Update2024.05.17 (금)
지멤스, 韓 멤스 제2 태동기 이끈다
국내 유일무이한 MEMS(미세전자기계시스템) 파운드리(Foundry)업체 GMEMS(지멤스)가 센서산업에 발맞춰 소비자맞춤형으로 성장을 도모하고 있다.
인천 송도에 위치한 GMEMS(대표 이상철)는 지난 2005년 정부의 계획 하에 RUC(RFID/USN Center) 건립으로 최초 건설돼 2006년부터 5년간 공공 기반 시설로 운영됐으며, 2011년 6월 민영화되면서 320억 민간투자가 추가되면서(41% 지분 보유) GMEMS로 태어난 역사를 갖고 있다.
지난 2009년 아이폰에 MEMS 센서가 대거 쓰이면서 MEMS 사업은 국내에서 큰 각광을 받기 시작했다. 지금도 꽤 많은 업체들이 MEMS 사업에 들어서고 있지만, GMEMS처럼 파운드리 회사는 없다. 그 이유는 MEMS 파운드리 시설은 반도체공정 라인처럼 고가의 장비를 구축해야 하는 장치 산업이기 때문이다.
GMEMS에는 총 116대의 MEMS 공정 장비가 구축돼 있으며 대부분의 장비가 국내에서는 유일한 최신식 장비다. 예를 들면 △사진공정(Photolithography Process)의 양면 정렬 8인치 스테퍼(stepper) △8인치 전자동 Wafer Bonding Cluster △XeF2를 이용한 실리콘 식각기 △증발식 HF(불산) 식각기 △자동 금속 리프트오프(Lift-Off) 시스템 6&8인치 △SOI 정밀 측정시스템 △진공 웨이퍼 레벨 측정기(Wafer Level MEMS Probe Station) 등이 그것이다.
이곳에 구축된 사진·접합(Yellow zone), 식각(Purple zone), 박막(Orange zone), 확산(red zone), 습식(blue zone), 후공정(green zone) 팹은 온도, 습도, 먼지가 모두 제어되는 클린룸으로 소독 후 방진복을 착용해야만 입장할 수 있다.
내부 먼지 지표가 Yellow zone은 0.1㎛(마이크로미터) 크기의 먼지가 10개(class 10) 이하로 유지되고, 그 외의 지역도 1,000개 이하(class 1,000)로 유지되는 등 엄격한 통제 아래에 있다. 이런 통제는 팹의 전체 면적 1,760㎡를 통틀어서 지켜지고 있다.
이런 고가의 고기능성 장비를 유지하기 위해서 팹의 바로 아래층에는 각종 화학 가스, 화학 약품, 초순수 등 장비 운용에 필수적인 유틸리티를 공급하는 sub Fab이 있다. 클린룸의 진동 제어를 위해 별도의 건물에 전기설비와 온도, 습도 제어 시스템이 있었고, 만약을 위한 비상 전력 공급 시스템과 장비까지 갖추고 있다. 장비들은 환경이 맞지 않을 경우 고장이나 파손의 우려가 있어서 한 순간도 청정실 운영을 멈출 수 없다. 때문에 매월 수억 원의 운영비를 필요로 한다.
멤스 전문가 고객 맞춤형 공정 컨설팅
올해 全공정 멤스 센서 양산 의뢰 목표
MEMS 팹이 반도체 팹과 다른 점은 의뢰처와 공정 R&D에 대한 의견교환으로 설계와 공정부분 각 전문가의 지속적인 개입이 필요하다는 점이다. 반도체 팹들도 모든 팹마다 설계룰이 달라서 단골 팹의 설계룰에 맞춰 자신의 제품을 제대로 설계해 오면 원하는대로 제품이 나온다.
하지만 국내에는 MEMS 센서 제품 양산을 계획하는 업체가 어떤 방식으로 MEMS 센서를 설계해야 하는지, 심지어는 이 공정이 가능한지 조차 모르고 설계되는 경우도 있다. 따라서 한 제품에 대한 의뢰가 들어오면 가속도·압력·적외선·통신기기 센서 등 사용처에 따라서, 가속도 센서라도 만보기, 네비게이션, 휴대전화, 에어백에 들어가는 등 사용목적에 따라서 구조물 설계, 집적화 공정 개발, 하우징 재질, bonding 방법 등 모든 공정을 새로 개발 또는 최적화 개발 과정을 거쳐야 하는 것이다.
따라서 전 공정을 아우르는 MEMS 전문가가 필요한데 MEMS 전문가인 이상철 대표가 그 역할을 담당하고 있다.
이상철 대표는 누구보다도 국내 MEMS업계의 부흥을 희망하고 있다. 국내처럼 스마트폰 제품개발이 활발한 산업 시장에서는 기본 부품인 센서 생산이 국산화되면 자재, 제조, 판매 산업이 육성되고 이를 응용한 다양한 분야의 센서개발에 박차를 가할 수 있게 된다. MEMS를 이용한 센서의 양산화가 GMEMS와 같은 파운드리 회사와 평행선을 달리며 함께 성장할 동반자적 입장으로 보기 때문에 이 대표는 매 의뢰마다 전문가로서 컨설팅에 응하고 진심으로 성공을 희망한다.
현재 GMEMS는 국내 MEMS 제품 개발 업체로부터 각종 개발 및 생산을 의뢰받고 있으며 비중은 단위·모듈 공정 서비스가 70% 가량을 차지하고 있지만, 매출의 70%이상은 가속도, 압력, 마이크, 광학통신기기, 적외선 센서 등을 만드는 일체화 공정서비스에서 나온다.
이상철 대표는 “매일 중형차 한 대 정도의 적자를 보면서도 회사를 운영하는 것은 한국 MEMS 산업이 제 2의 태동기에 들어서고 있으며 MEMS 산업을 활성화하기 위해서는 개발된 제품을 생산하기 위한 GMEMS와 같은 기반 설비가 필요하기 때문이다. GMEMS와 같은 수천억원의 투자가 필요한 기간 시설은 대기업, 정부를 포함한 어떤 기관에서도 다시 투자할 엄두를 내지 못할 것이다” 면서 “올해의 목표는 MEMS 센서 양산 의뢰를 받는 것이다. 특히 회사는 차세대 8인치 최신설비를 갖고 있어 고객사에게 6인치 대비 30% 이상의 생산원가 절감 효과를 가져다 줄 수 있다”고 말을 마쳤다.
