CMP 장비 제조, 창업 이래 300여대 장비 공급하고 80% 수출해

대학이라는 제한된 환경에 만족하지 않고, 반도체 산업에 보다 적극적인 공헌을 하고 싶었다.  

그래서 기계공학의 이점을 살려 CMP 장비를 사업 아이템으로 선정했다. 한국 CMP(화학기계적평탄화) 분야의 선구자로서 Korea CMP User Group의 창립자이기에 가능한 일이었다. 반도체 제조를 위한 8대 공정의 하나인 CMP(Chemical Mechanical Planarization) 장비를 제조 공급하고 있는 지앤피테크놀로지(주)의 정해도 대표(부산대학교 기계공학부 교수)의 이야기다. 
 

이 회사는 정해도 대표가 대학 실험실의 연구 결과를 기반으로 1999년에 설립하였다. 100여명의 석박사 졸업생들을 CMP 엔지니어로 육성하였고 SEMI, ICPT 등에 국제적으로 활동하고 있다. 정 대표는 양산장비가 아닌 대학과 연구소 등에서 요구하는 R&D 장비에 초점을 맞추어 기술 축적을 도모함과 동시에 전세계 CMP R&D 분야의 기술력 향상에 공헌해 왔다.

이 회사의 장비가 미, 일, 독 등의 대부분의 반도체 관련 연구기관에 들어가 도움을 주고 있는 것만 봐도 알 수 있다. 정 대표에게 더 자세한 이야기를 들어봤다.

 
Q.  지앤피테크놀로지는 반도체 첨단 공정에서 중요한 역할을 하고 있는 회사인데.

우리는 반도체 제조를 위한 8대 공정의 하나인 화학기계적평탄화(Chemical Mechanical Planarization, CMP) 장비를 제조 공급하고 있습니다. CMP 기술은 반도체 소자의 미세화, 대면적화 그리고 다층화의 시대적 요구에 따라 1980년 후반 미국 IBM에서 웨이퍼 연마기술을 응용하여 개발된 이후, 국내에서는 0.25um 선폭의 256M DRAM부터 적용된 이후 현재까지 그 적용범위가 꾸준히 확산되고 있는 주요 공정입니다. 특히 최근에는 첨단 패키징 분야에도 CMP는 핵심공정으로 주목을 받고 있습니다. 

CMP 장비는 단순한 웨이퍼 연마장비가 아닌 표면의 소자를 평탄화하는 장비인 만큼 고도의 정확도와 정밀도가 요구되어 다양한 측정설비가 탑재되고 후세정 설비를 포함합니다. 장비 공급뿐만 아니라 고객의 요구에 맞춘 CMP 및 세정 서비스도 제공하고 있습니다.  



현재 김해공항 앞에 소재하는 직원 14명의 중소기업이나, 창업 이래 300여대의 장비를 공급하고 80%를 수출한 25살의 강소기업입니다. 그리고 2024년 올해 100억 원의 매출 달성을 목표로 하고 있는 CMP 전문 기업입니다.


Q.  CMP 장비 시장의 현황은 어떻습니까. 특히 그 시장에서 귀사 제품이 내세우는 경쟁력과 차별성은 무엇입니까.

CMP 장비 시장은 약 3조원에 달하며 미국의 AMAT와 일본의 Ebara가 12인치 웨이퍼 대응의 양산장비를 약 6:4의 비율로 양분하고 있다. 한국의 케이씨텍이 유일한 양산장비 회사이나 기술력이 낮아 양산 진입에 어려움을 겪고 있는 실정입니다. 

그리고 양산용 CMP 장비는 대당 가격이 50억 원을 초과하는 고가의 장비이며 대규모의 투자가 요구됩니다. 또한 칩 메이커에서의 트러블 해결을 위한 많은 상주 지원인력이 필요합니다. 

이에 이러한 대량생산을 위한 장비 공급이라는, 레드오션은 대상으로 하지 않으며 블루오션에 해당하는 연구개발용 장비 및 준양산용 장비를 공급하는 차별성을 갖고 있습니다. 또한 12인치 웨이퍼가 아닌 8인치 이하의 다양한 용도의 CMP를 위한 장비 공급을 추구합니다. 이 영역에는 전력반도체도 포함되며 다양한 센서나 MEMS 소자도 포함됩니다. 그리고 최근 화제가 되고 있는 첨단 패키징을 위한 웨이퍼 레벨 및 패널 레벨 장비에도 주력하여 새로운 CMP 시장에 주력하고 있습니다. 또한 상대적으로 낮은 가격과 빠른 납기, 그리고 고객의 요구에 맞춘 장비 제작에서 경쟁력을 가지고 있습니다.


“12인치 웨이퍼가 아닌 8인치 이하의 다양한 용도의
CMP를 위한 장비 공급을 추구합니다. 이 영역에는
전력반도체도 포함되며 다양한 센서나 MEMS 소자도
포함됩니다. 그리고 최근 화제가 되고 있는 첨단 패키징을
위한 웨이퍼 레벨 및 패널 레벨 장비에도
주력하여 새로운 CMP 시장에 주력하고 있습니다.”


