이정원 한국폴리텍 융합캠퍼스 교수(반도체 품질측정과)

▲이정원 교수(반도체 품질측정과). 사진=이정원 교수
▲이정원 교수(반도체 품질측정과). 사진=이정원 교수

삼성전자는 지난해 6월 세계 최초로 GAA(Gate All Around, 게이트 올 어라운드) 공정 기술을 적용한 3nm 제품을 양산하기 시작했으며, 경쟁업체라 할 수 있는 TSMC 3nm 공정(N3) 수율(전체 생산품에서 양품이 차지하는 비율)이 최소 60~70%, 최대 75~80%에 달한다고 매체의 보도가 있었다.

학계 및 연구기관에서는 한국 반도체 산업이 경쟁력을 잃지 않으려면 차세대 메모리 반도체 기술을 선도하는 동시에 이 첨단 기술을 시스템 반도체까지 연결해야 한다는 이야기가 나오고 있으며, 더불어 패턴의 물리적 크기가 축소되면서, 후공정 단계의 패키징 공정 기술 개선도 경쟁력 강화를 위해 필요성을 강요하였다.

22년 인천광역시는 반도체 패키징(후공정) 산업의 성장생태계 구축을 기획하여 2023년 1월 9일 ‘인천 반도체 특화단지 조성 추진’으로 반도체 관련 교육·연구·산업시설 혁신생태계를 조성하기 위해 산·학·연 10개 기관이 업무협약 체결했다.

협약 내용으로는 반도체 소자 품질의 핵심인 후공정 즉 반도체 패키징 연구개발 및 실무형 고급인재 양성과 산학 프로젝트 진행 협력, 반도체 패키징 산업의 테스트 베드 기반 구축 및 산업 생태계 경쟁력 강화, 반도체 설계 전문인력 양성 및 반도체 특화단지 내 팹리스 생태계 조성으로 반도체 특화단지 인천 유치를 위한 공동 대응 및 인재양성·연구개발·기술지원 등의 상호 협력체계 구축이다.

이와같이 반도체의 경쟁력 강화를 위해 꼭 선행되어야 하는 측정기술은 품질 향상을 위해 필수적인 과정이며, 소자의 치수와 표면의 거칠기 등을 정확히 측정·판단하는 것은 제조 공정의 품질 향상에 있어 절대적인 요소라 볼 수 있다.

특히 반도체 검사/분석/측정 기술은 반도체 공정장치의 진단까지 포함.될 수 있으며, 진단 기술의 향상에 따라 상용 수준의 진단 장치들이 시장에서 적용범위를 넓히고 있는 추세이다.

중소기업 기술 로드맵 자료에 의하면 국내 반도체 측정/분석/검사 장치 및 부품 시장은 2018년 약 8361억 원 규모에서 연평균 12.1%로 성장하여 2024년 약 1만6592억 원 규모로 성장할 것으로 전망하고 있으며 세계 시장은 2018년 약 59억9000만 달러에서 2024년 약 114억4800만 달러로 연평균 11.4%로 성장할 전망하고 있다.

이러한 현상을 인지한 한국폴리텍대학 반도체품질측정과는 경기도 안성에 2020년에 반도체융합캠퍼스로 개편되어 반도체 측정 인력 양성에 집중하고 있다.

이렇게 개편된 반도체품질측정과는 반도체 제품 품질 업무 및 반도체 장비의 신뢰성 검증 기술 역량에 분석기기 활용 관련 교육을 강화 하였으며, 특히 국내에 반도체 특성화 전문대가 많지 않은 상황에서 반도체 측정 및 품질관리 교육을 통해 현장에 바로 투입할 수 있는 실무형 인재 양성하고 있다.

그 결과로 2022년 후반기 한국산업기술융합학회에서 반도체품질측정과와 반도체공정장비과가 함께 진행한 연구 주제인 최적의 마이크로 히터 제작에 관한 연구 (지도교수 이정원, 발표자 장예지)로 최우수논문상을 수상하여 학과와 반도체융합캠퍼스의 우수성을 보여 주었다.

이렇게 진행된 교육을 기반으로 2023년 졸업예정자들은 다양한 반도체 제조 기업 또는 반도체 장비 기업에 취업하여 앞으로 한국 반도체 산업을 위하여 근무 중에 있으며, 고도화된 측정 기술 교육을 기반으로 대한민국이 반도체 기술 전장에서 앞서 나갈 수 있도록 체계를 구축하면 세계적으로 반도체 측정·검사 산업을 선도 할 수 있을거라 생각된다.

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