반도체도 `스마트팩토리`…전공정 장비에 `예지 보전` 도입

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반도체 전공정 장비에 `예지 보전` 기술이 도입된다. 예지 보전은 장비 주요 부품을 상시 모니터링하고, 이 데이터를 기반으로 고장 전 사전 조치를 취하는 기술이다. 이른바 `스마트팩토리` 기술이 본격 도입되는 셈이다.

한국내쇼날인스트루먼트(한국NI·대표 이동규)는 반도체 장비업체와 함께 반도체 전공정 장비 예지 보전 시스템을 개발 중이라고 9일 밝혔다. NI 임베디드 장비 제어·모니터링 플랫폼을 응용했다.

반도체 전공정 장비에 적용하는 용도로 개발 중이다. 센서와 통신 기반으로 장비 주요 구성품에서 나오는 데이터를 상시 수집한다. 현재 시연 중인 장비는 코일 유량계 22개, TMP 펌프 3대, 드라이펌프 6대, 칠러 3대에서 나오는 데이터를 모두 모은다.

반도체 전공정 장비 예지 보전 시스템 예시
<반도체 전공정 장비 예지 보전 시스템 예시>

온도, 진동 같은 항목을 모니터링하면 주요 부품 상태를 알 수 있다. 회전체 진동이 평소보다 많이 감지되거나 부품에 고열이 발생하면 이상 징후로 인식하는 식이다. 이런 솔루션은 에처 외에 반도체 전공정 장비 전반으로 확대 적용할 수 있다.

두 회사가 공동 개발에 나선 것은 전공정 장비 운영효율, 가동시간 극대화를 위해서다. 예지 보전은 스마트팩토리의 `예방 정비`와 유사한 개념이다. 장비 고장이나 오류를 미리 예측하는 게 핵심이다.

부품 교체 주기나 고장 여부를 미리 알면 가동중단 시간(다운타임)을 최소화할 수 있다. 갑작스런 고장을 겪기 전에 유지·보수에 들어간다. 부품 교체 주기를 놓쳐 장비가 멈춰서는 상황도 막는다. 장비 회사는 이런 솔루션을 자사 제품에 장착, 마케팅 포인트로 삼을 수 있다.

한국NI 관계자는 “모든 장비가 마찬가지지만 반도체에서 전공정 장비가 예기치 않게 중단되면 막대한 손실이 발생한다”면서 “예지 보전 기술을 도입하면 비용 효율적으로 장비를 운용할 수 있다”고 강조했다.

한국NI는 제어·모니터링 외에 시험·계측 분야에서도 반도체 시장 공략 수위를 높이고 있다. `세미콘코리아 2017`에 참가, 양산형 반도체테스테시스템(STS), 전력관리집적회로(PMIC) 등을 시연했다. 연구개발(R&D)부터 양산까지 같은 하드웨어(HW)·소프트웨어(SW) 플랫폼을 사용, 개발에서 출시까지 걸리는 시간을 최소화할 수 있다.

한국NI가 세미콘코리아 2017에 전시한 반도체 테스트 제품군.
<한국NI가 세미콘코리아 2017에 전시한 반도체 테스트 제품군.>

`다채널 오픈쇼트 테스트 시스템`은 집적화되는 반도체 시장 수요를 노렸다. 단일 패키지 안에 더 많은 칩과 스택이 들어가면서 발생할 수 있는 오류를 잡아낸다. 고가 자동검사기(ATE) 10분의 1 가격으로 전용 장비를 구축할 수 있다.

한국NI 관계자는 “반도체 시장에서도 R&D와 양산을 모두 아우르는 단일 플랫폼이 경쟁력”이라면서 “고객의 `타임투마켓`을 줄이는 게 목표”라고 밝혔다.

송준영기자 songjy@etnews.com