세미콘 코리아 전시회를 맞이하여 국내 반도체 및 LCD 산업계에 새로운 요구가 집중되고 있다. 국내 시장이 취약한 반도체 및 LCD 관련 장비에 대한 표준화 추진이 적극화될 전망이다. 또한 삼성전자는 8-2라인부터 산업용 이더넷 네트워크로 EtherNet/IP로 표준화하기 위한 로드맵을 구성한 것으로 나타났다. [편집자 주]
지난 1월 31일부터 사흘간의 일정으로 세계반도체장비재료협회(SEMI)가 주최하는 ‘세미콘 코리아 2007’ 전시회가 개최됐다.
SEMI가 전세계를 순회하는 형식으로 진행되는 세미콘 전시회는 지난 87년에 처음 국내에서 개최된 이래 올해로 20회째를 맞이했다. 역대 최대 규모로 진행된 세미콘 코리아는 우리나라를 비롯하여 미국, 일본, 대만 등 13개국 375개업체가 1330여개 부스로 참가했다.
이번 전시회에서 삼성전자 반도체총괄 황창규 사장은 개막축사를 통해 “작년 우리나라 수출이 3000억 달러를 넘어섰으며, 이 가운데 반도체는 374억달러를 기록해 전체의 11%가 넘는 비중을 차지했다. 올해에는 반도체 수출이 처음으로 400억달러를 돌파할 것으로 전망된다.”고 밝혔다. 또한 “정보기술(IT), 바이오 기술(BI), 나노기술(NI) 등이 융합된 퓨전 테크놀로지 시대를 선도하기 위해, 국내 반도체 소자 및 장비 재료 업체들이 끊임없는 노력으로 기술 경쟁력을 확보해야 한다.”고 덧붙였다.
SEMI에 따르면, 올해 세계적으로 34개에 달하는 대규모 신규 반도체 생산라인이 건설될 예정이다. 이에 따라 올 반도체 장비와 재료시장은 사상 최대를 기록한 지난 2000년도의 750억달러보다 20억달러가 늘어난 770억달러에 달할 것으로 전망했다. 스탠리 미어스 SEMI 회장은 전시회 전날 가진 기자간담회에서 “올해 34개의 신규 반도체 라인이 완공되는 등 사상 유례없는 설비투자가 완료될 것이다.”고 말했다. 또한 그는 34개 신규라인 가운데 50%인 17개 라인은 300mm 웨이퍼 공장이 차지해 연말에는 한달간 생산하는 300mm 웨이퍼가 1억 800만개를 넘어서게 될 것이라고 덧붙였다.
반도체 설비투자 급증은 작년부터 PC 및 휴대가전 등에서 D 램 수요가 늘어나고 있는데다 중국, 인도 등 신흥 경제개발국을 중심으로 한 디지털 가전과 IT 제품 수요가 급증하고 있기 때문이다. 올해 반도체 장비 재료 시장의 급성장은 세계 전자산업의 지속적인 성장세를 견인할 것으로 분석된다. 시장조사 전문기관인 가트너 그룹에 따르면, 올해 세계 IT 산업은 작년보다 5% 성장한 1조 3880억달러로 사상 최대규모를 기록하고, 내년에도 비슷한 성장세를 지속할 전망이다.
세미콘 전시회에서는 특히 8세대 LCD 장비가 돋보였다. LG필립스LCD가 7세대 생산라인 구축을 머뭇거리고 있는 사이, 삼성전자는 7세대 라인의 가동에 이어 8세대 생산라인에 대한 설비투자를 활발히 추진하고 있다. 올 하반기 삼성전자 LCD 탕정 8-1라인의 가동을 앞두고 8세대 LCD 장비들이 다수 선보였다. 아이피에스(대표 문상영)은 7세대 LCD 공정용 건석 식각장비(드라이 에처)인 ‘스마틴 세븐(Smartian7)’에 이어, 8세대급 장비인 ‘ILD2500’을 소개했다. 동경일렉트론코리아(대표 구리키 야스유키)도 슬릿 방식을 도입한 8세대 LCD용 PR 코터인 ‘엑셀라이너 2500(Exceliner 2500)’을 비롯하여, 검사장비인 프로버를 공개했다.
