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저스템, 'K-HERO 육성' 국책과제 선정

반도체 장비 전문기업 저스템이 과학기술정보통신부와 한국산업기술진흥협회가 주관하는 'K-HERO 육성·지원사업' 중 가장 큰 규모로 지원되는 '글로벌 선도연구소 육성' 사업부문에 선정됐다고 14일 밝혔다. 저스템은 상기지원사업에서 '고집적 반도체 웨이퍼 수율 향상을 위한 EFEM고도화 기술개발'을 주제로 과제를 수행한다. 'K-HERO 육성 지원사업'은 국가전략기술분야에서 우수 R&D 역량을 보유한 기업연구소를 발굴해 중점 지원하는 국책사업으로 이 중 '글로벌 선도연구소 육성사업' 은 세계 최고, 최초의 기술력 확보가 목표인 기업연구소를 지원하는 프로그램이다. 저스템은 이번에 상기 과제 수행으로 총 31억5천만원을 지원받게 된다. 저스템이 수행할 과제는 웨이퍼의 수율 향상을 위해 반도체 제조 공정장비인 EFEM(Equipment Front End Module)을 고도화하는 기술개발이다. 반도체 제조공정에서 수율 향상은 필수적인 과제인데 최근 회로가 극도로 미세화 됨에 따라 습도제어를 통한 수율 향상은 HBM시대에 이르러 더욱 필수불가결한 공정이슈가 되고 있다. 레거시공정 뿐만 아니라 초미세 공정에서 미세한 습도나 오염물까지도 수율에 치명적인 영향을 미치기 때문이다. 저스템은 반도체 생산 공정에서 발생하는 습도 문제를 해결하는 습도 제어 솔루션 전문기업이다. 1세대 솔루션인 N2 LPM(Load Port Module)은 세계 시장 점유율 1위를 차지하고 있고 3년여의 연구개발 끝에 세계 최초로 개발한 2세대 제품 JFS(Justem Flow Straightener)도 현재 HBM 생산라인을 포함, 주요 글로벌 반도체 기업에 공급되고 있다. 이같은 선행 기술과 글로벌 시장에서의 성공이력을 바탕으로 이번 평가에서도 기술개발계획, 상용화계획, 파급효과 등 여러 지표에서 평가를 받아 과제 주관사로 선정됐다. 저스템은 이번 과제를 통해 공동연구개발기관인 명지대, 특허법인 명신과 협력해 2028년까지 반도체공정 습도제어관련 시제품 4종을 개발해 출시할 예정이다. 저스템은 매년 매출액의 10% 이상을 연구개발에 투자하고, 전체 직원의 30%가 연구개발에 종사하고 있다. 회사가 보유한 특허는 총 340여 건에 달한다. 저스템은 2023년에는 중소기업 최초로 과기부로부터 '최우수 기업부설연구소'로 지정됐으며, 2024년에는 우리나라 최고의 산업기술상인 장영실상을 수상한 바 있다. 박태서 저스템 부사장은 “저스템의 기술역량을 국가에서 인정해 준 것으로 생각한다” 며 “본 과제 수행으로 관련 반도체 장비산업의 국가 기술력과 경쟁력이 한단계 성장하길 기대한다”고 말했다.

