반도체의 성능이 지속적으로 향상되면서 각 제조 공정에서 품질을 관리하기 위한 검사 장비의 중요성이 높아지고 있습니다. 품질이 떨어지면 수율도 떨어지고 수익성에도 영향을 미치기 때문이다.OMRON은 3차원 반도체 구조에 대한 요구에 부응하고 검사 시간을 단축함으로써 이 분야에서의 입지를 높이는 것을 목표로 하고 있습니다.
반도체 산업의 기술 혁신의 핵심은 단일 회로에 최대한 많은 소자를 담는 소형화입니다. Taiwan Semiconductor Manufacturing이 경쟁을 주도하고 있습니다.TSMC)와 한국삼성전자는 2나노미터 폭의 회로선 양산을 목표로 개발을 진행 중이다. 그러나 소형화의 한계가 뚜렷해지고, 반도체 집적회로를 3차원적으로 연결하는 3차원(3D) 기술 개발도 진행되고 있다.
반도체 제조에서는 웨이퍼 제조부터 공정 후 패키징까지 각 단계에서 검사가 이루어집니다. 반도체의 소형화, 적층화로 인해 검사장비 자체의 성능이 더욱 요구되고 있습니다. 외국 중에서는 미국이KLA와 쌀테라다인, 일본어아드반테스트,다른 회사로는 Lasertec이 있지만 Omron은 X선을 사용하여 3D 검사를 수행하는 유일한 회사입니다.
교토부 아야베시에 위치한 오므론 공장
촬영자: 타카하시 켄타로/블룸버그
Omron은 2012년 반도체 검사 장치인 VT-X900을 출시하면서 이 분야에 진출했습니다. CT 기술을 활용한 X선 카메라를 이용해 360도 사진을 촬영해 반도체 패키지의 3D 데이터를 생성한다. 적층반도체는 단층반도체에 비해 검사가 까다롭지만, 이 장비를 이용하면 솔더 조인트 상태, 구리배선 상태 등 외부에서 볼 수 없는 부분까지 검사가 가능하다.
검사 시스템 사업 본부장인 시부야 카즈히사(Kazuhisa Shibuya)는 “반도체가 더욱 복잡하고 정교해짐에 따라 회사 제품이 더욱 필요해졌다”고 말합니다.엔비디아 등 인공지능(AI)용 반도체는 개당 수백만엔이 들지만 검사가 제대로 이뤄지지 않으면 수율이 떨어지고 원가도 높아진다.
실제,소니 그룹의 반도체 사업에서는 스마트폰용 새로운 이미지 센서 제품의 수율 문제로 인해 이번 회계연도(2023년 3월 종료)에 이 사업의 영업 이익 전망이 15% 감소할 것으로 예상됩니다.
시간도 절약됩니다
검사 장비의 가장 중요한 성능 요구 사항 중 하나는 검사 시간을 단축하는 것입니다. 타사의 X선 분석기는 검사 시간이 20~60분 정도 소요되는 반면, 옴론의 현재 제품은 반도체 생산 라인에 설치가 가능해 검사 시간을 60초로 단축했다. 내년 봄 출시될 신제품 ‘VT-X950’은 시간을 30초 정도로 더욱 단축했다. 촬영 속도와 선명한 화질을 양립할 수 있는 기술은 ‘유일한 것’이라고 시부야 씨는 자랑스럽게 말합니다.
시부야씨는 “이미 신제품에 대한 문의와 계약 논의가 들어오기 시작했다”고 말했습니다. 공급업체와 제품 가격은 공개되지 않았지만, 회사는 다른 신제품을 포함해 첫 해에 수십억 엔의 매출을 계획하고 있는 것으로 알려졌다.
도요증권 야스다 히데키 애널리스트는 최종 반도체 제품은 부가가치가 높고 단가도 높으며, 수율도 매우 중요하기 때문에 ‘실시간 검사에 대한 수요가 예상보다 커야 한다’고 지적했다. 삼성,Intel뿐만 아니라 Sony G도 그리고 앞으로는또 반도체와 전자부품을 결합하는 기술을 보유한 무라타제작소 같은 기업에도 수요가 있을 것이라고 말했다.
하지만 반도체 산업 전반에 걸쳐 수요 부진이 여전하다. 7~9월 분기에는 마이너스 범위가 시장 기대치를 크게 웃돌았다.국내총생산(GDP) 기준으로 보면 반도체 제조장비 부진으로 자본투자도 감소했다. 이러한 거시적 환경에서 Omron이 예상한 판매 확대를 신속하게 달성할 수 있을지는 불분명합니다.
오므론은 일반 소비자들에게 체온계와 혈압계로 잘 알려져 있지만 매출의 대부분은 PLC(프로그래머블 로직 컨트롤러), 센서, 공장에서 사용되는 산업용 로봇 등 제어 장비 사업에서 나온다. 2025년 3월 마감 회계연도 영업이익은 2022년 3월 마감 회계연도 대비 36% 증가한 1060억엔을 목표로 하고 있으며, 향후 반도체 검사장비 판매 확대도 기대하고 있다.
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