또한 반도체 및 LCD 장비를 위한 자동화 및 네트워크 관련 업체들의 부스도 눈에 띄었다. 일본 옴론의 산업용 제어기 및 네트워크 솔루션을 공급하고 있는 콘트론(대표 김덕영)은 EtherNet/IP, DeviceNet을 비롯한 반도체 및 LCD 장비 라인용 네트워크 솔루션을 비롯하여 최근들어 관심이 증폭되고 있는 국제 규격의 안전시스템을 선보였다. 산업용 통신 네트워크 분야 국산화 개발업체인 크레비스(대표 박진우)는 국내 최초로 개발한 Slice 타입의 네트워크 I/O인 FnIO를 비롯하여, Profibus, DeviceNet, CC-Link 모듈 및 산업용 카메라 솔루션을 선보였다.
대곤코퍼레이션(대표 이재형)은 SIL3 타입의 세이프티 시스템 기기들과 LCD 장비용 에어베어링 등을 선보였다. 오토닉스(대표 박환기)는 세계 최고 수준의 검출 성능을 실현한 소형 고기능 포토센서 및 10mm 초박형 피킹 센서를 비롯하여 베리어 센서와 스텝 모터 시스템을 소개했다. 한국NI(대표 김주엽)은 LabVIEW를 비롯한 각종 반도체 및 LCD 장비용 응용제품들을 선보였다.
반도체 장비 표준화 추진 계획
우리의 반도체 산업은 세계적인 경쟁력을 갖고 있으나 정작 반도체를 만드는 장비는 18%만이 국내에서 생산·공급될 정도로 산업기반이 취약한 실정이어서 이를 해결하기 위한 대책 마련이 시급한 상황이다.
반도체에서의 설비투자가 급격하게 증가하고 있는 가운데, 반도체 장비 재료 부문에서의 무역역조를 해소하기 위한 정부차원의 지원 방안도 적극 추진된다. 산업자원부 기술표준원(원장 최갑홍)은 오는 2015년까지 반도체장비 국산화율 50% 달성을 목표로 하는 정부 계획을 체계적으로 지원하기 위하여 국산개발 신기술 장비인 원자층증착장비 (ALD: Atomic Layer Deposition) 성능평가 방법 등 총 35종의 표준 개발을 목표로 하는 ‘반도체장비 표준화 5개년 계획’을 수립하여 발표했다.
우리나라는 대부분의 장비를 일본과 미국에서 수입하여 사용하고 있으며, 부품 및 장비의 신뢰성·성능을 평가하기 위한 표준 인프라도 미흡하여 국내의 장비업체들이 제품을 개발하여도 국내외 수요 기업의 구매로 연결시키기에는 어려움이 많았다.
일례로 2005년도에 K사는 포토 레지스트 도포장치(Coater)를 개발 완료하였으나 공인된 성능평가 방법의 부재로 수요 대기업에 납품하기 위한 신뢰를 확보하는데 애로를 겪은 바 있다고 한다.
최갑홍 원장은 지난해말 한 세미나에서 “우리나라의 반도체 수출액은 2005년 300억달러로 국내 총 수출액의 10%를 차지했으며, 반도체 수입액은 250억달러를 기록하여 50억달러의 무역수지 흑자를 보였다. 그러나 반도체 장비 수입액은 56억달러에 이르고 있는데 비해, 장비 수출액은 5억달러에 불과한 실정이다. 반도체와 장비를 포함할 경우 무역수지는 큰 메리트가 없게 된다.”고 분석한 바 있다.
이에 정부 차원에서는 국산화 촉진이 필요한 국산개발 부품 및 장비의 성능평가 방법, 작업자의 안전을 위한 장비 안전설계 지침 등의 분야에 집중하여 표준화를 추진하기로 하고 민간부분의 표준화 역량을 강화하기 위해 반도체산업의 특성상 기술의 전개가 빠른 분야에 대해서는 표준화포럼을 구성하여 운영하도록 하여 사실상 국제표준인 SEMI(Semiconductor Equipment and Materials International) 표준 체계에 대응토록 유도해 나갈 예정이다.
기술표준원 관계자는 “앞으로 민관 공동으로 체계적인 표준화 활동을 통해 반도체장비 업체의 개발비용 감소 및 개발기간을 단축시켜 후발업체들의 시장진입을 용이하게 함으로써 2015년까지 세계 2위의 반도체 강국 건설에 크게 기여토록 할 예정”이라며, “이를 위해 조속히 반도체장비관련 산업계, 대학 및 시험 연구기관 간의 표준개발 협력체계를 구축하고 기술용어 표준화를 시발로 기능적 모듈 간 인터페이스 표준화 등을 내실있게 추진할 계획”이라고 말했다.