2025.10.14 10:01전화평

내년 HBM '완판' 자신한 마이크론…성과급 갈등 빚는 SK하이닉스

미국 마이크론이 내년 최첨단 HBM(고대역폭메모리) 공급물량의 완판 가능성을 언급해 주목된다. 글로벌 메모리 빅3 기업 중에선 처음으로 HBM 수율 개선과 고객사 협의에 강한 자신감을 내비친 셈이다. 반면 성과급 한도를 놓고 노사 갈등을 빚고 있는 SK하이닉스, 여전히 엔비디아에 HBM3E 공급 시점을 잡지 못하고 있는 삼성전자 등 국내 기업이 자칫 협상 선점에서 실기할 수 있어 시장 대응에 속도를 내야 한다는 목소리가 나온다. 13일 업계에 따르면 주요 메모리 공급업체들은 내년 주요 고객사용 HBM 공급 규모를 확정하기 위한 협의를 적극 진행하고 있다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 적층해 데이터 처리 성능을 끌어올린 메모리다. 내년에는 현재 상용화된 가장 최신 제품인 HBM3E(5세대 HBM) 12단과 이르면 올 하반기부터 양산되는 HBM4(6세대 HBM) 12단이 주력으로 떠오를 전망된다. 특히 AI 반도체 시장을 선도하는 엔비디아가 HBM 핵심 고객사로서의 지위를 유지하고 있는 만큼, 엔비디아와의 내년 공급량 협의가 반도체 빅3에게는 향후 사업을 좌지우지할 매우 중대한 사안으로 떠오르고 있다. 마이크론은 지난 11일(현지시간) 미국 키뱅크가 주최한 기술 리더십 포럼에서 이와 관련한 질문에 "내년 HBM 물량에 대해 고객들과 논의를 진행해 왔으며, 지난 몇달 간 상당한 진전을 이뤘다"며 "이를 바탕으로 내년 HBM 물량을 모두 판매할 수 있을 것으로 확신한다"고 강조했다. 내년 전체 HBM 물량의 판매 가능성을 언급한 건 사실상 마이크론이 처음이다. 이어 HBM3E 12단 수율 역시 상당히 개선됐다고 자평했다. 마이크론은 "HBM3E 12단 수율의 램프업(ramp-up)은 이전 HBM3E 8단보다 훨씬 빠르게 진행됐다"며 "이미 HBM3E 12단 수율이 8단을 넘어섰다"고 밝혔다. 마이크론의 이같은 공격적인 HBM 사업 확장세는 국내 메모리 업계에 경계해야할 위험 요소로 다가온다. 특히 기존 엔비디아에 HBM을 주력으로 공급해 온 SK하이닉스가 가장 많은 영향을 받을 것으로 전망된다. 앞서 SK하이닉스는 지난달 2025년 2분기 실적발표 컨퍼런스콜에서 "내년 HBM 공급에 대한 가시성이 확보됐다"고 밝혔으나, 구체적인 현황에 대해서는 말을 아꼈다. 지난해 상반기 "내년 HBM 물량이 이미 솔드아웃(완판) 됐다"고 공언한 것과는 대조적이다. 실제로 SK하이닉스는 당초 올해 중반까지 엔비디아와의 내년 HBM 공급량을 확정짓는 것을 목표로 했으나, 이달까지도 협상이 지연되고 있다. 양사 간 주요 임원진이 수 차례 만남을 가졌음에도 물량 담보와 HBM4 가격 등에서 좀처럼 이견을 좁히지 못하는 것으로 알려졌다. 더구나 이 같은 와중에 SK하이닉스 노사가 성과급 한도와 방식을 놓고 이견을 좁히지 못하고 있는 것도 불안 요소다. 노사는 지난 5월부터 총 10차례에 걸쳐 임금 교섭을 벌이고 있지만 합의점을 찾지 못하고 있다. 사측은 지난달말 성과급 지급률 기준을 1천%에서 1천700%로 상향하고 지급 뒤에도 남은 영업이익 10%의 재원 중 50%를 구성원들의 PS 재원으로 활용하는 방안을 제안했다. 나머지 절반은 미래 투자 등에 사용한다는 방침이다. 그러나 노조는 영업이익 10%를 전액 성과급으로 지급해야 한다며 총파업 투쟁 결의대회를 이어가고 있다. 내년 주력 제품으로 떠오를 HBM4는 이전 세대 대비 I/O(입출력단자) 수가 2배 증가하고, 코어 다이 면적 증가, 베이스(로직) 다이의 TSMC 외주화 등으로 제조 비용이 크게 상승할 전망이다. 때문에 업계는 HBM4 가격이 HBM3E 12단 대비 약 30% 증가한 500달러 수준을 형성해야 한다고 보고 있다.

