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[강세 토픽] 반도체·디스플레이 – 이송장비 테마, 로체시스템즈 + …
반도체 생산과정을 살펴보면, 반도체 생산 라인에 있는 이송용 로봇이 웨이퍼가 담긴 풉(FOUP)을 각 공정 장비로 옮김. 로드포트 모듈은 풉 도어를 …
Source: biz.chosun.com
Date Published: 5/7/2022
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신뢰할 수 있는 웨이퍼 이송 로봇 – Renishaw
대체로, 다른 반도체 장비에 비해 웨이퍼 이송 로봇의 엔코더에 요구되는 정확도는 상대적으로 낮은 편입니다. 물론 정확도가 중요하긴 하지만, 안정성이 더 우선 …
Source: www.renishaw.co.kr
Date Published: 11/9/2022
View: 2301
[특허]웨이퍼 이송 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 이송 방법
웨이퍼 이송 장치에 대하여 개시한다.본 발명에 따른 웨이퍼 이송 장치는 EFEM(Equipment Front End Module), 로드락 모듈 및 프로세스 모듈을 구비하고, 특히, …
Source: scienceon.kisti.re.kr
Date Published: 1/23/2022
View: 259
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주제에 대한 기사 평가 웨이퍼 이송 장비
- Author: PLANINFINIT
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- Date Published: 2021. 5. 31.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=TTYBiImGthM
반도체 웨이퍼 이송장비 여기도 한다 : 로체시스템즈(071280) – 웨이퍼 이송장비, 글라스 이송장비
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※ 반도체 이송장비가 무엇인지 먼저 보고 가자.
※ 디스플레이 글라스 이송장비도 보고 가자.
1. 앞서 소개한 싸이맥스의 경쟁사 로체시스템즈!
-. 로체시스템즈는 TFT-LCD 및 반도체 제조 장비 제작을 주 영업목적으로 1997년 11월 1일 설립되었으며, 2003년 11월 코스닥증권시장에 상장한 주권상장법인임.
1) 동사는 반도체/디스플레이 이송장비 제조 업체로, 반도체장비부품 제조 판매인 일본 로체와 기술도입 계약을 통하여 습득한 기술력으로 웨이퍼 이송장비, Glass Cutting Machine 등을 제조하고 있음.
2) 매출비중(2019년 기준)은 디스플레이용(Indexer 외) 30%, 반도체용(EFEM 외) 61.6%, Laser Glass Cutter 2.3%, 기타 5.9% 수준임.
3) 주요 거래선은 삼성전자, 삼성디스플레이 등이며, 고객사양에 의한 주문생산 판매함.
-. 동사의 주력 생산제품은 디스플레이와 반도체 공정 과정에서 부품의 이송을 전담하는 장비로 평판디스플레이(FPD) 이송 시스템인 인덱서(Indexer)와 각종 물류장비, 웨이퍼 이송 시스템(EFEM) 등이 있음.
1) 동사의 FPD 물류용 Indexer-Glass 이송장비는 디스플레이 공정으로 투입된 대형 글라스를 반송전용 Robot이 포함된 시스템을 이용하여 각 해당 공정장치까지 글라스를 이송 및 적재함으로서 각 공정간 이송 자동화 역할을 하는 장비임.
2) 동사의 EFEM-웨이퍼이송장비는 반도체 소자의 생산공정 중 300mm 웨이퍼를 각 공정장치로 이송 및 적재하는 시스템임.
3) 이는 반도체 생산공정의 해당 공정장비까지 웨이퍼를 이송 및 적재함으로서 각 공정간 이송 자동화 역할을 하는 장비임.
4) 동사의 Load port 장비는 EFEM의 로봇과 이송공정상 대응하는 Wafer Foup 자동개폐장치임.
▲ 로체시스템즈의 Mask를 공정장비에 반송해 주는 장비. ▲ 로체시스템즈의 Wafer를 공정장비에 반송해 주는 장비.
-. 2010년대부터 상용화에 성공한 로체시스템즈의 레이저(Laser) 절단 장비는 현재 안정적인 수입원으로 자리 잡는데 성공함.
