상품명 및 HS코드

HS CODE 9031.41은 반도체 웨이퍼* 표면의 오염 상태를 측정할 수 있는 광학 검사 장비를 의미한다. 반도체 웨이퍼 검사용 장비는 검사 대상의 특성 및 정밀도에 따라 광학식, 전자빔식, 그리고 기타 방식으로 구분된다.

*반도체 웨이퍼: 얇은 반도체 원판

<반도체 웨이퍼 검사용 기기의 종류>

[자료: KOTRA 시카고 무역관 종합]

시장동향

글로벌 반도체 웨이퍼 검사 장비 시장 규모는 2024년에 약 69억 달러에서 연평균 약 8.6%씩 성장하여 2034년에는 약 157억5000만 달러가 될 것으로 전망된다. 2024년 기준, 전체 시장의 약 55%는 아시아가 차지하며 가장 큰 비중을 차지하고 있으며, 북미는 약 25%, 유럽은 약 15%의 점유율로 그 뒤를 이었다.

인공지능(AI), 전기자동차, 의료 등 다양한 산업 분야가 성장하면서 반도체 수요가 증가하고 있으며 이에 따라 반도체 웨이퍼 검사 장비 시장도 성장할 것으로 전망된다. Statista에 따르면 미국의 반도체 시장 규모는 2025년에 약 961억 달러가 될 것으로 예상하며 2029년까지 연평균 약 8%씩 성장하여 약 1,309억 달러가 될 전망이다.

<2024~2033년 글로벌 반도체 웨이퍼 검사 장비 시장 규모>

[자료: market.us]

위의 그래프에서 보이듯이, 광학 웨이퍼 검사 장비 부문은 전체 시장의 약 45%를 차지하며 가장 큰 비중을 차지하고 있다. 이는 광학 장비가 일반적으로 50~100nm 수준의 표면 결함을 빠르게 감지할 수 있어 자동화에 최적화돼 있기 때문이다. 이로 인해 대량 생산 라인의 전 공정에 널리 활용되고 있다.

이와 달리, 전자빔 웨이퍼 검사 장비는 나노 단위의 초정밀 분석이 가능하다는 강점이 있으나, 처리 속도가 느리고 운영 비용이 높아 대량 생산 환경에서는 잘 쓰이지 않는다. 이러한 이유로, 현재는 속도, 정확성, 경제성을 갖춘 광학 웨이퍼 검사 시스템이 시장을 주도하고 있다.

최근 광학 웨이퍼 검사 분야에서는 패턴*과 비패턴** 웨이퍼를 모두 검사할 수 있는 첨단 광학 기반 기술이 주목받고 있다. 기존에는 패턴 여부에 따라 장비가 분리되어 있었지만, 이 기술은 단일 장비로 다양한 공정 조건에 대응할 수 있어 유연성과 생산성이 뛰어나다.
* 패턴 웨이퍼: 회로 패턴이 형성된 웨이퍼

** 비패턴 웨이퍼: 회로가 형성되기 전의 웨이퍼

또한, 인공지능(AI) 및 머신러닝 알고리즘을 접목한 차세대 광학 검사 장비에 대한 수요도 빠르게 증가하고 있다. 이 기술은 고속 이미지 처리와 결함 분석을 자동화함으로써 오탐률(false positives)을 낮춰 정확도를 높일 수 있다. 미국의 광학 웨이퍼 검사 시스템 개발 업체인 KLA Corporation의 패턴 및 비패턴 웨이퍼에 대한 고속·고해상도 검사를 지원하는 ‘APx 시리즈’ 와 AI 기반 이미지 분석 기술을 활용하여 검사 정확도를 높인 ‘ICOS F160’은 시장으로부터 좋은 반응을 얻고 있다.

수입동향

HS CODE 9031.41 기준, 미국의 2024년 광학 웨이퍼 검사 장비 수입액은 전년 대비 10.3% 증가한 약 6억 달러였다. 그중 싱가포르로부터 수입한 금액이 약 1억4000달러로 전년 대비 약 14% 감소했지만, 미국 전체 수입액의 24.5%를 차지하면서 1위를 차지했다. 대한 수입액은 2023년 대비 2024년에 약 163% 증가하여 약 2900만 달러로 6위를 차지하고 있다.

