소자 직무는 이러한 전류의 길을 설계하고 최적화하는 일을 맡는다. 이를 통해 반도체 개발의 출발점에서 제품이 안정적으로 작동할 수 있는 기반을 마련하고, 성능을 끌어올리는 핵심 역할을 담당한다.

뉴스룸은 SK하이닉스 대학생 앰버서더(이수인, 방승현)와 함께 SK하이닉스 백은우 TL(NAND Cell Device팀) 김상덕 TL(NAND CA팀)을 만나, 소자 직무가 현업에서 어떤 업무와 역할을 수행하는지, 그리고 그 안에 담긴 기술적 가치와 인재상은 무엇인지에 대해 이야기 나누었다.

반도체의 성능과 신뢰성을 결정짓는 핵심, 소자

▲ (왼쪽부터) 분석실에서 소자 직무를 체험하고 있는 방승현 앰버서더, 이수인 앰버서더, 백은우 TL,김상덕 TL,

▲ (왼쪽부터) 분석실에서 소자 직무를 체험하고 있는 백은우 TL, 방승현 앰버서더, 김상덕 TL, 이수인 앰버서더

소자 직무는 메모리 셀과 주변 회로의 전기적 특성을 설계하고, 공정 조건을 최적화하여 반도체의 성능과 신뢰성을 확보하는 업무를 맡고 있다.

반도체의 기본 단위인 소자는 전류의 흐름, 속도, 전력 소모에 직접적인 영향을 미친다. 따라서 소자 직무는 반도체 개발의 출발점에서 핵심적인 역할을 맡는다. 이를 건물 시공에 비유하면, 설계도를 현실로 구현하기 위해 최적의 재료와 공법을 적용하고, 시공 과정에서 발생하는 문제를 해결해 건물이 온전히 기능하도록 책임지는 일에 가깝다.

이와 같이 소자 직무는 설계와 공정을 잇는 가교 역할을 한다. 설계에서 정의한 회로 동작이 실제로 구현 가능한지 검토하고, 공정 단계에서 발생할 수 있는 전기적 변화를 분석해 보완책을 마련한다. 또한, 문제의 원인이 설계인지 공정인지, 혹은 소자 자체의 물리적 한계인지 등을 규명하는 과정에서 다양한 직무와의 유기적으로 협력하기도 한다.

세부 직무는 크게 네 가지 축으로 나뉜다. PI(Process Integration)는 설계와 공정을 연결하며 개발 기준을 수립하고 전체 공정 관리를 총괄하는 컨트롤 타워 역할을 맡는다. Device는 소자의 전기적 특성을 개선하고, 스케일링 한계와 신뢰성 문제를 해결하기 위한 연구를 수행한다. CA(Characterization Analysis)는 칩 단위에서 특성과 신뢰성을 검증하며, FA(Failure Analysis)는 불량 원인을 규명하고 개선 방향을 제시한다.

이 밖에도 TCAD/Modeling*을 통해 소자의 동작을 시뮬레이션하고, 정전기 방전에 대비한 보호 소자(ESD) 개발, 회로 레이아웃 검증(LDR), 장기 신뢰성 평가(Reliability), 차세대 메모리 기술 연구(Revolutionary Memory) 등 다양한 세부 분야가 함께 소자 직무를 뒷받침한다.

* TCAD(Technology Computer-Aided Design)/Modeling: 반도체 소자의 구조와 동작을 컴퓨터로 모사·예측하는 시뮬레이션 기법

소자는 이런 인재를 찾는다

▲ 분석실에서 소자 직무에 대해 설명하고 있는 백은우TL(앞장), 김상덕 TL(뒷장)

소자 엔지니어는 반도체가 안정적으로 개발되고 양산될 수 있도록 전 과정을 관리하고 감독하는 역할을 한다. 따라서 다양한 직무의 지식을 폭넓게 이해하면서도, 동시에 깊이 있는 전문성을 갖추는 것이 중요하다.

이 과정에서 요구되는 역량은 명확하다. 반도체 물리와 전자기학에 대한 탄탄한 이해를 바탕으로, 전기적 데이터를 정밀하게 해석하는 능력과 문제를 논리적으로 해결할 수 있는 사고력이 필수다.

또한 소자 엔지니어는 소자의 물성을 기반으로 설계와 공정 과정에서 발생하는 다양한 문제의 원인을 파악하고 해결해야 한다. 이를 위해 설계·공정·테스트 조직과 긴밀히 협업해야 하며, 원활한 소통 능력 또한 중요한 자질로 꼽힌다.

SK하이닉스의 송상목 TL(Talent Acquisition팀)은 “소자의 미세화가 가속화되면서 신뢰성과 수율 확보가 점점 더 까다로워지고 있다”며, “이 때문에 차세대 소자 연구와 새로운 공정 기술 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 소자 엔지니어는 그 중심에서 중요한 역할을 하고 있다”고 설명했다. 이어 “반도체 산업에서 스페셜리스트(Specialist)이자 제네럴리스트(Generalist)로 성장하고 싶다면 소자 직무에 도전해 보길 바란다”고 덧붙였다.

