회로선폭 0.25 미크론급 칩 전공정 라인 "구축비용 10억달러 수준"

내년부터 본격 건설되기 시작할 회로선폭 0.25 미크론 수준의 64M 및 2백56MD램용 전공정 반도체 라인(FAB) 구축비용은 10억 달러 수준에 이를 것으로 조사됐다.

국내 유일의 반도체시장조사 및 컨설팅 전문업체인 세미피아컨설팅그룹(대표 김대욱)이 최근 발표한 「전공정 장비 소요 현황」자료에 따르면 64MD램 4세대급 이상 제품 생산을 위한 전공정라인 구축비용은 과거 16MD램의 경우(3억5천1백만달러)보다 2.5배 이상 늘어난 9억8천4백만달러 수준일 것으로 예측됐다.

또한 전체 라인 구축 비용의 65% 가량이 공정 장비 도입에 소요되며 최근 디자인룰이 협소화 됨에 따라 점차 그 중요성이 높아져 가고 있는 클린룸 설비에도 무려 1억6천만달러가 지출, 총 투자비의 16% 수준에 달할 것으로 나타났다.

이번 조사를 위해 가상으로 건설된 전공정 라인은 2백㎜(8인치) 웨이퍼를 기준으로 월 2만장을 처리할 수 있는 규모이며 장비는 각 1만장 규모로 2차에 걸쳐 도입되는 것을 전제로 했다.

주요 장비별 투자액을 보면 반도체 공정의 가장 핵심 장비인 스테퍼의 경우 일반적인 공정에는 i라인용을 사용하고 미세 공정에만 DUV 장비를 채택하는 믹스 앤 매치(Mix & Match) 방식을 도입할 때 총 1억4천만 달러가 소요돼, 장비 도입 비용의 25% 이상을 차지했다.

그리고 식각 장비인 에처에 7천3백만 달러 가량이 소요되고 포토레지스트를 도포하고 현상하는 트랙 장비는 5천만 달러가 투자될 것으로 예상됐다.

또한 증착 공정을 위한 저압, 상압 등의 각종 CVD 장비와 퍼니스 설비에 총 9천4백만달러 가량의 비용이 요구되며 중전류, 대전류, 고압 등의 각종 이온 주입 장비는 2천7백만달러 정도가 소요될 것으로 추산된다.

특히 64MD램 3세대 이상 반도체 제조시 필수 장비로 인식되고 있는 화학, 기계적연마(CMP) 장비는 약 25대 가량이 필요하며 이를 들여오는데 4천8백만달러가 소요될 것으로 예상됐다.

웨트스테이션 및 애셔 장비 설치에도 각각 3천2백만달러와 1천3백만달러가 투자되며 공정 자동화 설비 및 검사 시스템 등과 같은 각종 생산 지원 설비는 1억1천만달러 가량이 필요할 것으로 나타났다.

또한 클린룸 설비부터 장비 도입이 완료되기까지는 2년 이상의 기간이 필요하므로 라인 가동 직전에 회로 선폭을 축소하기 위한 핵심 분야의 장비 업그레이드 작업에도 무려 1억1천만 달러 가량이 소요, 전체 비용의 11% 수준에 달할 것으로 전망됐다.

이와 관련 세미피아 김대욱 사장은 『이번 투자 비용 산출을 위해 가상으로 건설한 전공정 라인은 회로선폭이 0.25에서 0.21 미크론 수준으로 64MD램 4,5세대와 2백56MD램 1,2세대 제품을 양산할 수 있는 반도체 공장』이라고 전제하며 『하지만 내년부터 본격 건설될 2백56MD램용 반도체 라인은 이 보다 훨씬 차세대용일 가능성이 높아 실제 전공정 라인 구축 비용은 다소 늘어날 전망』이라고 말했다.

한편, 세계 최대 반도체 장비업체인 어플라이드머티리얼즈의 제임스 모건 사장도 현재 10억에서 15억 달러 수준인 전공정 라인 구축 비용은 3백㎜ 웨이퍼 설비가 본격 도입될 2000년 상반기경에는 25억에서 40억 달러 수준으로까지 급상승할 것으로 최근 전망한 바 있다.

<주상돈 기자>