SECS, 반도체 장비 통신 표준
반도체 장비에서의 통신 규격은 SEMI가 규정하고 있는 SECS가 있다. SECS란 SEMI Equipment Communication Standard의 약자이며, 반도체 장비간 통신의 표준으로 자리잡았다. SEMI의 통신 규격을 통칭하여 SECS라 칭하고 있다. 이 표준 규격은 시대와 기술의 변화에 따라 지속적으로 변화하는 양상을 보이고 있다.
SECS 규격으로는 현재까지 총 13개 분야 총 772개의 규격이 제시되고 있다. 대표적인 표준분야로는 장비 자동화 하드웨어(92개 규격), 장비 자동화 소프트웨어(54개 규격), FPD(Flat Panel Display: 42개 규격), MEMS(3개 규격), 세이프티 가이드라인(27개 규격) 등을 포함한다. 또한 SEMI 표준은 완료된 상태가 아니라, 지속적인 진행형 단계를 밟고 있다. 반도체 장비와 관련한 기술 발전과 새로운 프로세스의 등장 등으로 인해 새로운 분야와 새로운 규격의 필요성이 꾸준히 요청되는 분야이기 때문이다.
반도체 장비에서의 일반화된 통신 표준인 SECS는 E4 SECS-I, E5 SECS-II, E37 HSMS-SS, E30 GEM 및 GEM에서 파생한 SEM이 있다. SECS-I에는 현재 300∼400개의 메시지가 정의되어 있다. 그리고 이 메시지를 어떻게 전송할 것인가를 다룬 표준 규약이 SECS-I과 HSMS이다. 앞서 설명했듯이 GEM은 반도체 장비 운영에 대한 시나리오를 다루고 있으며, GEM에서 파생한 SEM은 또다시 무인반송차 및 호이스트, 핸들러장비, 검사장비, 클러스터 툴 등 일반 반도체 장비와 다른 특수한 성격이 있는 개개의 제조 장비군에 대한 표준을 정의하고 있다. SEM군에는 PSEM, STKSEM, IBSEM, HSEM, ISEM, CTMC 등 다수의 규약이 정해지고 있다.
300mm 웨이퍼 프로세싱 표준으로는 E84 Enhanced Handoff Parallel I/O Interface, E87 CMS, E40 Process Job Management, E94 Control Job Management로 구성된다. CMS는 캐리어 매니지먼트 서비스를 의미하며, 특히 E40과 E94는 프로세스 및 컨트롤과 관련한 관리 규약으로 300mm 웨이퍼에서 완전한 표준으로 자리잡았다.
어찌보면 단순히 웹을 통한 모니터링이라는 설비 관리자 및 운영자의 편의성을 위해 제시된 Interface A 규약은 반도체 장비 정보 및 데이터 수집 정보를 Http/SOAP를 통해서 외부의 클라이언트에 제공하고 기능을 가진다. 여기에서 모든 데이터는 XML 문서를 통해서 데이터 전송이 이루어진다. Interface A 규약은 다음의 4가지 표준으로 구성된다. 1) E120 CEM(Common Equipment Model), 2) E125 EqSD(Equipment Self Description), 3) E133 ECA(Equipment Client Authentication and Authorization), 4) E134 DCM(Data Collection Management)이 그것이다.
Interface A는 인터넷이 연결된 곳이면 어디서나 접속이 가능하기 때문에 장비 및 데이터 정보에 대한 모니터링에 사용되고 있으며, 장비가 언제 에러가 발생했는지를 진단하는 폴트 디텍션 컨트롤이나 인터넷을 통한 원격 장비 진단 등에 활용될 수 있다. 따라서 Interface A는 SECS 프로토콜을 대체할 목적으로 개발된 것은 아니지만, 기존 SECS에 비해 상당히 저렴하게 구축이 가능하여 SECS를 점차적으로 대체해 나갈 것이라는 것이 전문가들의 견해이다.
한편 이번 세미콘 전시회에서는 삼성전자 탕정 LCD 8세대 라인부터 적용키로 한 것으로 알려진, 이더넷 통신용 산업용 네트워크 프로토콜인 EtherNet/IP에 대한 관심이 집중되기도 했다. 이에 산업용 네트워크 기술 및 솔루션을 확보한 콘트론과 크레비스 부스에는 관련 장비 및 부품 업체들의 기술 문의가 잇달았다. 현재 삼성전자는 올해말 가동예정인 탕정 LCD 8-1 라인 이후에 진행되는 8-2 라인부터 산업용 이더넷 네트워크로써, ODVA(Open DeviceNet Vendor Association)가 프로모션하고 있는 EtherNet/IP로 표준화하기 위한 로드맵을 구상하고 있는 것으로 알려졌다.
아이씨엔 매거진 2007년 03월호