Q.  제품 외에 회사의 경쟁력을 꼽는다면요.

회사의 가장 큰 경쟁력이라고 한다면 선택과 집중입니다. 즉 고객이 ‘선생님이다’는 생각을 가지고 고객 대응에 모든 에너지를 집중하고 있습니다. 다양한 고객이 원하는 서비스를 제공하여 만족도를 극대화시키기 위해 인력의 1/3은 장비 검수 및 설치, 1/3은 CMP 공정 평가 및 개선 그리고 1/3은 연구개발 및 홍보로 구성됩니다. 따라서 장비의 설계 및 제작은 외주업체를 통해, 영업은 해외 에이전트를 통해 이루어져 불필요한 잡무를 최대한 없앤 점이 경쟁력이라 할 수 있습니다. 

연구개발은 고객의 소리에 맞추어 사내에서 기본 방향과 핵심기술을 확보하고, 추가적으로 부산대학교, 한국생산기술연구원 및 플라나세미의 개발인력과 협업하고 있습니다.  



Q.  회사의 주력 제품군 특성상, 인력 수급에 어려움이 있을 것 같습니다. 또 어떤 어려움이 있나요.

회사 경영시 가장 어려운 점은 인력난입니다. 우수한 인재는 서울로 대기업으로 향할 수밖에 없는 우리나라의 산업구조상, 당사와 같은 지방의 소기업은 많은 애로를 가지고 있습니다. 나름대로 임금과 인센티브를 대기업 수준으로 인상하고 많은 배려를 하고 있음에도 힘든 실정입니다.  

그리고 엔지니어 출신으로만 구성되다보니 경영, 세무 및 법률 자문을 받고 싶습니다. 협회와 많은 회원사들과의 소통과 협업을 통해 해결이 되기를 기대합니다. 

마지막으로 당사는 투자와 부채가 없습니다. 따라서 앞으로도 투자를 받을 계획은 없으며 내실있게 CMP 장비 회사로서 꾸준히 성장할 계획입니다.  
 
Q.  지금까지 듣고보니 회사의 앞으로가 더 궁금해집니다. 목표가 무엇인가요.

지앤피 테크놀로지의 비전은 “반도체 관련 산업에 CMP Total Solution을 제공”하는 것입니다. 현재 실리콘 반도체 소자의 평탄화에 집중하고 있으나 SiC, GaN과 같은 접력반도체 소자 및 웨이퍼의 CMP, 그리고 첨단 패키징의 CMP에 이르기 까지 그 범위를 확산시켜 나아가고자 합니다.

CMP 장비는 향후 3년 이내에 Batch Manual 장비에서 Dy-in Dry-out Automation 장비로 점차 전환해 갈 계획입니다. 물론 장비를 고도화시키기 위해 Membrane Zone Control에 의한 박막 균일도 향상과 AI기술을 활용한 웨이퍼간의 반복재현성 향상, 광학식 및 와전류식 종점검출기 등의 제품 출시에 주력할 계획입니다. 또한 세정장비는 향후 3년 이내에 Analogue cleaning에서 Digital cleaning 방식으로 전환하기 위해 장비에 모니터링과 공정제어 기능을 확충해 나아갈 계획입니다.

이러한 노력을 통하여 국내 최고의 세계 3대 CMP 장비 회사로서 성장해 나아갈 포부를 가지고 있습니다. 많은 지도와 응원을 부탁드립니다.    
 



   우리 회사 핵심 제품은요

연구용 CMP 장비, 연구용 세정 장비 등 개발

지앤피테크놀로지의 장비는 다양한 웨이퍼 크기와 용도에 따라 구분된다. CMP 장비는 연구용으로 4인치 웨이퍼 및 쿠폰용 POLI-400L, 6~8인치용 POLI-500, SiC 웨이퍼용 POLI-610, 12인치용 POLI-762 및 패키지 패널용 POLI-1300 시리즈가 있으며, 양산용으로 GP-200A(8인치)와 GP-300A(12인치)가 있다. 

그리고 연구용 세정 장비로는 4~8인치용 428L, 8~12인치용 812L 그리고 4~12인치용 Single batch 412S가 있다. 양산용 세정기는 GC-200A 및 GC-300A를 공급한다. 회사의 핵심장비는 GPC-300A이며 12인치 웨이퍼용 Dry-in Dry-out되며, CMP와 후세정을 전자동으로 제어하는 양산장비이다. 



장비의 사양 및 특장점

-CMP 모듈

1. 크기 및 무게; 1.6m x 1.5m x 2m / 2.5 ton
2. 적용공적: Si CMP, Oxide CMP, Metal CMP, STI, PGI etc for 12inch wafers
3. 헤드 가압방식: 5 Zone Control by Membrane Air > Better Uniformity  
4. 패드 컨디셔닝: Speed Control by Swing Arm > Pad Uniformity
5. 모니터링과 종점검출: Friction Force, Temperature and Optical, Eddy Current 

-Post CMP Cleaning 모듈

1. 크기 및 무게: 3m x 1,3m x 2m / 1.2 ton
2. 세정부 구성: Pre-cleaning with DIW knife,Two double side roll brush cleaning, 
               and Spin rinse dry with N2 blow
3. 세정액 공급: 4 Nozzle and through the brush
4. 제어방식: PC & Touch monitor, Programmable sequence