<시리즈> 변혁기 맞은 반도체 장비산업 분야별 신기술 정검 (2)

SMIF 시스템

2백56MD램 이상 차세대 반도체 제조에서부터는 현재 주로 사용되고 있는 FFU(Fan Filter Unit)나 시스템 셀링 방식의 클린룸 설비 대신 이른바 SMIF(Standard Mechanical Interface) 시스템이라 불리는 국부 클린룸 설비의 도입이 확실시되고 있다.

SMIF 시스템은 전체 클린룸 설비 가운데 노광 및 에칭 등 초청정 환경이 요구되는 일부 공간만을 클래스1 이하의 초청정 상태로 유지함으로써 전체 클린룸 설비의 사용 효율을 극대화시키는 차세대 클린룸 설비로 각각의 핵심 반도체 장비에 부착되는 초소형 클린룸 장치(Mini Environment)와 밀폐형 웨이퍼 용기(Pod), 그리고 웨이퍼 이송용 로봇 시스템 등으로 구성된다.

그동안 반도체 생산 라인에서 사용돼온 일반적인 클린룸 설비는 작업 인원이 활동하는 공간 전체를 포함하고 있기 때문에 먼지가 발생할 가능성이 클 뿐 아니라 공기를 정화해야 하는 공간이 넓어 전력 사용량도 매우 높았다.

그러나 SMIF기술은 반도체 웨이퍼가 있는 공간만을 진공 수준으로까지 청정화시키기 때문에 먼지 발생 가능성이 작고 이는 곧 수율 및 수익성 향상으로 이어진다.

이러한 국부 클린룸 설비에 대한 논의가 최근 본격화된 것도 현재 주종을 이루는 FFU 및 시스템 셀링 방식의 경우 과다한 동력 소모와 잔존 가스 및 미세 진동으로 인한 파티클 발생의 위험이 높아 2백56MD램 이상 차세대 반도체 제조에는 부적합한 것으로 지적돼 왔기 때문이다.

『클린룸 설치 및 가동 비용이 전체 반도체 생산비의 10% 이상을 차지한다는 점을 고려할 때 가격 경쟁력이 곧 제품 경쟁력으로 이어지는 현재 같은 상황에서 효율적이면서도 경제적인 SMIF 시스템을 향후 도입하지 않을 업체는 거의 없을 것』이라는 게 이 분야 전문가들의 분석이다.

실제로 지난해부터 삼성전자, 현대전자, 아남반도체 등 국내 주요 소자업체들 대부분이 반도체 생산비 절감과 2백56M 이상 고집적 반도체 시대에 대응한 SMIF 시스템의 도입을 서두르고 있다.

또한 반도체 사업에 새로 진출한 대만과 싱가포르 등 동남아지역 업체들조차도 이러한 국부 클린룸 설비를 본격적으로 도입하기 시작했다.

일본 NEC의 경우 현재 5백억엔을 투자해 건설중인 반도체연구개발거점 사가미하라사업소에 SMIF시스템을 일부 시험 도입하기로 결정했으며 내년 중반 가동이 목표인 캘리포니아주 로즈빌공장의 새 라인에도 SMIF시스템의 도입을 적극 검토 중이다.

이러한 시장 확대 분위기에 힘입어 SMIF시스템 시장을 선점키 위한 주요 반도체 장비 업체들의 개발 열기가 그 어느 때보다 뜨거워지고 있다.

세계 최초의 SMIF 시스템 개발업체인 미국 어시스트사는 최근 「어시스트코리아」라는 자체 국내 영업망을 조직했으며 독일의 SMIF 시스템 전문업체인 인팹(Infab)사도 본격적인 국내 시장 공략을 위해 지난해 7월 「인팹코리아」를 설립했다.

국내 최대 클린룸 설비 업체인 신성이엔지는 SMIF 시스템용 초소형 클린룸 장치를 개발하고 이를 국내 H소자업체의 CMP장비 부착용으로 본격 공급함으로써 국내 업계 최초로 SMIF 시스템의 상품화에 성공했다. 이 회사는 또한 별도의 SMIF 시스템 개발사업부를 신설하고 밀폐형 퍼드, 로더 및 언로더 장치 등 전체 SMIF 시스템의 개발을 추진하는 등 본격적인 국부 클린룸 설비 시장공략에 나섰다.

반도체 장비업체인 한택도 웨이퍼 핸들링 영역의 청정도를 클래스 1 수준으로까지 유지할 수 있는 SMIF 시스템용 웨이퍼 자동이송장치(Sorter) 「HAS-200M/4」모델을 업계 최초로 개발하고 올해부터 이 제품의 본격적인 양산 및 수출에 나선다.

또한 포토마스크 전문 생산업체인 피케이는 반도체 사업 다각화의 일환으로 SMIF 시스템 관련 각종 자동화 설비의 국내 공급을 현재 추진중이며 한양기공 등 다른 반도체장비 업체들도 SMIF 시스템 관련 설비의 공급 및 자체 개발에 착수했다.

국내 반도체 장비 업체 한 관계자는 『최근 도입되기 시작한 SMIF 시스템은 단순 클린룸 설비이기 보다는 전체 반도체장비의 구성 및 운영 방식에까지 영향을 미치는 차세대 공정기술이어서 관련기술 확보 및 제품 공급을 위한 장비 업체간 경쟁은 향후 더욱 치열해질 수밖에 없을 것』으로 전망했다.

<주상돈 기자>