1) Laser GCM으로 불리는 해당 장비는 디스플레이 원판유리를 자르는 공정에서 세계 최초로 Laser Beam을 이용한 비접촉식 차세대 Glass Cutting 장비임.
2) 기존 Glass Cutting 장비는 다이아몬드 휠을 사용하여 절단하여 이물에 취약한데, 동사의 장비는 Laser를 이용해 Glass를 절단하므로 다이아몬드 휠 커팅방식 대비 Glass 내 균열을 발생시키지 않고 고강도 및 고품질 절단이 가능함.
3) 동사의 Bending Machine 장비는 디스플레이 OLED 패널 제조 공정 중 Module 공정에 사용됨.
4) FPCB가 부착된 Cell을 단축 조합 Robot 및 Vision Camera를 이용하여 Align을 확인하고 틀어진 정도를 보정한 후 Bending 공정을 진행하는 장비임.
※ 로체시스템즈 타이완 공홈에 있는 이송장비 영상들.
2. QD-OLED와 함께할 로체시스템즈.
-. 로체시스템즈의 주요 고객사인 삼성디스플레이가 퀀텀닷(QD) 디스플레이 위주로 사업구조 재편 움직임을 보이고 있음.
1) QD-OLED 디스플레이는 파란 빛을 내는 청색 유기발광다이오드(OLED) 위에 퀀텀닷 컬러필터를 얹어 색 재현력을 높인 디스플레이임.
2) 퀀텀닷은 빛을 정교하게 만들어낼 수 있는 나노미터 크기의 반도체 입자로 에너지 효율과 화질을 동시에 개선할 수 있는 소재이므로 QD-OLED의 핵심은 소재에 있음.
3) 현재 삼성전자와 삼성디스플레이가 퀀텀닷(QD)디스플레이 TV 상용화를 추진키로 합의하면서 양사의 향후 행보에 관심이 쏠리고 있음.
4) 삼성이 차세대 대형 디스플레이 기술로 QD디스플레이를 육성하겠다고 공헌한 만큼 앞으로 구성될 서플라이체인과 설비 투자 및 QD디스플레이 진영 확대 전략을 확인해볼 필요가 있음.
5) 삼성디스플레이는 현재 충남 아산에 8.5세대 유리 원장 기준 월 3만장 규모의 QD디스플레이 양산 라인(Q1)을 구축하고 지난해 12월부터 시험 가동에 들어감.
6) 삼성디스플레이의 Q1의 생산능력은 50~60인치 기준 연간 200만 대 TV에 대응할 수 있는 규모임.
7) 세계 TV 시장이 연간 2억대 이상임을 감안하면 전체 1% 정도에 해당되나, QD디스플레이는 상용화를 앞둔 기술이기 때문에 대량 생산과는 아직 거리가 있음.
-. 삼성디스플레이는 지금까지 약 3조원을 QD에 투자한 것으로 알려졌으며, QD 투자로 계획한 총 13조 원 중 일부만 사용한 상황임.
1) 현재 삼성디스플레이의 남은 자금이 충분해 증설 투자 가능성이 높으며, 구체적인 집행까지는 다소 시간이 걸릴 전망임.
2) 기술 개발 및 사업 추진 속도, 시장 상황을 종합 고려할 때 삼성디스플레이가 연내보다는 내년 이후 증설 투자를 본격화할 것이란 분석이 우세함.
3) 삼성디스플레이는 지난해 8월 충남 아산에서 QD 설비 반입식을 가졌으며, 이날 QD디스플레이의 발광을 담당하는 블루 OLED용 증착 설비를 반입함.
4) 이 밖에도 어플라이드의 박막형성용 화학기상증착(CVD) 장비, 엘오티베큠의 진공펌프, 에프엔에스테크, 아이씨디, 로체시스템즈, 케이맥, 참엔지니어링 등이 삼성디스플레이의 QD디스플레이 라인을 구축할 때 장비를 반입한 이력이 있음.
5) QD-OLED 생산공정은 기존 LCD 대비 생산공정이 복잡하고 라인이 길어지게 되므로 동사의 물류장비에 대한 수요가 증가할 것으로 기대됨.
▲ 충남 아산시 탕정면 삼성디스플레이 1단지에 입고되는 QD-OLED 장비
3. 암흑기는 지나가고 있다, 아니 지나갔다!