2025.08.13 10:31장경윤

삼성전자, 평택 이어 화성서도 '1c D램' 투자 준비…HBM4 양산 채비

삼성전자가 평택에 이어 화성 팹에도 1c D램(6세대 10나노급 D램)의 양산 라인 구축 계획을 세운 것으로 파악됐다. 이르면 올 연말께 투자가 진행될 예정으로, 수율 향상에 대한 내부 자신감이 반영된 행보로 풀이된다. 1c D램은 삼성전자 'HBM4(6세대 고대역폭메모리)'에 적용될 핵심 제품이기도 하다. 그간 삼성전자가 최신형 HBM 상용화에서 난항을 겪어 온 만큼 적극적인 양산 의지를 보이고 있다는 평가가 나온다. 22일 업계에 따르면 삼성전자는 올 하반기 화성·평택 지역에서 1c D램 생산능력을 추가하기 위한 투자에 나설 계획이다. 앞서 삼성전자는 올해 초부터 평택 제4캠퍼스(P4)에 1c D램 양산 라인을 처음으로 구축하기 시작했다. 당시 투자 규모는 월 3만장으로 비교적 적은 수준이다. 삼성전자는 우선 1c D램의 초도 양산을 준비하고, 향후 제품의 개발 진척도에 따라 투자를 확대하겠다는 전략을 추진해 왔다. 이후 삼성전자는 올 하반기 P4에 1c D램 생산능력을 확대하기 위한 추가 투자를 논의하고 있다. 규모는 최소 월 4만장에 이를 것으로 관측된다. 나아가 화성 17라인에서도 이르면 올 연말께 1c D램에 대한 전환 투자가 이뤄질 예정이다. 현재 내부 계획을 수립하고 협력사들과 구체적인 논의를 진행 중인 것으로 파악됐다. 삼성전자 화성 17라인은 1z(10나노급 3세대) D램 등을 주력으로 제조해 온 라인이다. 해당 D램은 레거시 공정에 속해, 생산 비중이 빠르게 줄어들고 있다. 삼성전자는 이미 인근에 위치한 화성 15·16 라인에서도 1b D램 전환 투자를 진행한 바 있다. 삼성전자가 화성·평택 팹 전반에서 1c D램 투자 계획을 구체화한 배경에는 수율 향상에 대한 자신감이 반영된 것으로 풀이된다. 반도체 업계 관계자는 "삼성전자 내부에서 1c D램의 수율 개선 현황을 긍정적으로 인식하고 있다. 오는 3분기에는 재설계 제품에 대한 PRA(내부 양산 준비 승인)을 받는 것이 목표"라며 "PRA 이후에도 실제 양산을 위해 해결해야 할 과제들은 여전히 많지만, 설비투자 계획은 견조하게 진행 중"이라고 설명했다. 1c D램은 삼성전자가 이르면 올 연말 양산할 예정인 가장 최신 세대의 D램이다. 해당 D램이 삼성전자에게 있어 중요한 이유는 HBM 주도권 때문이다. SK하이닉스·마이크론 등 주요 경쟁사가 HBM4에 1b D램을 채택한 것과 달리, 삼성전자는 HBM4에 1c D램을 적용하기로 했다. 이를 통해 삼성전자는 HBM 성능의 핵심 요소인 코어 다이(Core Die)의 성능을 대폭 끌어올릴 가능성이 높다. 반면 높은 기술적 난이도로 제품의 수율이 저하된다는 한계점도 동시에 지닌다. 판세를 바꿀 수 있는 과감한 도전이기 때문에 삼성전자는 1c D램의 칩 사이즈를 초안 대비 키우는 방식으로 안정성을 보완하고 있다.

