반도체 측정장비 기술력 강화 위한 다각도 지원 필요
반도체 측정장비 기술력 강화 위한 다각도 지원 필요
  • 김하늬 기자
  • 승인 2020.12.02 17:52
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[공학저널 김하늬 기자] 4차 산업의 핵심에 선 반도체를 측정하는 기술은 품질을 결정하는 중요한 기술로 손꼽힌다.

그리고 이제 한계를 극복한 측정장비 상용화 기술은 향후 산업을 좌우할 핵심 요소 기술로 자리 잡을 전망이다.

최근 반도체 분야 주요 항목으로 각광받고 있는 차세대 반도체 공정 시 품질을 검증하는 측정·분석 장비 개발에 대한 니즈가 높아지고 있다.

차세대 반도체 수요에 대응하고 측정 난제를 해결해 성능을 검증하는 과정까지 한계를 극복해야만 기술의 혁신성을 보장할 수 있기 때문이다.

아직까지 반도체 소자 공정용 측정 센서 및 측정분석 장비는 해외 의존도가 높은 편이다. 이에 핵심 측정기술 개발에 대한 국가적 관심이 모아지고 있는 상황이다.

국내 산·학·연에서도 이러한 측정장비 기술 개발에 한창이다. 많은 연구 기관 중에서도 한국표준과학연구원(KRISS) 첨단측정장비연구소는 상용 장비를 활용해 측정-분석하거나 측정장비 자체 원천 기술을 개발한다는 점에서 차별화된 연구를 진행하고 있다.

외산장비로 해결하지 못하는 부분에 대한 기술 개발, 핵심 장비의 원천 기술 개발을 목표로 하면서 반도체용 핵심소재 및 부품 특성을 평가하거나 플라즈마 및 공정환경을 모니터링하는 센서 등 실제 반도체 디스플레이 생산 공정에서 필요한 기술을 개발 중이다.

특히 연구소는 글로벌 시장 진출을 염두에 두고 ‘표준화’된 기술 개발에 앞장서고 있다. 센서·시스템 개발과 함께 측정되는 데이터의 신뢰성을 보장하기 위한 표준기술 적용이 필수적이기 때문이다.

첨단측정장비연구소 강상우 소장(사진)은 “가장 중요한 부분은 ‘누가 검증할 것이냐’다. 중소기업의 수요처인 대기업에서 비교평가를 수행하는 게 가장 좋지만, 현실적으로 어려운 일이므로 성능 검증 방법론과 기술을 병행해서 개발하는 것을 목표로 하고 있다”며 “글로벌 검증을 위해 기술 개발 시 표준화 작업을 함께 수행하는 것도 주요한 역할일 것”이라고 설명했다.

또한 기업들이 만드는 각각의 데이터는 중요한 분야임에도 그간 데이터 수집과 활용이 제대로 이뤄지지는 못했다.

이에 장비연구소는 장비인프라 전장, 설계 등 하드웨어·소프트웨어를 넘나드는 기술 개발 강점을 통해 데이터를 효과적으로 수집·이용할 수 있는 소·부·장 분야 플랫폼을 만들 계획도 수립하고 있다.

이를 기반으로 장비연구소는 최근 ‘소재·부품·장비 국가연구실(N-Lab)’로 지정돼 소·부·장 분야 연구 역량을 높이고 있다.

정부는 지난해 8월 발표한 ‘소재·부품·장비 연구개발 투자전략 및 혁신 대책’ 및 실행계획에 의거해 국가연구인프라(3N)를 지정해오고 있으며, 그 중 하나인 N-Lab은 소·부·장 분야 연구 역량 결집과 강화를 목적으로 하는 사업이다.

강 소장은 “장비연구소는 전문적인 기술을 가지고 있으면서 소·부·장에 대한 성능검증이 가능한 인프라를 갖추고 있어 N-Lab에 지정됐다”며 “장비연구소가 설립된 지 올해로 4년 차로 역사는 길지 않지만 그동안 거둔 성과는 적지 않다”고 말했다.

그간 성과로 공정진단용 오염입자 진단센서 및 초박막 두께 측정모듈 상용화 기술개발과 더불어 국내 최초로 가상/증강현실 기기 관련 측정 표준 등도 확립했다. 향후 연구소는 연구개발뿐만 아니라 기술의 활용 측면에서 기업의 수요를 파악해 정책에 반영하는 등의 ‘브릿지’ 역할도 수행할 계획이다. 현장의 애로사항을 반영한 정책 마련에도 일부 소임을 다 하겠다는 것.

강 소장은 “국내 반도체 산업계가 처한 위기를 열심히 지원하는 것을 목표로 현장의 애로사항을 해결해주기 위한 다각도의 노력을 기울일 것”이라며 “연구소에는 테스트베드와 기초성능평가를 통해 기업이 기술 개발을 할 때 방향성을 잡아주는 역할을 하고 있다. 이외에도 로드맵 형태로, 플레이어들이 생각하는 부분들을 담아 컨소시움을 구성해 정책 방향을 설정하는 방안도 모색 중”이라고 전했다.


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