똑똑해진 반도체 공장…삼성전자 “경쟁사보다 2년 앞섰다”

2018.03.29 16:31:04
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[디지털데일리 이수환기자] “삼성전자는 반도체 공정에 스마트팩토리 솔루션을 내재화해 적용했으며 물류 자동화까지 자체적으로 설계해 적용했다” 장영철 삼성디스플레이 고문은 29일 서울 코엑스에서 진행된 ‘2018 스마트공장·자동화산업전’ 스마트팩토리 컨퍼런스의 기조연설자로 나와 이같이 밝혔다.

장 고문은 1984년부터 2015년까지 삼성전자 반도체 사업부에서 근무했으며 시스템 엔지니어링 최고정보책임자(CIO)를 역임한 이 분야 전문가다. 2017년부터 삼성디스플레이 고문을 담당하고 있다.

현재 삼성전자는 기흥, 화성, 평택, 온양과 같은 국내뿐 아니라 중국 시안과 쑤저우, 미국 오스틴에 반도체 공장을 운영하고 있다. 지난해부터 본격 가동에 들어간 평택 공장의 경우 단일 생산설비로는 세계 최대규모를 자랑한다. 특히 이곳은 클린룸 안에 상주하는 오퍼레이터가 없으며 웨이퍼를 이송하는 시스템인 OHT(OverHead Transport)까지 국산화(세메스)했다.

정 고문은 “스마트팩토리는 (무조건) 작업자를 없애자는 게 아니라 로스(Loss)를 줄이자는 것”이라며 “각 공정에는 베이(Bay)가 수십 개가 있고 보통 1명, 어려운 공정은 2~3명이 배치됐지만, 이들을 제어실로 빼면서 작업자가 밖으로 나오는 상황이 20년 동안 이뤄졌다”라고 설명했다.

미세공정의 한계로 반도체 공정은 그 어느 때보다 복잡해지고 다양한 재료와 기법이 활용되고 있다. 각 장비에서 웨이퍼가 머무르는 시간이 길어지고 있고 각 단계를 유기적으로 묶지 않으면 엔지니어와 시스템 사이에서 갖가지 문제가 발생할 수밖에 없다. 이를 해결하기 위해 삼성전자는 ‘생산관리시스템(Manufacturing Execution System, MES)’를 적극적으로 도입했다. 초기에는 프랑스, 미국 업체와 협력했으나 내재화가 가능하다는 판단을 했고 신규로 공장을 지을 때마다 이전 작업을 완료했다.

장 고문은 “공장 전체의 이상 상태(Abnormal Status)를 확인해야 하고 왜 문제가 늘어나고 줄었는지를 파악해야 하지만 시스템의 도움 없이는 불가능하다”라며 “생산성을 올리려면 각 공정의 스케줄링과 함께 급한 쪽에 자원을 배당하고 다른 작업을 동시에 처리할 수 있어야 한다”라고 강조했다.

일반적으로 D램이나 낸드플래시가 만들어지려면 웨이퍼가 30일 이상을 장비에 머물러야 한다. 하나의 공정에서 다른 공정으로 넘어갈 때 2시간 이상 대기하면 로드(Lot)에 문제가 생긴다. 특성이 사라진다는 의미다. 앞 공정에서 실수가 발생하면 뒤 공정도 매개변수(Parameter) 조절이 필요하다. 수율(Yield)을 일정하게 유지하는 비법 가운데 하나다.

장 고문은 “(스마트팩토리) 시스템 구축에 1년, 실제 효과를 보기까지 1년을 더해 2년이라는 시간이 걸리기 때문에 이만큼 삼성전자가 경쟁사보다 더 앞서 있다”라고 덧붙였다.

<이수환 기자>shulee@ddaily.co.kr

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