2025.05.22 14:00장경윤

SK하이닉스, 넥스틴에 HBM3E 검사장비 양산 발주…수율 확보 주력

SK하이닉스가 차세대 HBM(고대역폭메모리)의 수율 향상을 위한 설비투자에 나섰다. 주요 협력사인 넥스틴과의 신규 검사장비 평가를 마무리하고, 최근 양산 공정용 발주를 처음 진행한 것으로 파악됐다. 13일 업계에 따르면 넥스틴은 이달 초 SK하이닉스로부터 HBM3E 12단의 양산 공정용으로 신규 검사장비를 수주 받았다. 해당 장비의 모델명은 '크로키'로, 넥스틴이 HBM 시장을 겨냥해 새롭게 개발한 2D 매크로 검사장비다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 층층이 쌓은 구조로 이뤄져 있다. 그런데 각 D램을 본딩하고 자르는 과정에서 웨이퍼가 휘거나(워피지), 칩에 금이 가거나(크랙) 깨지는(칩핑) 현상이 발생할 수 있다. 크로키는 이러한 불량을 검사하는 역할을 맡고 있다. SK하이닉스는 HBM3E 12단 공정 적용을 목표로 크로키 설비를 도입해 올 1분기까지 퀄(품질) 테스트를 진행해 왔다. 이후 테스트가 순조롭게 마무리 돼, 이달 초 양산용으로 공식 주문(PO)을 받은 것으로 파악됐다. 첫 양산 PO인 만큼 당장의 주문량은 많지 않은 것으로 관측된다. 다만 SK하이닉스가 지난해 3분기부터 HBM3E 12단 양산을 시작해 올해 비중을 크게 확대할 계획인 만큼, 관련 검사장비의 수요는 꾸준히 이어질 전망이다. HBM3E 12단에서 워피지 현상이 심화된 것도 넥스틴에게는 기회다. 이 경우, 기존 검사 장비에서 주로 쓰이던 반사광 방식은 휘어진 부분을 검사하기가 힘들다. 반면 크로키는 산란광을 채용했다. 산란광은 빛이 여러 방향으로 흩어지기 때문에, 웨이퍼 가장자리의 굴곡진 부분을 검사하는 데 용이하다. 반도체 업계 관계자는 "기존 HBM 8단 공정까지는 캠텍·온투 등 주요 경쟁사들의 제품이 활용됐으나, 이번 발주로 넥스틴도 시장에 본격적으로 진입하게 됐다"며 "하이닉스가 첨단 HBM 수율 확보에 매진하고 있어 검사장비 시장도 기회를 잡을 수 있을 것"이라고 설명했다.

2025.04.13 08:31장경윤

"습도 제어로 반도체 수율 향상"…저스템, 고객사·제품군 확대 박차

저스템이 반도체 수율 향상에 기여하는 습도 제어 시스템으로 회사 성장을 가속화한다. 현재 미국 고객사와 1세대 제품 공급을 위한 평가를 진행 중이며, 최근 출시한 2세대 제품도 국내 고객사의 첨단 메모리 전환 추세에 맞춰 공급량을 본격 확대할 계획이다. 임영진 저스템 대표는 최근 서울 강남 모처에서 기자들과 만나 회사의 올해 핵심 사업 전략에 대해 이같이 밝혔다. 습도 제어로 반도체 수율 향상…미국 고객사 확보 목전 저스템은 지난 2016년 설립된 반도체·디스플레이 장비업체다. 삼성전자, 주성엔지니어링 등에서 기술력을 쌓은 임 대표가 설립했다. 질소(N2)를 통한 공정 내 습도제어가 회사의 핵심 기술로 꼽힌다. 반도체의 주 소재인 웨이퍼는 공정 내에서 용기(풉; POUP)에 담겨 진공·대기 환경을 오간다. 그런데 대기 환경에서 습도가 너무 높을 경우, 웨이퍼에 잔존한 가스 물질이 습도와 반응해 부식 반응을 일으킬 수 있다. 이는 반도체 수율 저하로 직결된다. 때문에 선폭 20나노미터(nm) 이하의 미세 공정에서는 습도 제어의 필요성이 높아진다. 저스템은 질소를 기반으로 습도를 45%에서 5% 이하로 감소시키는 기술을 국내 최초로 개발해, 모듈 형식으로 반도체 소자업체에 공급해 왔다. 1세대 제품은 국내를 비롯해 대만, 일본, 싱가포르 등 해외 시장에도 상용화됐다. 임 대표는 "저스템의 습도 제어 시스템을 도입하면 생산성이 약 2% 정도 향상되고, 이를 금액적으로 환산하면 1기 팹에서 연간 1천억원 정도의 이득이 있다"며 "이에 주요 IDM(종합반도체기업) 3개사가 저스템 시스템을 채용 중으로, 시장 점유율은 85~90% 수준"이라고 설명했다. 미국 주요 메모리 기업과의 협업도 기대된다. 현재 해당 기업에 모듈을 공급해 퀄(품질) 테스트를 진행 중으로, 올해 상반기 양산 공급을 확정짓는 것이 목표다. 2·3세대 모듈로 성장 본격화…하이브리드 본딩 시대도 준비 나아가 저스템은 지난해 양산을 시작한 2세대 제품 'JFS'의 시장 확대를 추진 중이다. JFS는 습도를 최대 1%까지 낮출 수 있어 10나노급 반도체에 대응할 수 있다. 특히 국내 주요 고객사가 1b(5세대 10나노급) 등 최선단 D램 전환을 가속화하고 있어, 수요가 크게 늘어날 것이라는 게 저스템의 시각이다. 임 대표는 "JFS는 지난해에만 600개를 출하했고, 국내 주요 고객사 중 한 곳에도 실장됐다. 1세대가 6천개가량 도입된 걸 감안하면 2세대도 최소 그 이상의 성장 잠재력이 있다"며 "다른 한 곳도 실장 협의가 끝나 올해 상반기 중으로 본격적인 도입이 가능할 전망"이라고 밝혔다. 오는 19일부터 개최되는 '세미콘 코리아 2025'에서는 3세대 제품도 공개한다. 3세대는 이전 세대 대비 습도 제어 범위를 넓혀, 풉의 뚜껑을 열어도 웨이퍼 주변의 습도를 1%로 유지할 수 있도록 하는 것이 특징이다. 임 대표는 "3세대 제품은 내부 개발이 끝나, 일부 고객사 평가를 준비하고 있다"며 "이르면 내년 하반기나 내후년부터 본격적으로 시장에 공급될 것"이라고 강조했다. 한편 저스템은 차세대 HBM(고대역폭메모리)에 적용될 하이브리드 본딩 관련 장비도 준비하고 있다. 하이브리드 본딩은 칩과 칩을 직접 연결하는 첨단 패키징 기술이다. 저스템은 칩 간의 연결성을 높일 수 있도록, 플라즈마로 웨이퍼 표면에 미세한 굴곡을 만드는 장비를 개발하고 있다.