-. 로체시스템즈는 2017년 당시 디스플레이 고객사 투자 증가 호재로 매출액 3370억원에 영업이익 21억 원, 당기순이익 33억 원을 기록하는 등 꾸준한 흑자기업이었음.
1) 그러나 동사는 2016년을 기점으로 영업실적이 내림세를 보였으며, 영업이익은 2016년 46억 원, 2017년 21억 원, 2018년 -10억 원으로 감소했음.
2) 중화권 디스플레이업계 경쟁 심화와 고객사 투자 감소 등으로 2018년 매출은 전년 대비 78% 감소했고, 10억 원의 영업손실을 기록했었음.
3) 동사는 2019년 실적이 다시 흑자로 돌아섰으며, 2020년 매출액은 1800억원을 기록함.
-. 이 같은 위기에서 찾은 해법이 제품 다양화였으며, 동사는 레이저 장비 분야 신기술과 반도체 공정 장비 개발 등을 진행하며 새로운 사업 아이템 확보에 나섬.
1) 동사는 2017년부터 유기발광다이오드(OLED) 패널과 관련한 후공정 장비 분야에도 진출하여 관련 제품을 내놓기 시작했으며, 사업 확장은 수익성 개선으로 이어짐.
2) 특히 동사는 2020년 본격적으로 OLED 모듈공정 장비인 벤딩(Bending) 등으로 수익을 늘리기 시작했으며, 작년 3분기까지 564억 원을 기록하면서 전체 매출의 38.1%를 차지함.
3) 이에 힘입어 20년 3Q까지 영업이익과 당기순이익은 전년동기대비 각각 161.8%, 911.8% 증가한 103억 원, 75억 원을 기록함.
4) 동사는 21년 1Q 영업이익 22억 원으로 전년비 +120%를 기록하였으며, 2Q는 44억 원을 기록함(전년비 -15.5%).
-. 로체시스템즈는 생산성 증대를 위한 신공장 필요성이 커짐에 따라, 2017~2018년 어려운 시기를 보내고 있는 와중에 과감하게 공장 투자 결정을 선택함.
1) 동사는 기존 사옥에 1000평 이상의 클린룸을 보유하고 있었으나, 규모가 부족해 700억~800억원 가량 수주를 놓치는 상황이 발생했었고 결국 회사 성장을 위한 공장 증설로 의사 결정을 내림.
2) 건설에 필요한 자금 마련을 위해 2017년 1월에 188억원 규모의 유상증자를 결정함.
3) 같은 해 10월 금융기관으로부터 102억 원을 차입해 2018년부터 착공에 들어감.
4) 동사는 올해 신공장 가동을 본격화하면서 한 단계 높은 수준의 생산량이 기대되며, 주요 고객사인 삼성디스플레이가 QD 디스플레이 전환 투자를 예정대로 진행하면 수주 확대 및 물량 소화가 예상됨.
5) 업계에 따르면 동사는 올해 초에 수주받았던 L8-1 라인 관련 장비를 순차적으로 납품 중임.
6) 동사는 아울러 베트남 후공정 모듈 투자도 올해 실적 호재로 작용할 전망임.
4. 느낌이의 투자 의견 종합
-. 2021년 하반기부터 삼성디스플레이의 QD 디스플레이 전환 투자와, 글로벌 디스플레이 업계의 투자가 크게 늘어남에 따라 동사의 실적도 고성장할 것으로 예상됨.
-. 또한 동사는 반도체/디스플레이의 단순 이송장비 뿐만 아니라 디스플레이 Glass Cutting Machine, Bending Machine 등 고난도 기술력이 필요한 제품군도 포트폴리오에 포함, 사업을 영위 중임.
-. 동사의 밸류에이션 또한 2021 실적 기준 PER 11배로 동종업계 대비 저평가되어 있고, 21년 실적 성장이 예상되어있는 만큼 주가에 적극적인 관심이 필요한 시점임.
