[편집자주] 자이스코리아가 지난 8월 광학·전자·엑스레이·현미경·3D 측정기 등 첨단산업 전문 장비 포트폴리오를 갖춘 이노베이션 센터를 개관했다. 자이스코리아는 반도체·자동차·배터리 등 첨단산업에 필수적인 장비 공급을 통해 국내 산업 발전에 기여하고 있다. 이에 자이스 이노베이션 센터 투어에 참가해 자이스코리아의 기술력과 향후 비즈니스 전략에 대해서 탐구해봤다.
 
자이스(ZEISS) 그룹은 독일 오버코헨에 본사를 뒀으며 ASML DUV·EUV와 같은 노광장비에 광학 부품을 공급하는 것으로 유명하다. 176년이 넘는 기업 역사를 통해 자이스는 광학 분야의 선구자로 자리 매김하며 현재 △산업 계측 및 측정 △현미경 △의료 기술 솔루션 △리스그래피 광학 모듈 △광학 소비자 제품 등 다양한 광학 솔루션을 통해 영역을 확대하고 있다.

자이스의 이노베이션 센터는 이러한 자이스의 솔루션 포트폴리오를 한 자리에 모아둔 곳으로 고객사들에게 로컬에서 데모 샘플을 테스팅하는 데 대응한다. 또한 신규 애플리케이션 발굴과 교육 및 서비스 제공하며 상호연계형 워크플로우 솔루션을 선보이는 역할을 담당한다.  

■ 자이스 계측·측정 장비, 반도체·의료·배터리·자동차 망라
 
자이스 매트로톰(Metrotom) 1500은 3세대 최신 CT장비로 3D X-ray 측정을 통해 △검사 제품의 크랙(Crack) △전기 모터의 구리 헤어핀 용접 검사 △LED 용접부 확인 △디바이스의 결함 및 기동 여부 파악 △배터리 내 이물질 및 음극·양극재 결합 확인 등 다양한 검사 애플리케이션에서 활용된다.

특히 회전 테이블에서 360도 회전하며 대략 3천장 가량의 촬영이 가능해 고객의 요구사항과 정밀도를 만족시킨다. 해상도는 1개 픽셀이 3.5~6마이크로미터(μm)로 가로세로 3천픽셀에 총 9메가바이트(MB) 용량의 해상도를 구현할 수 있다고 설명했다.

자이스코리아 관계자는 “자동차 부품 등을 촬영해 실물과 캐드 도면 간 오차를 확인할 수 있으며 내부 공간이 지름 600밀리미터(mm) 높이 800밀리미터(mm)로 넓어 타이어 휠 결속부 확인 등이 가능하다”고 말했다.
 
또다른 3D X-Ray 라인업인 자이스 Xraida는 비파괴검사가 가능하기에 반도체 업계에서도 많이 사용되는 검사 솔루션이다. 특히나 반도체 미세화에 따른 내부 구조 검사에서의 해상도 문제를 해결해 울트라시스템에서 50나노미터(nm) 및 16나노 픽셀 크기의 나노스케일까지 이미지를 처리해 반도체의 인터커넥션과 같은 검사를 지원할 수 있다.

자이스를 자이스답게 하는 제품은 그 무엇보다 현미경이라고 할 수 있다. 그것은 자이스가 1857년 세계 최초의 조립식 현미경을 만들었기 때문이다. 이후 자이스는 ‘렌즈’와 같은 광학 기술을 발전시켰을 뿐만 아니라 현미경 제품을 최첨단화해 주사전자현미경(SEM)까지도 개발하고 있다.

전자빔을 이용해 광학으로 볼 수 없는 더 작고 미세한 것을 관찰하기 위한 자이스의 FE-SEM은 0.5~1나노 이하의 해상도까지 구현한다. 관계자는 “반도체에서 수나노 두께의 박막은 고압에선 관찰이 어렵지만 자이스 FE-SEM은 20볼트를 사용해 얇은 박막도 놓치지 않고 촬영이 가능하다”고 자부했다.

관계자는 “조건이 좋은 상황에선 1나노 이하 파티클까지도 잡아낼 수 있다”며 자이스 FE-SEM은 1~10나노 범위의 파티클 관측이 가능하다고 강조했다. 반도체 미세화에 따른 3나노 이하 첨단반도체 공정에서 수율 저하를 초래하는 파티클 문제는 업계의 오랜 해결과제이다. 이를 해결하기 위해선 이러한 FE-SEM의 혁신기술이 함께 수반돼야 한다.
 