2025.02.17 13:51장경윤

삼성電, 차세대 D램 '칩 사이즈' 키운다…HBM 수율 향상 최우선

삼성전자가 지난해 하반기부터 최첨단 D램의 재설계를 칩 사이즈를 키우는 방향으로 진행 중인 것으로 파악됐다. 생산성과 성능 보다는 '수율(투입품 대비 양품 비율)'에 무게를 둔 전략으로, HBM(고대역폭메모리) 등 고부가 메모리의 안정적인 양산에 역량을 집중하려는 전략으로 풀이된다. 10일 업계에 따르면 삼성전자는 지난해 하반기부터 1c(6세대 10나노급) D램의 칩 사이즈를 기존 대비 키워 개발을 진행하고 있다. 1c D램은 삼성전자가 올해 하반기 양산을 목표로 한 차세대 D램이다. 회로 선폭은 11~12나노미터(nm) 수준이다. 이전 세대인 1b(5세대) D램은 12~13나노 대로 추산된다. 삼성전자는 1c D램을 차세대 HBM4(6세대 HBM)에 우선적으로 적용할 계획이다. 주요 경쟁사 대비 한 세대 앞선 D램으로 HBM의 경쟁력을 빠르게 끌어올리겠다는 의도가 깔려 있다. SK하이닉스·마이크론 등은 HBM4에 1b D램을 채택하기로 했다. 다만 삼성전자의 1c D램은 개발 초기부터 수율 개선에 난항을 겪어 왔다. 지난해 하반기 첫 양품을 확보했으나, 수율을 만족스러운 수준까지 구현하지는 못한 것으로 알려졌다. 주요 배경은 생산성이다. 당초 삼성전자는 경쟁사를 의식해 1c D램의 칩 사이즈를 당초 계획 대비 줄이기로 했다. 칩 사이즈가 작아질수록 웨이퍼 투입량 대비 생산량이 많아져, 제조 비용 효율화에 유리하다. 다만 이로 인해 안정성이 떨어진다는 지적이 제기돼 왔다. 이에 삼성전자는 지난해 말 1c D램의 설계를 일부 수정하기로 했다. 핵심 회로의 선폭은 최소한으로 유지하되, 주변 회로의 선폭 기준을 완화해 수율을 빠르게 끌어올리는 것이 주 골자다. 사안에 정통한 복수의 관계자는 "삼성전자가 1c D램의 칩 사이즈를 키우는 쪽으로 설계를 변경한 뒤, 올해 중순을 목표로 수율 향상에 열을 올리고 있다"며 "비용이 더 들더라도 차세대 메모리의 안정적 양산에 초점을 맞춘 것으로 보인다"고 설명했다. 설계가 변경된 1c D램의 유의미한 수율을 논하기에는 아직 이르다는 평가다. 삼성전자 안팎에서는 오는 5~6월께 구체적인 결과가 도출될 것으로 기대하고 있다. 한편, 비슷한 이유에서 1b D램의 일부 제품도 수율 향상을 위한 재설계가 이뤄지고 있다. 현재 서버용 32Gb(기가비트) 1b D램 제품의 수율을 양산 수준인 70~80%대까지 끌어올리는 작업이 진행 중인 것으로 알려졌다.

