반도체 제조에서 혁신 수용

반도체 시장 환경의 진화

반도체 수요가 증가하고 있습니다. 과거에는 반도체 산업의 성장이 PC 및 휴대폰과 같은 소비자 전자제품과 밀접하게 연관되어 있었습니다. 이제는 모든 산업에서 디지털 트랜스포메이션이 가속화되면서 지속적인 반도체 수요의 새로운 시대가 도래했습니다. 글로벌 반도체 산업은 2030년까지 1조달러 규모의 산업으로 성장할 것으로 예상됩니다.¹ 반도체 제조업체는 이러한 증가하는 수요를 충족하고 경쟁에서 앞서 나가기 위해 지금 조치를 취해야 합니다.

이러한 성장을 활용하려면 미래를 내다보는 것이 중요합니다. 운영을 재평가하고 혁신 기회를 모색하는 반도체 제조 공장(“fab”)은 앞으로 몇 년 동안 이러한 이점을 누릴 수 있는 좋은 준비를 갖추게 될 것입니다. 수율 극대화, 복원력 구축, 인력 역량 강화, 지속 가능성 추진이라는 네 가지 핵심 영역에 대한 올바른 투자는 반도체 제조업체가 수요를 충족하고 경쟁에서 두각을 나타내는 데 도움이 될 것입니다.

¹The semiconductor decade: A trillion-dollar industry." McKinsey, 2022.

1. 스마트 제조 솔루션으로 수율 극대화

수율 극대화는 반도체 수요를 충족하는 데 필수적입니다. 반도체 수요가 증가함에 따라 KPI 목표를 달성하는 것은 점점 더 어려워질 것입니다. 또한 노후화된 하드웨어는 향후 수요를 성공적으로 충족하고 높은 가동시간을 유지하는 데 방해가 될 수 있습니다. 수율을 극대화하는 새로운 방법을 고려하는 것은 현재와 미래의 성공을 위한 기반을 마련할 것입니다.

반도체 제조업체는 가동시간, 효율성 및 품질을 극대화하는 스마트 제조 기술에 투자하여 수율을 극대화할 수 있습니다. 일부 팹에서는 툴링 가동시간을 극대화하기 위해 자재 취급을 자동화하는 것이 도움이 될 수 있습니다. 다른 팹에서는 AI 및 ML 기반의 스마트 스케줄링 시스템을 구현하여 자재 흐름을 최적화하거나 예측 분석과 결합된 품질 관리 시스템을 구현하여 생산 이상을 감지할 수 있습니다. 사전 구성된 툴과 라이브러리도 시장 출시 시간을 단축하는 데 도움이 될 수 있습니다. 수율을 극대화하는 것 외에도 운영 복원력을 향상시키는 방법을 고려하는 것도 중요합니다.

2. 운영 전반에 걸쳐 복원력 구축

미래의 도전을 성공적으로 극복하기 위한 복원력을 개발하는 것은 모든 반도체 제조업체의 성공에 매우 중요합니다. 미래에 어떤 일이 일어날지 알 수는 없지만, 위험 관리는 이러한 운영 복원력을 구축하는 데 핵심입니다. 오늘날의 팹은 증가하는 사이버보안 문제와 복잡한 공급망 문제에서 직원 안전 및 프로젝트 위험에 이르기까지 다양한 위험에 직면해 있습니다. 적절한 기술은 생산성에 영향을 주지 않으면서 팹이 위험을 앞서 나갈 수 있도록 도와줍니다.

위험을 관리하기 위해서는 잠재적 위험을 식별할 수 있는 가시성과 이를 성공적으로 완화할 수 있는 도구가 필요합니다. 사이버보안을 강화하려는 반도체 제조업체의 경우, 운영을 보호하고 민감한 IP를 보호하기 위해 역할 기반 권한을 가진 스마트 시스템을 구현하는 것이 한 가지 방법일 수 있습니다. 프로젝트 위험을 최소화하려는 경우, 운영 가시성을 높이기 위해 중앙 집중식 공급망 관리 허브를 구현할 수 있습니다. 반도체 제조업체가 고려해야 할 또 다른 위험 영역은 인재 부족의 증가입니다.

3. 오늘과 내일의 인력을 구축할 수 있도록 직원 역량 강화

기술 격차가 확대되면서 반도체 인력의 성장과 역량 강화가 그 어느 때보다 중요해졌습니다. 그리고 반도체 산업이 더욱 복잡한 수요를 충족하기 위해 변화함에 따라 이러한 기술 격차는 계속해서 확대될 것입니다. 2030년까지 반도체 산업은 수요를 충족하기 위해 100만 명 이상의 추가 숙련 인력이 필요할 것으로 예상됩니다.² 반도체 제조업체는 오늘의 인력을 지원하고 내일의 인력을 준비하기 위해 혁신해야 합니다.

반도체 인력을 구축하기 위해서는 기존 직원이 자신의 직무에서 뛰어난 성과를 내고 차세대를 고무할 수 있도록 하는 적절한 기술이 필요합니다. 일부 팹의 경우, 이는 운영자 교육을 강화하고 유지보수 시간을 줄이기 위해 AR/VR 솔루션을 구현하는 것일 수 있습니다. 자동화 및 디지털 트윈 솔루션은 프로세스를 더욱 최적화하고 직원들이 더 높은 가치의 작업에 집중할 수 있도록 해줍니다. 선도 기업들은 또한 미래의 반도체 산업을 준비하기 위해 학생들을 위한 학술 컨소시엄을 점점 더 많이 만들고 있습니다.

² “THE GLOBAL SEMICONDUCTOR TALENT SHORTAGE.” DELOITTE, 2022.

4. 비효율성 해결을 통한 지속 가능성 추진

지속 가능한 반도체 제조를 가능하게 하는 것은 단순한 사회적 책임을 넘어 이제는 미션 크리티컬한 과제가 되었습니다. 반도체 팹이 현재와 미래의 수요를 충족하기 위해 확장됨에 따라 환경 발자국도 증가합니다. 생산 목표를 계속 달성하면서 지속 가능성 목표를 충족하는 것은 앞으로 수년 동안 반도체 제조업체가 계속해서 집중해야 할 중요한 영역이 될 것입니다.

지속 가능한 반도체 제조를 위해서는 개선 기회를 정확히 파악할 수 있는 혁신적인 기술이 필요합니다. 새로운 자동화 기술과 기존 자동화 기술의 데이터를 고급 AI 및 ML 솔루션과 결합하여 팹 운영자는 디지털 트윈을 구축해 에너지, 물, 폐기물 전반에 걸쳐 효율성을 높일 수 있습니다. 또한 디지털 트윈을 사용하여 물 냉각식 칠러 시스템과 같은 혁신적인 기술을 구현해 물과 에너지 소비를 줄일 수 있습니다. 운영을 더욱 지속 가능하게 만들기 위해 노력함으로써 팹은 현재와 미래의 규제 요구 사항을 충족하고 비용을 절감할 수 있는 좋은 위치에 있게 될 것입니다.

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