매수의견 : ★★★★☆
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신뢰할 수 있는 웨이퍼 이송 로봇
반도체에 널리 사용되는 재료인 실리콘은 절삭 , 노광, 식각, 노출, 증착 등 수많은 프론트 엔드 공정을 통하여 표면에 ‘인쇄 회로’를 갖는 디스크 모양의 웨이퍼가 됩니다. 이후, 이 웨이퍼는 본딩, 와이어링, 패키징 및 테스팅을 포함한 수많은 백엔드 공정을 거쳐 결과적으로 강력한 기능을 갖는 다량의 초소형 IC 유닛이 됩니다.
살제로 현대기술은 나노미터 수준의 두께로 웨이퍼 제조를 가능하게 하고 있습니다.하지만 이렇게 얇은 웨이퍼 두께 때문에 이송 도중 쉽게 손상이 발생할 수 있으며, 전 공정에 걸쳐 웨이퍼 표면에 먼지가 없어야 한다는 점 또한 중요한 사실입니다. 요즘은 대부분의 제조업체들이 반도체 제조에서 중요한 작업 중 하나인 웨이퍼 이송에 사람이 아닌 로봇을 사용하고 있습니다.
RND의 개발 팀장인 정현국씨는 다음과 같이 말합니다. “대부분의 웨이퍼 이송 로봇은 프론트 엔드 공정에 사용됩니다. 로봇은 일반적으로 수많은 리니어 및 로터리 모션 제어기를 가지며,각 공정 스테이션의 컨테이너로 웨이퍼를 이송하는여러 개의 축을 가지고 있습니다.
진공, SCARA, WET 및 직교 좌표계와 같은 현장의 요구를 만족시키기 위해 시장에는 다양한 웨이퍼 이송 로봇이 출시되어 있습니다. 직교 좌표계 타입 로봇에 대해 한 예를 들면, 이 로봇은 웨이퍼 두 개를 동시에 처리할 수 있는 듀얼 암 설계를 채택하고 있습니다. 로봇의 전체 몸체는 캐리지에 장착되어, 웨이퍼 컨테이너들 간에 고속으로 선형 이동합니다.
로봇은 컨테이너로 웨이퍼를 로드/ 언로드 시키는 R1/ R2축, 볼 스크류 시스템으로 구동되어 로봇의 수직 이동을 제어하는 Z 축, 로봇의 회전을 제어하는 T 축, 컨테이너 간 로봇의 선형 이동을 제어하는 X 축으로 총 5개 축을 가지고 있습니다. R축, Z축, T 축에는 앱솔루트 엔코더가내장된 일본형 서보 모터가 장착되어 있고 X 축에는 이동 범위가 1.5m인 LM10 시리즈 리니어 마그네틱 엔코더가 장착되어 있습니다.”
[특허]웨이퍼 이송 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 이송 방법
초록
웨이퍼 이송 장치에 대하여 개시한다.본 발명에 따른 웨이퍼 이송 장치는 EFEM(Equipment Front End Module), 로드락 모듈 및 프로세스 모듈을 구비하고, 특히, 상기 EFEM과 상기 로드락 모듈 간의 웨이퍼 이송은 대기압에서 진행되고, 상기 로드락 모듈과 프로세스 모듈 간의 웨이퍼 이송은 진공에서 진행된다. 상기 EFEM은 외부로부터 웨이퍼를 이송한다. 상기 로드락 모듈은 진공과 대기압으로 압력을 변화시키며, 상기 EFEM으로부터 웨이퍼를 이송한다. 상기 프로세스 모듈은 상기 로드락 모듈로부터 웨이퍼를 이송받아 소정의 공정을 진행한다.
웨이퍼 이송 장치에 대하여 개시한다.본 발명에 따른 웨이퍼 이송 장치는 EFEM(Equipment Front End Module), 로드락 모듈 및 프로세스 모듈을 구비하고, 특히, 상기 EFEM과 상기 로드락 모듈 간의 웨이퍼 이송은 대기압에서 진행되고, 상기 로드락 모듈과 프로세스 모듈 간의 웨이퍼 이송은 진공에서 진행된다. 상기 EFEM은 외부로부터 웨이퍼를 이송한다. 상기 로드락 모듈은 진공과 대기압으로 압력을 변화시키며, 상기 EFEM으로부터 웨이퍼를 이송한다. 상기 프로세스 모듈은 상기 로드락 모듈로부터 웨이퍼를 이송받아 소정의 공정을 진행한다.