2025.02.10 17:05장경윤

기저귀 가격 획기적으로 낮출 '혁신적인 촉매' 기술 공개

기저귀 값도 만만치 않다. 그러나 만드는 수율과 효율성 개선 정도에 따라 판매가를 획기적으로 낮출 수 있다. 국내 연구진이 기저귀 원료 합성에 쓰이는 친환경적인 물질을 개발했다. 당장 상용화는 어려워도, 향후 관련 업계가 관심을 가질 만한 연구결과다. 광주과학기술원(GIST)은 화학과 홍석원 교수 연구팀이 이산화탄소와 에틸렌을 활용해 고부가가치 석유화학 원료인 아크릴산나트륨(sodium acrylate)을 합성할 수 있는 촉매를 개발했다고 22일 밝혔다. 홍석원 교수는 "이산화탄소를 사용한다는 측면에서 친환경적인데다 전환수 효율과 수율을 획기적으로 개선했다"며 "LG화학과 공동 연구를 진행했다"고 말했다. 홍 교수는 또 "상용화를 위해선 촉매 성능을 한 단계 더 개선해야 하는 등의 과제가 남아있다"며 "그러나 기술적 측면에서 퀀텀 점프할 충분한 가능성이 있다"고 설명했다. 김세용 연구원(제1저자, 롯데케미칼)는 "전환수(TON) 570의 효율성과 수율 82%의 생산 효율을 달성했다"며 "이는 세계 최고 수준의 전환수 효율성이고, 수율 면에서도 기존 한계를 뛰어넘는 혁신"이라고 부연 설명했다. 전환수(TON, Turnover Number)는 촉매 하나가 얼마나 많은 반응물을 생성물로 전환시킬 수 있는지를 나타내는 값이다. 촉매 성능 평가 지표다. 수율(Yield)은 이론적 생성물 양과 실제 얻어진 양을 백분율로 나타난 값이다. 생산효율을 의미한다. 연구팀은 "기저귀 등 위생제 용도로 사용되는 고흡수성 고분자(SAP) 소재의 핵심 원료인 아크릴산나트륨 수요가 꾸준히 증가 중"이라며 "아크릴산나트륨은 주로 프로필렌을 고온에서 산소와 반응시키는 방식으로 합성해 쓰지만, 에너지 효율성과 환경적 측면에서 개선 목소리가 높았다"고 지적했다. 이에 연구팀은 견고하고 평면적인 구조를 갖춘 니켈 화합물 촉매를 새로 개발했다. 연구팀은 또 부산물은 물에 녹지 않고, 생성물인 아크릴산나트륨만 물에 잘 녹는 간단한 물 추출법으로 생성된 소듐 아크릴레이트를 높은 수율로 분리하는데 성공, 공정의 단순화 가능성도 입증했다. 이 촉매는 또 전환수 최고 기록을 달성(효율 TON 570)하면서도 수율 82%를 기록했다. 특히, 전환수 312에서는 수율 99%를 나타냈다는 것이 연구팀의 부연 설명이다. 종전 세계 최고 기록은 전환수 514(수율 21%) 정도였다. 일반적으로 전환수가 올라가면 수율이 낮아진다. 홍석원 교수는 “이산화탄소를 활용한 화학 공정의 새로운 전기를 마련한 것"이라며 "기존 공정의 한계를 극복하고 이산화탄소와 에틸렌을 활용한 고효율 아크릴산나트륨 합성 기술의 실현 가능성을 한 단계 끌어올렸다”고 말했다.

2025.01.22 10:11박희범