미래가 기대되는 원자현미경 회사 파크시스템스 소개 (박상일 대표)

원자현미경 회사 파크시스템스와 파크시스템스 박상일 대표에 대해 알아보겠습니다. 

 

파크시스템스

파크시스템스는 과거에는 연구용으로 광범위하게 사용되었지만 점차 산업용으로 적용범위를 넓히면서 반도체 미세공정 등에 채택되고 있는 원자현미경(AFM ; Atomic Force Microscopy)을 제조하는 회사입니다. 

 

 

 

 

 

원자현미경은 뾰족한 탐침을 시료 표면에 나노미터 단위로 접근시켜 원자간의 미세한 척력이나 혹은 탐침의 고유 진동수 변화 등을 통해 표면의 모양을 영상으로 보여주는 장비입니다. 이를 통해 측정 가능한 정밀도는 0.01 나노미터, 즉 수소 원자 한 개의 10분의 1 수준까지도 오차를 제어할 수 있으며 상업적으로는 정밀한 초미세공정 제어와 나노미터 단위의 결함 검출을 필요로 하는 반도체 공정에서 사용되고 있습니다. 

 

회사는 원자현미경 시장 전체로 보면 약 15%의 점유율을 보유한 2위 기업이지만, 산업용 시장 기준으로는 가장 먼저 제품을 개발하였고 60%의 점유율을 보유한 1위 기업입니다. 회사의 제품은 비접촉식 방식으로 경쟁사 대비 탐침의 소모가 적고 샘플의 표면 훼손이 적은 Tube Scanner 기술을 바탕으로 높은 시장점유율을 자랑하고 있습니다. 

 

 

파크시스템스 박상일 대표

한국은 반도체 강국이지만 아쉽게도 반도체 생산 장비에 있어서는 미국, 일본 등 기업들에 비해 아직은 후발주자의 위치에 있고 독보적인 경쟁력을 갖추고 있다고 할 수 있는 부분도 제한적입니다. 

 

파크시스템스 박상일 대표

 

그러나 원자현미경에 있어서 만큼은 한국은 원천기술을 보유하고 있다고 자부할 수 있으며 그 배경에는 파크시스템스의 창업자인 박상일 대표의 노력이 컸습니다. 박상일 대표가 1980년대 미국 스탠포드대학에서 박사과정을 이수할 당시 스승이었던 켈빈 퀘이트 교수는 제2의 노벨상이라는 카블리상을 받은 석학이셨고 박상일 대표는 훌륭한 스승의 지도 하에 당시 최신 기술이었던 원자현미경에 대한 연구를 할 수 있었습니다. 

 

언론 인터뷰에 따라면 박사학위 취득 후 주변에서는 박상일 대표가 교수직을 택할 것이라는 추측이 다수였고 실제로 서울대 물리학과 교수직 제안도 받았었으나 박상일 대표는

 

서울대 교수가 되려는 사람은 줄을 섰으니 굳이 나까지 나서서 남의 기회를 뺏을 필요가 없다. 나는 다른 사람들이 필요로 하는 장비를 공급해 주는 사업을 하자.

라는 판단에 창업을 결정, 1988년 미국 캘리포니아의 4만달러짜리 차고에서 원자현미경 제조업체인 Park Scientific Instruments(PSI)를 설립하였습니다. 퀘스트 교수의 제자가 원자현미경을 만든다는 소식을 듣고 독일의 연구기관 막스플랑크가 창업 이듬해 곧바로 이 장비를 구매했고 그렇게 시작한 사업은 9년 뒤 Thermo Spectra사에 매각되었는데, 그 후 Veeco를 거쳐 현재는 파크시스템스의 경쟁사인 Bruker에 피인수합병되었습니다. PSI를 매각한 박상일 대표는 1997년 한국의 원자현미경 기술 발전에 이바지하고자 하는 뜻을 품고 귀국한 후, 현재의 파크시스템스를 설립합니다. 

 

 

 

 

반도체 공정이 지속적인 미세화를 이루게 되고 그로인해 공정 난이도가 급격하게 상승하게 되었는데 웨이퍼 표면의 결함(defect)을 발견하고 수리함으로써 양품을 생산하는 수율의 중요성이 크게 부각됨과 함께 산업용으로 원자현미경의 적용처가 확대되었습니다. 

 

산업용 원자현미경은 가격이 연구용에 비해 10배 이상 비싸며, 시장 참여자가 파크시스템스와 Bruker 두 회사뿐이기에 연구용에 비해 더 높은 마진을 확보할 수 있습니다. 산업용 장비의 매출 비중 증가에 따라 파크시스템스의 영업이익률도 지속적으로 상승하여 현재는 20% 이상의 이익률을 보이고 있습니다. 

 

 

 

증가하는 수요에도 불구하고 산업용 원자현미경의 제조업체는 둘 뿐이다 보니 자연스럽게 매출처 다변화가 이루어지며 국내 반도체 기업들뿐만 아니라 대만, 일본, 미국, 유럽 등 전 세계 지역의 많은 고객들로부터 고르게 매출이 발상하고 있습니다. 

 

반도체 공정에서의 원자현미경 적용은 아직 초기 단계이며 회사는 고객사의 필요에 대응할 수 있는 다양한 신체품을 개발하는 것에도 힘을 쏟고 있습니다. 웨이퍼나 반도체의 표면 검사뿐만 아니라 이제는 포토마스크를 고치는데 쓰이는 장비를 일본 블랭크마스크 제조업체 향으로 개발하였으며, 원자현미경과는 다른 특성을 지닌 WLI(White Light Interferometry; 속도는 빠르지만 정밀도는 비교적 낮음) 및 WLI와 원자현미경의 장점만을 결합해서 만든 하이브리드 WLI를 개발해 해외 고객사 향으로 테스트를 진행 중에 있습니다. 

 

파크시스템스의 매출은 지속적으로 늘어나고 있으며 이익률도 꾸준히 올라가고 있는데 기존제품 대비 가격이 더 비싼 마스크 수리 장비와 하이브리드 WLI 등의 판매가 늘어날 수록 이익률 상승은 계속 이어질 것으로 보입니다.