반도체장비
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로봇 Global Leader in Robotics & Automation 모든 산업현장의 자동화 사업분야에서 탁월한 제품의 성능과 지원으로 기술력을 인정받은 제조용 로봇다년간의 축적된 기술력과 경험을 바탕으로 고객의 다양한 요구 사양에 유연하고 긴밀하게 대응하며 고객만족을 실현하고 있습니다.
트랜스퍼 로봇(Transfer Robot) Global Leader in Robotics & Automation FPD 제조공정의 핵심 역할인 이송 및 적재용으로 활용되는 제조용 로봇(Transfer 로봇) 국내 및 해외 주요 FPD 생산현장에 공급하고 있으며, 1G~10G급까지 다양한 Size 및 종류의 모델을 보유하여 고객만족을 실현하고 있습니다.
반도체장비 Global Leader in Robotics & Automation 반도체 제조공정의 핵심 역할인 이송 및 적재용으로 활용되는 제조용 로봇(Transfer 로봇)과 각종 반도체 공정내 Wafer의 원활한 이송에 활용되는 반도체 장비로써, 국내 및 해외 주요 반도체 생산현장에 공급하고 있으며, 다양한 종류의 모델을 보유하여 고객만족을 실현하고 있습니다.
STAGE Global Leader in Robotics & Automation 각종 FPD산업의 공장자동화 및 물류시스템용 이송장치 등 공정장비 및 초정밀 검사장비의 기본 Base Machine인 정밀Stage국내 및 해외 FPD 시장의 공정장비 및 그 외 각종 초정밀 가공기 및 검사의 기초 제품을 공급하고 있으며, 다양한 Size 및 종류의 모델을 보유하여 고객만족을 실현하고 있습니다
# 이송장비란?
이송장비란 투입, 배출을 자동화하거나 단독장비로써 공정장지 중간에 배치되어 분류, 쌓기, 버퍼링 등이 가능한 설비 시스템을 의미합니다. 반도체 이송장비(EFEM-Equipment Front End Module)이란 반도체 라인에서 카세트 내의 웨이퍼를 공정 모듈에 공급하는 공정장비의 표준 인터페이스 모듈로, 모든 공정 장비에 표준으로 적용되며 장비의 청정도 유지와 설비의 생산성에 큰 영향을 미칩니다.
LCD 이송장비(Index System)란 LCD 패널 생산공정에서 사용되는 물류장비로 유리기판을 이송시켜주는 장비를 의미합니다. 이송장비 업체의 실적은 반도체(삼성전자, SK하이닉스)와 디스플레이(삼성디스플레이, LG디스플레이, 중국 LCD업체) 설비 투자시 수혜를 입는 분야입니다.
# 멀티패터닝이란?
반도체 미세화 공정이 30nm이하에서 기존의 노광기술(ArF 193nm 파장의 이머전 리소그래픽)로 완벽하게 회로 패턴을 구현하기 어려워 고안된 방법입니다. 회로 패턴을 1번이 아닌 2번 혹은 4번을 진행하면서 구현하는 것을 의미합니다. 광학적인 속성과 공정이 반복되는 과정에서 발생하는 오버레이 이슈가 존재하고 있습니다.
# 장비업체의 현 상황
신규노광기술(EUV 13.5nm 파장의 이머전 리소그래피)을 사용한 세트장비가 대당 1000억원을 호가하는 문제가 있습니다. 파운드리 업체인 TSMC가 7nm공정 도입을 시작하며 고객사인 애플과 엔비디아의 고성능칩제작 요구에 부응하였으나 글로벌 파운드리는 EUV장비 도입을 잠정적으로 포기한 상태입니다.
종합반도체 업체인 삼성전자와 인텔은 투자비 문제로 도입시기를 미루며 우회기술(멀티패터닝)을 활용중에 있습니다. 개발 장비업체 실적은 반도체(삼성전자, SK하이닉스)업체의 미세공정 난이도 상승으로 구조적 성장세를 보이고 있습니다.
