▲ 카이 베크만 머크 일렉트로닉스 회장이 온라인세미나를 통해 머크의 전자산업 패러다임과 협력을 설명하고 있다.

머크가 한국에서 반도체 및 디스플레이 소재 생산과 연구개발에 약 250억을 투자한 이래 향후 5년간 약 2억유로 이상(한화 2천5백억)의 투자를 검토하는 등 전자소재 사업을 강화하고 있는 가운데, 카이 베크만 머크 일렉트로닉스 회장이 전자산업에서 갈수록 중요해지고 있는 신소재·공정 개발과 생산에 적극 나서 동반성장 할 것임을 밝혔다.

산업통상자원부 주최, 한국산업기술진흥원과 전자신문사 주관으로 6일 열린 ‘글로벌테크 코리아 2021’ 온라인 세미나에서 카이 베크만 회장은 팬데믹 상황에서 한국과 머크는 전자산업에 더욱 집중하고 있다며, 어려운 시기가 오히려 기회가 가득한 고무적인 시기가 될 수 있다고 전했다.

그는 머크는 3개의 사업부문 △헬스케어 △라이프 사이언스 △일렉트로닉스 부문에서 디스플레이, 컴퓨터칩, 모든 종류의 표면에 사용되는 최첨단 소재의 솔루션을 제공한다고 말했다.

이어 머크는 전 세계 사람들이 연결되는 일렉트로닉 머티리얼즈를 제공, 이것이 바로 머크의 전략 초점이자, 사업부문의 명칭을 ‘퍼포먼스 머티리얼즈’에서 ‘일렉트로닉스’로 변경한 이유라고 전했다.

카이 베크만 회장은 전 세계 데이터 사용의 규모는 2025년 170제타바이트(Zetabyte)에 이를 것으로 예상한다고 전했다. 이는 0이 21개나 되는 커다란 숫자로, 넷플릭스의 영화목록을 약 5억번 시청하는 것과 같다.

그는 데이터 자체는 큰 의미가 없으며, 데이터를 생성, 전송, 처리, 저장하는 것이 중요하다며 이를 위해 혁신 소재가 필요하다고 밝혔다.

▲ 혁신소재의 필요성을 강조하고 있는 카이베크만 회장

이러한 데이터 폭발은 일렉트로닉스 업계에 많은 기회와 도전을 제공하며, 머크는 데이터분야의 선도적인 조력자가 될 것이라고 말했다. 머크는 고객들이 자신의 디스플레이 및 반도체 전문지식을 통해 혜택을 누리도록 사업을 구성해왔다. 그 일환으로 머크는 인터몰레큘러와 버슘머티리얼즈를 인수, 장기 성장추세를 뒷받침하는 입지를 마련했다.

또 전광석화와 같은 속도의 기술 발전은 더 많은 소재의 필요를 의미한다고 말하며 모바일, 클라우드, 가상현실, 증강현실, 자율주행 등을 위한 더 빠르고 효율적인 장치 수요가 급증함에 따라 반도체 재료의 원자단계까지 모든 것을 발전시켜야한다고 전했다.

머크는 신소재개발을 통해 업계의 기술로드맵이 발전하도록 이끌고 있다. 이를 위해 인터몰레큘러라는 미국 소재기업과 함께하며 공정 가속화 및 소재개선을 위한 데이터 주도의 접근법을 마련했다. 이 접근법은 고객들이 빠른 혁신을 이루고 원자차원의 정밀성을 통해 성능을 개선하도록 돕는다.

한편, 그는 재료과학이 차세대 반도체 제조라인에서 결정적인 역할을 할 것이라며 새로운 웨이퍼 생산단계에의 성공에 비해 부차적인 것으로 간주되던 공정과 소재가 이제는 대단히 중요한 요소로 증명됐다고 전했다.

▲ 떠오르는 공정기술인 DSA(Direct Self Assembly)

전자기기의 소형화가 계속됨에 따라 비용효과적인 방식을 통해 스마트 패터닝 솔루션을 5nm 또는 그 미만까지 할 필요가 생겼다며, 떠오르는 공정기술인 DSA(Direct Self Assembly)를 소개했다.