더불어 FE-SEM 플랫폼에 집속이온빔(FIB)을 탑재해 반도체 웨이퍼나 모듈의 단면 검사와 같은 파괴 검사 시 이온빔을 집속해 나노스케일에서 손상을 최소화하며, 검사 제품을 관측하기 좋은 형태로 가공이 가능하다. 관계자는 “자이스는 Xraida를 통해 구조를 분석하고 FIB-SEM을 통해 나노스케일까지 내려갈 수 있는 유일무이한 워크플로우를 가진다”고 피력했다.

자이스는 3차원 측정기 포트폴리오에서도 다양하고 강력한 라인업을 보유하고 있다. 이날 소개한 자이스 ACCURA는 각종 센서를 이용해 기하요소를 만들어 치수를 측정하는 장비이다. 접촉식 센서는 높은 정밀도를 가지며 정밀가공품에서 치수 측정 용도로 사용한다. 또한 표면에 비접촉식 센서로 교체해 마이크로 단위의 미세한 형상까지 측정이 가능한 장점이 있다.
 
관계자는 “이러한 측정 솔루션은 품질 부서에서 많이 사용하며 △엔진 블록 △전기 자동차 모터△내연 엔진 △반도체 장비 △항공 엔진 등 다양하게 사용된다”며 특히 트위스트 형상에서 많이 사용되고 있다고 덧붙였다.

■ “한국은 Key Market” 자이스, 한국 파트너십 강화
 
ASML에 광학 부품을 납품할 뿐만 아니라 포토마스크에 뛰어난 솔루션 역량을 지닌 자이스는 전세계 반도체 생산 80%에 관여하고 있다. 이는 전세계 반도체 기업들이 ASML 리소그래피 솔루션을 쓰며 이 리소그래피 솔루션에 자이스의 광학 부품이 탑재되기 때문이다. 

자이스는 지난 9월 마감된 회계연도 매출 기준으로 87억유로(한화 약 12조원)를 기록하며 뛰어난 시장 성장력을 보이고 있다. 국내지사인 자이스코리아는 330명 이상의 직원이 근무하고 있으며, △반도체사업 △의료기기사업 △현미경 및 품질 솔루션 사업 △소비자 제품 영역에서 비즈니스를 영위하고 있다. 
 
자이스코리아 정현석 대표이사는 “현재 헬스케어와 산업부문 비중이 5대5 정도로 보고 있지만 향후 반도체 및 현미경 품질 사업부가 고속 성장하고 있어 이곳의 비중이 더 증가할 것이라고 본다”며 “자이스는 한국 시장에 지속적으로 투자할 것이고 성장할 것”이라고 덧붙였다. 자이스는 배터리 분야 외에도 바이오 분야 활성화가 두드러지며 최근 스마일라식 등 의료장비 부문에서의 성과를 과시한 바 있다.

이미 한국에 3년 간 50억원을 투자한 자이스는 2026년까지 한국시장에 480억원 규모의 투자를 계획하고 있다고 밝혔다. 현재 구체적인 계획을 수립하는 단계로 독일 본사 외 국가에서 세계최초로 전자현미경 연구개발시설(RMS)과 아시아 최초의 반도체 연구개발시설(PCS)를 구축할 예정이다. 웨이퍼, 배터리 등 제품의 정밀 품질을 관측할 수 있는 장비를 고객사와 함께 개발하기 위한 행보인 것이다.

박성진 자이스코리아 품질솔루션사업부 전무는 “고객들의 품질관리 수준이 높아지며 생산 현장에서 자이스 검사장비가 사용되고 있는 추세”라며 “이러한 검사장비가 현장에서 쓰이려면 자동화는 필수”라고 덧붙였다. 최근 오토모티브 분야에서 수요가 가장 많으며 ESG 기조 활성화에 따른 신재생에너지 관련 측정장비 공급하며 △항공 △에너지 △전자 등에서 입지를 확대해 나가고 있다고 피력했다. 

그는 가상 환경에서 측정할 수 있는 메타버스 솔루션과 △뉴 모빌리티 △디지털 전환 △제조 자동화 △연구개발과 기술 진보라는 4대 메가트렌드에 맞춰 솔루션을 제공할 것이란 자이스코리아의 비전을 드러냈다.
 
자이스코리아는 ASML EUV에 탑재되는 SMO(Semiconductor Maunfacturing Optics) 부문에는 관여하지 않는다고 밝혔다. 이는 자이스 본사에서 직접 연구하고 납품하는 구조이며, 고객사-자이스-ASML 3사가 차세대 EUV 연구를 진행한다고 밝혔다.

매튜 윌슨(MATTHEW WILSON) 자이스코리아 전무는 “한국은 삼성전자와 SK하이닉스라는 대형 반도체 제조사가 있으며, D램·낸드·파운드리 등 다양한 반도체 영역에서 강한 역량을 가졌다”며 “한국은 키마켓(Key Market)으로서 자이스는 한국시장에 집중해 파트너십을 강화할 것”이라고 말했다.