전 세계 반도체 장비 투자금액
국제반도체장비재료협회(SEMI)에 따르면 올해 전세계 반도체 장비 투자액은 지난해(596억달러)에 비해 약6% 늘어난 632억달러로 예상이 됩니다. 내년에는 이보다 더 성장한 약 700억달러로 역대 최대치를 경신하면서 반도체 시장이 다시 호황을 맞을 것으로 업계는 내다보고 있습니다.
지역적으로는 중국, 대만, 한국이 전세계 반도체 장비투자를 이끌 것으로 보입니다. 특히 중국은 파운드리와 메모리 분야에서 과감한 투자를 이어가며 올해와 내년 연속으로 전세계 최대 반도체 장비 투자 국가로 기록될 전망입니다. 대만의 투자는 2019년 68% 급증한 후 올해 다소 주춤하다 내년에는 10% 성장할 것으로 예상이 됩니다. 올해 한국의 반도체 장비투자액은 약 123억 달러로 3위를 차지할 것으로 보입니다. 내년에는 메모리 분야 투자 회복으로 30% 성장한 약 159억달러를 기록할 것으로 보입니다. 내년에는 전 세계 주요 반도체 제조 지역의 장비 투자액이 전부 증가하며 반도체 호황을 맞이할 것이라고 SEMI는 내다보았습니다.
# 반도체, 디스플레이[이송/개발장비]관련주
# 파크시스템스(140860)
1997년에 설립되어 2015년에 코스닥에 상장한 나노계측장비(원자현미경) 전문 기업입니다. 해외 수출을 확대하기 위해 미국 캘리포니아, 일본 도쿄 및 싱가폴 현지 판매 법인을 자회사로 운영하며 해외 영업활동을 강화하고 있습니다. 원자현미경은 소재, 화학, 제약, 생명공학, 전자, 반도체 등 여러 산업분야에 걸쳐 나노 과학기술 연구에 광범위하게 활용도가 높아지고 있는 추세입니다.
# 로체시스템즈(071280)
반도체/디스플레이 제조 장비업체입니다. 디스플레이 후공정 이송장비가 주력 장비이며, 그외에 웨이퍼 이송장비, 컷팅 장비등도 제조하고 있습니다. 주요 고객사는 삼성디스플레이입니다.
# 싸이맥스(160980)
2005년 설립된 반도체 이송장비 전문업체로서 주요 제품으로는 CTS, EFFM, LPM 등이 있습니다. 주요 사업으로는 반도체 및 FPD관련 장비 제조 판매, FPD 장비를 위한 소프트 웨어 개발 판매, 산업용/의료용 서비스 로봇을 제조, 판매하고 있습니다. 자회사로는 환경설비장치 사업을 하고 있는 신도이앤씨가 있으며 매출구성은 반도체 장비 사업 96.55%, 환경설비 사업 3.45%로 이루어져 있습니다.
# 고영(098460)
반도체, 디스플레이 공정개발용 3D 측정 검사기 제조사입니다. 추가로 의료용 검사장비를 개발 진행중에 있습니다.
# 에스에프에이(056190)
1998년 삼성항공의 자동화사업부가 분사하면서 설립된 회사로서, 2001년 코스닥에 상장을 하였습니다. 반도체(웨이퍼), 디스플레이(유리기판) 이송장비 제조사입니다. 동사 및 연결종속회사는 디스플레이기기 제조장비사업과 물류시스템사업 및 반도체 패키징 사업을 주된 사업으로 영위하며, 동사를 제외한 총 16개의 계열회사가 있습니다.
# 3S(060310)
반도체(웨이퍼) 이송장비 제조사입니다. 본업은 냉,난방환경시험설비(에어컨 압축기 등) 시공사입니다.
# 씨엔지하이테크(264660)
반도체 및 디스플레이(LCD, OLED 등)용 화학약품 혼합장치 및 재생장치 생산업체입니다. 반도체/디스플레이 제조 공정 중 사용되는 DSP+혼합장치, SC-1 혼합장치, 현상액 혼합장치, 암모니아수 혼합장치, 불산 혼합장치, ACQC/저장 및 공급장치, 화학약품 재생장치(DPF & DDS-11)등이 주요제품입니다.
