日 `반도체 이송기술` 바짝 쫓는 韓… 특허출원 증가율 세계 1위

특허청, 10년간 '자동이송시스템' 특허출원 분석
출원량은 일본, 출원 증가율은 한국..기업 주도

반도체 자동이송시스템 중 천장이송장치 모습 기계연 제공

<반도체 자동이송시스템 국적별 출원 현황. 자료:특허청>

반도체 공정 핵심 장비 중 하나인 '자동이송시스템(AMHS)' 관련 기술 개발을 일본이 주도하는 것으로 나타났다. 반도체 제조 강국인 우리나라와 대만이 일본의 아성을 깨기 위해 AMHS 분야 기술 개발에 적극 나서며 특허출원을 늘려 쫓아가는 모양새다.

25일 특허청에 따르면 지난 10년간(2012∼2021년) 주요 5개국 특허청에 출원된 AMHS 관련 특허는 2012년 117건에서 연평균 10.2% 성장해 2021년 281건에 달했다.

AMHS는 반도체 제조 라인에서 웨이퍼를 적재한 웨이퍼 저장용기(FOUP)를 자동 이송하기 위한 시스템 전체를 의미한다. 먼지와 진동을 최소한으로 줄이면서 최대한 빠른 속도로 웨이퍼 저장용기를 이송하고, 병목현상 없이 적시에 웨이퍼가 공정장치에 옮겨지도록 제어하는 게 핵심 기술이다.

우리나라는 지난 10년 간 연평균 특허출원 증가율이 가장 높아 이 분야의 기술혁신에 주력하고 있는 것으로 나타났다. 한국의 연평균 증가세는 32.1%로, 대만(17.3%)보다 2배 가까이 높았다. 일본과 중국은 각각 6.2%에 그쳤다.

하지만 같은 기간 특허출원량에 있어서는 일본이 가장 앞섰다. 일본은 1238건의 특허를 출원해 전체의 67.1%를 차지해 가장 많았다. 한국은 398건(21.8%), 대만 88건(4.8%), 중국 46건(2.5%), 미국 44건(2.4%)이 그 뒤를 이었다. 출원 증가율은 한국, 출원량은 일본이 각각 우위를 점하고 있는 셈이다.

다출원인을 보면 일본 다이후쿠(608건·33.3%)가 가장 많은 출원량을 기록했고, 일본 무라타 기계(586건·32.1%), 한국 세메스(248건·13.6%), 대만 TSMC(77건·4.2%), 미국 브룩스오토메이션(30건·1.6%) 등의 순이었다. 한국 출원인으로는 삼성전자(29건·1.6%), 시너스텍(26건·1.4%), 에스에프에이(19건·1.0%) 등이 다출원인에 올랐다. 출원인 유형별로는 전체 출원 중 기업이 98.7%를 차지해 대규모 투자가 필요한 산업 특성상 기업에서 기술개발을 주도하고 있었다.

기술분야별로는 천장이송장치(60.3%), 스토커(32.1%) 관련 출원이 전체의 92.4%로 거의 대부분을 차지했다. 연평균 증가율은 천장이송장치가 21.1%인 반면 스토커는 -9.3%로, 천장이송장치 관련 출원이 빠르게 증가한 것으로 나타났다. 천장이송장치는 반도체 공장의 천장에 부착된 레일을 따라 주행하는 대차가 자동으로 웨이퍼 저장용기를 들어 올려 목적지로 운반하는 장비다. 스토커는 웨이퍼 저장용기가 공정장치에 들어가기 전과 후에 일시적으로 보관되는 저장소를 뜻한다.

김동국 특허청 반도체제조장비심사팀장은 "자동이송시스템을 반도체 라인에 설치하려면 공정 체계와 생산 용량 등 제조 핵심정보를 장비 공급업체에 제공해야 하기에 경제적 측면뿐 아니라 정보보안 측면에서 국산화가 필요하다"며 "우리 기업들이 혁신기술을 개발할 수 있도록 고품질 심사와 관련 특허정보를 제공해 나갈 것"이라고 말했다.

이준기기자 bongchu@dt.co.kr