해당 기술은 반도체 제조에서 가장 풀기 어려운 과제를 일부 해결할 수 있다. 자세히는 미세화 및 공정집적 관련 공정에서다. 기존의 리소그래피를 DSA와 함께 사용해 총 소요비용을 줄이고 제조공정 단계수를 40%까지 크게 줄일 수 있다.

머크는 DSA 소재발전을 위해 업계를 선도해나가고 있으며 공정기술을 강화하고 결함을 최소화하고 제조역량 확대에 노력하고 있다.

또 극단 자외선 리소그래피(EUV)는 패터닝 공정의 전도유망 기술로 7nm혹은 그 미만 축소화에 도움을 준다며 이를 위해 머크는 획기적인 EUV Rinse 소재를 개발, EUV 리소그래피 성능을 개선할 수 있다고 말했다. 이 EUV Rinse 소재는 패턴 붕괴현상의 완화, 결함개선, 그리고 수율 향상의 측면에서 혜택을 제공한다.

원자재관리와 제조품질에도 큰 신경을 써야한다. 여기서 데이터가 큰 역할을 한다. 머신러닝과 신경망의 발전으로 대규모 데이터 세트의 분석이 가능해지며 팹에서의 반응 예측 모델을 마련할 수 있다.

소재 제조업체들과 칩 생산업체들의 공정데이터를 조합해 새로운 가능성도 만들 수 있다. 칩 생산에 앞서 소재배치의 성능을 평가하도록 하며, 소재품질 관련 고객의 데이터를 수집, 머크의 데이터와 합산해 데이터레이크라는 플랫폼에서 조합할 수도 있다.

이런 과정을 통해 데이터를 주고받음으로 윈윈효과를 누릴 수 있다. 데이터공유는 한 차원 높은 단계의 품질 및 공급망 관리를 실현하는데 핵심이 된다.

▲ 머크의 반도체 생태계 산업 참여 구조

이어 그는 세상이 디지털화되며 사람과 디지털 간 핵심 인터페이스로서의 디스플레이 역할이 어느 무엇보다 중요하다며 디지털혁명 안에서의 반도체, 디스플레이의 필요성을 강조했다.

반도체와 디스플레이 활용범위가 확대되고 전반 일렉트로닉스 패러다임이 변화했다며 머크의 선도적인 소재 솔루션 포트폴리오를 통해 이뤄진 반도체·디스플레이 소재와 기술을 소개했다.

디스플레이 사업의 예시로 머크의 선진적인 OLED기술, 플렉서블, 폴더블, 롤러블 디스플레이 소재 개발을 위한 브랜드 liviflex 등을 설명했다.

이 브랜드는 프리폼 디바이스의 모든 핵심기술 요건들을 고려해 경도, 스크래치 저항, 유연성, 그리고 투명도 및 색상과 같은 광학적 특성이 포함된다. 머크는 섬세한 OLED 레이어를 보호하는 솔루션을 개발하기 위한 시장요건에 선제적으로 대처해 얇은 디바이스를 만들어나가고 있다.

끝으로 카이베크만 회장은 “한국은 일렉트로닉스 산업의 큰 원동력이며, 디스플레이 및 반도체 제조업체들은 업계 선두주자”라고 밝히며 “한국업체들과의 오랜 시간 신뢰의 관계 덕에 주요 목표를 달성해가고 있다”고 말했다.

이어 “이것이 바로 글로벌 협력사 가운데 최적의 현지기업이 되고자하는 목표”라며 앞으로도 “고객 협력에 온힘을 다해 미래 일렉트로닉스 산업발전을 위해 노력하겠다”고 전했다.

한편, 머크는 원자단계에서 돌파구적인 혁신을 실현하며, 60년대부터 전자산업에 종사해 혁신에 혁신을 거듭하며 탁원한 소재, 장비, 서비스로 광범위한 포트폴리오를 구축, 고객을 지원하고 있다.