<최근 3개년 미국의 광학 웨이퍼 검사 장비 수입 동향>

[자료: Global Trade Atlas 2025년 4월]

경쟁동향 및 유통구조

시장조사 기관인 Archive Market Research에 따르면, 글로벌 광학 웨이퍼 검사 장비 시장은 상당히 분산돼 있고, 주요 제조업체로는 KLA Corporation, Applied Materials, Hitachi High-Tech 등이 있다. 캘리포니아 밀피타스에 위치한 KLA Corporation의 2024년 연 매출은 전년 대비 12.2% 증가하여 108억 달러를 기록했다. Applied Materials는 캘리포니아 산타클라라에 위치하고 있으며, 2024년 연 매출 약 272억 달러를 달성했다.

<글로벌 광학 웨이퍼 검사 장비 시장 점유율>

[자료: Archive Market Research]

광학 웨이퍼 검사 장비의 유통은 대부분 직판(Direct Sales) 위주로 이뤄지고 주요 고객사인 글로벌 반도체 제조기업(예: TSMC, 삼성전자, 인텔 등)과는 장기 공급 계약 또는 맞춤형 기술 협력 형태로 거래가 진행된다.

광학 검사 장비는 한 대당 1,500만~2,000만 달러 이상에 이르는 고가의 정밀 장비이기 때문에 고객 맞춤 설계부터 설치, 기술 지원까지 전 과정에 전문성이 요구된다. 이러한 특성으로 인해, 설치부터 유지보수(A/S)까지 통합 제공되는 서비스형 공급 방식이 일반적이다.

관세 및 인증

한미 자유무역협정(FTA)에 따라 광학 검사 장비(HS Code 9031.41)는 무관세 품목이다(US International Trade Commission). 그러나 현 기준, 2025년 4월 2일 트럼프 대통령이 발표한 기본 관세 10%가 4월 5일부터 부과되고 있다.

인증과 관련해, 광학 검사 장비는 사용할 때 발생하는 전자파가 기준치를 초과하지 않음을 증명하는 FCC 인증을 받아야 한다. 해당 인증이 없으면 미국 수출이 불가능하기 때문에 FCC 지정 시험소에서 시험 후 FCC ID를 부여받는 것이 중요하다. 또한, 전기·기계적 안전성을 보증할 수 있는 UL 61010 계열 인증도 필수적이다. 이 인증은 제3자 시험기관(예: CSA Group, Intertek 등)을 통해 받을 수 있다.

*FCC 지정 시험소 리스트: https://apps.fcc.gov/oetcf/mra/reports/AccreditingBodyReport.cfm

시사점

반도체 웨이퍼는 모든 반도체 칩의 기반이 되는 핵심 원재료로 스마트폰, 컴퓨터, 자율주행차, 데이터센터, 가전제품 등 대부분의 전자기기에 필수적으로 사용된다. 최근 애플, 삼성, 구글, 엔비디아 등 글로벌 기업들은 그래픽 처리 성능이 더 빠른 3nm 이하 공정 기반 반도체 칩을 계속 도입하고 있다. 이는 5nm 칩보다 3nm 칩의 연산 속도가 약 10~15% 더 빠르기 때문이다.

3nm 이하 초미세 공정에서는 웨이퍼 자체의 결정 구조, 표면 평탄도, 결함 밀도 등이 반도체 성능과 직결되기 때문에, 고품질 웨이퍼가 필수적이다. 이에 따라 TSMC, 삼성전자, 인텔 등 주요 반도체 제조사는 웨이퍼 공급사에 더욱 정밀한 품질 기준과 실시간 검사 시스템을 요구하고 있어 웨이퍼 검사 장비 시장 또한 함께 성장하고 있다. 따라서 미국 시장 진출을 고려하는 우리 기업은, 초미세 결함까지 검출 가능한 고정밀 검사 기술을 개발하여 기술 차별성을 확보하고 경쟁력을 높일 수 있을 것으로 사료된다.

자료: Archive Market Research, Global Trade Atlas, market.us, KOTRA 시카고 무역관 자료 종합