차세대 반도체 패키징 산업전
현재 80% 안팎, 세계서 가장 앞서
디지털트윈 등 신기술로 난제 해결
삼성전자가 2034년까지 반도체 패키징 공정을 100% 자동화하겠다는 계획을 세웠다. 패키징은 웨이퍼 형태로 생산된 반도체를 탑재 대상에 맞게 자르거나 배선을 연결하는 것으로, 반도체 성능 향상의 핵심 공정으로 떠오르고 있다.
김희열 삼성전자 TP기술혁신팀장 상무는 28일 경기도 수원컨벤션센터에서 열린 '차세대 반도체 패키징 산업전(ASPS)'에 참석해 “삼성전자는 현재 후공정 패키지 팹 자동화율이 80% 안팎으로 세계적으로 가장 앞서 있다”며 “여러 난제가 있지만 10년 내 100%를 달성할 것”이라고 말했다.
패키징은 자동화가 까다롭다. 삼성전자에 따르면 전공정 공장 원부자재는 웨이퍼 1종인 데 반해 후공정 패키지 공장은 68종이다. 또 이송용기는 전공정 대비 5배(16종), 물류장치(49종)는 16배 더 사용된다.
삼성전자는 이런 복잡한 패키징 공정을 자동화하기 위해 2010년 태스크포스(TF)를 조직했다고 밝혔다. 그 결과 물류자동화의 경우 99%를 달성하는 성과를 거뒀으며, 설비자동화율은 50%대, 제조운영자동화(SW)는 90%대, 품질자동화는 70%대 수준까지 끌어 올렸다고 설명했다.
김 상무는 “자동화를 추진하기 전보다 필요 인력은 2분의 1로 줄었는데 인당 관리하는 설비가 2.3배 늘어 생산성이 1.6배 향상됐다”며 “제조관제센터에서 제어하는 비중도 작년 5%에서 30%로 1년 만에 크게 증가했다”고 설명했다. 반도체 경쟁력 향상을 위해 자동화를 적극 추진했고, 사람의 손이 필요없는 100% 자동화도 달성하겠다는 것이다.
삼성전자는 실제 공장과 동일한 환경을 컴퓨터 속 가상 세계에 구현(디지털 트윈)해 관제센터가 에러가 발생한 곳을 정확히 찾아낼 수 있도록 하는 신기술도 적용하고 있다면서, 앞으로 적용 공정을 넓힐 계획이라고 밝혔다.
김 상무는 “패키지 공장 자동화는 삼성전자가 모든 기술을 맞춤형으로 개발해 개척하고 있는 분야”라며 “국내 공장을 시작으로 향후 해외로 확대 적용해 고부가가치 일자리를 더 늘리고 제품 원가경쟁력을 높여 나가겠다”고 강조했다.