본 자료는 투자참고용으로 제작되었습니다. 모든 투자에 대한 책임은 투자자 개인에게 있음을 알려드립니다. 최대한 정확한 정보를 드릴 수 있도록 노력하겠습니다. 긴글 읽어주셔서 감사합니다.
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기계硏, 반도체 웨이퍼 이송장비용 2D 라이다 센서 국산화
▲ 반도체 웨이퍼 이송장비용 2D 라이다 센서, 사진은 반도체 웨이퍼 이송장비(OHT)의 모습으로 장비 1대 당 2~4개의 라이다 센서가 부착되어 있다. 한국기계연구원(원장 박상진)은 국내 라이다 센서 전문기업 에스오에스랩(대표 정지성)과 함께 반도체용 웨이퍼 이송장비에 탑재하는 2D 라이다 센서의 국산화에 성공했다. 2D 라이다 센서는 자율주행 시스템의 눈에 해당하는 핵심부품으로 주변 환경을 입체적으로 인지하여 장애물 인지, 충돌회피 등에 활용된다. 라이다 센서는 초당 수백만 개의 레이저 빔을 지속적으로 발사하고 센서로 되돌아오는 시간을 바탕으로 거리를 측정하여 주변 환경을 입체적으로 인식하는 장비로 자율주행을 위해서 반드시 필요한 핵심 부품이다. 반도체 생산라인에는 사람 없이도 웨이퍼를 이송하기 위해 천정에 설치된 레일을 따라 공정을 이동하면서 웨이퍼를 실어 나르는 자율주행 시스템 ‘OHT(Overhead Hoist Transport)’가 적용되어 있다. OHT 1대 당 2~4개의 라이다 센서가 필요한데 지금까지 전량 독일과 일본 등 수입 제품에 의존해왔다. ▲ 2D 라이다 센서가 반도체 웨이퍼 이송장비(OHT)에 부착된 모습 기계연 인공지능기계연구실 하창완 선임연구원 연구팀과 라이다 센서 전문기업 에스오에스랩, 수요기업 세메스가 라이다 센서 국산 기술 개발 및 사업화를 위해 협력한 끝에 국산 제품의 성능을 높이고, 양산 가능한 기술을 확보하는 데 성공했다. 연구팀은 기술 국산화를 위하여 관련 전문기업과 협력해 실제 반도체 생산 현장에 꼭 맞는 맞춤형 제품 개발에 착수했다. 또한, 제품을 필요로 하는 수요기업과 함께 성능 평가를 진행하여 현장 적용시의 신뢰성을 최대한 높였다. 연구팀은 양산성을 고려한 제품 최적화와 광정렬 개선을 통해 라이다 센서의 핵심성능인 측정분해능 및 정확도를 향상시켰고 제품 조립 후 수작업으로 이루어지던 보정 및 성능평가 단계를 자동화함으로써 대량 생산을 위한 양산기술을 확보했다. 해당 기술은 수요기업 기준 연간 4000여 개의 반도체 웨이퍼 이송장비용 2D 라이다 센서 수입대체 효과를 거둘 것으로 기대된다. 또한 향후 다양한 라이다 센서 개발에 적용되어 자동차의 자율주행과 스마트 모빌리티, 스마트 인프라 구현에도 활용될 전망이다. 기계연 하창완 선임연구원은 “출연연, 국내기업, 수요기업이 적극 협력하여 외산제품에 의존하던 제품을 국산화에 성공하여 의미가 크다”며 “일본의 수출규제 강화와 같은 외부 환경 변화에도 국내 반도체 생태계를 더욱 안정적으로 보호할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 에스오에스랩 정지성 대표는 “스마트 팩토리 내 센서 국산화를 통해 국가 기술력을 올리는데 기여할 수 있어서 대단히 감사하다”며 “자율주행 및 스마트 인프라 시장에서도 세계 최고 라이다 회사가 되도록 앞으로 더 최선을 다하겠다”라고 말했다. 한편 이번 성과는 한국산업기술진흥원 소재·부품·장비 양산성능평가지원사업의 일환으로 추진한 ‘반도체 웨이퍼 이송장비용 2D 라이다센서 성능개선 및 양산기술 개발’사업으로 수행됐다.
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