▲ (왼쪽부터) 소자 직무와 관련해 인터뷰를 진행하고 있는 백은우 TL, 김상덕 TL (앞장) 방승현, 이수인 앰버서더(뒷장)

Q1. 간단한 자기소개 부탁드립니다.

백은우 TL: NAND Cell Device 팀에서 3D 낸드 플래시의 성능 향상을 위한 선행 기술 연구와 개발을 맡고 있습니다. 제품이 완성되기 전 웨이퍼 단계에서 소자의 전기적 특성을 평가·분석하고, 새로운 구조나 재료 도입 시 발생할 수 있는 전기적 문제를 해석해 개선 방향을 제시합니다.

김상덕 TL: 저는 NAND CA팀에서 칩(Chip)의 특성 분석을 담당하며, 이를 통해 수율과 품질을 확보하고 있습니다. 구체적으로는 칩의 동작을 검증하고 최적화하는 업무, 그리고 품질 테스트에서 불량이 발생했을 때 원인을 분석해 개선책을 마련하는 역할을 맡고 있습니다.

Q2. 소자 직무의 핵심 목표는 무엇인가요?

백은우 TL: 소자 직무의 목표는 혁신 기술을 적기에 개발하는 것입니다. 이를 위해서는 실험과 데이터 분석을 기반으로 문제의 원인을 규명하고 개선안을 도출할 수 있는 문제 해결력이 무엇보다 중요하다고 생각합니다.

김상덕 TL: 나아가 고성능 소자를 개발해 생산 효율성을 높이고 시장 경쟁력을 확보하는 것도 중요한 목표입니다. 끊임없는 연구개발을 통한 기술 혁신은 필수이며, 새로운 아이디어와 창의적인 접근 방식으로 문제를 해결할 수 있는 역량도 필요합니다.

Q. 현업에서 가장 많이 고민하는 문제는 무엇인가요?

백은우 TL: 가장 큰 도전은 신기술 도입에 따른 불확실성입니다. 새로운 재료나 구조를 적용하면 예상치 못한 전기적 문제가 발생할 수 있기 때문입니다. 이를 해결하기 위해서 TCAD 시뮬레이션과 협업을 통해 불량 메커니즘을 세우고 검증하는 과정을 거칩니다. 또한 공정·분석 팀과의 긴밀한 커뮤니케이션으로 다양한 시각을 반영해 후속 실험을 설계하며, 최신 논문·특허 분석 등 업계 동향 파악을 통해 방향성과 실현 가능성을 검토합니다.

김상덕 TL: 고성능 제품을 높은 수율로 양산하는 것이 가장 큰 과제입니다. 공정 난이도가 높아질수록 수율 확보가 어렵기 때문에 설계·공정 엔지니어들과 끊임없이 피드백을 주고받고 개선 조치를 마련하고 있습니다.

Q. 소자 직무에서 신입사원에게 기대하는 자질이나 역량은 무엇인가요?

김상덕 TL: 반도체 물리에 대한 기본 이해는 필수입니다. 소자의 전기적 특성을 정확히 알아야 성능 개선을 위한 다양한 시도를 할 수 있기 때문입니다. 또한 어려운 개발 환경 속에서도 포기하지 않고 문제를 해결하려는 끈기와 여러 조직과 긴밀하게 협업할 수 있는 원팀 스피릿 역시 중요합니다.

백은우 TL: 처음 소자 직무로 입사하게 되면, 소자의 전기적 특성 측정과 분석을 맡으며 실무 툴을 익히고, 점차 복잡한 실험을 담당하면서 데이터 해석 능력을 키워가게 됩니다. 기본 이론 지식부터 실험 배경, 실무에 필요한 다양한 스킬까지 배워야 할 것이 많지만 차근차근 습득하며 엔지니어로서 성장하는 모습을 보여주는 것이 중요합니다. 처음에는 모든 것이 낯설고 벅찰 수 있지만 ‘왜 이 데이터를 분석하는가’라는 목적을 잊지 않고 적극적으로 사고하며 업무에 임하는 태도가 필요합니다.

Q. 소자 직무를 꿈꾸는 예비 지원자에게 조언을 해주신다면?

김상덕 TL: 저는 연구실 경험을 통해 소자 직무와 조금 더 가까워질 수 있었는데요. 소자 직무에서 맡고있는 업무들에 대해 많이 알아보고, 나아가 연구실 인턴 등 실무에 가까운 경험을 통해 직접 체험해 본다면 본인과의 적합성을 확인하는 데 큰 도움이 될 것이라고 생각합니다.

백은우 TL: 하나의 반도체 제품이 완성되기까지는, 다양한 부서와의 협업이 필요합니다. 그만큼 직무도 굉장히 세분화 되어있기 때문에, 소자뿐 아니라 여러 직무를 폭넓게 탐색해 보길 권합니다. 그중에서도 왜 소자 직무에 도전하고 싶은지, 자신만의 확실한 동기를 가지는 것이 중요합니다.

SK하이닉스 앰버서더와 함께한 생생한 소자 직무 체험기

반도체 패키징은 단순히 부품을 조립하는 데 그치지 않고, 칩의 성능을 온전히 구현하고 사용 환경에서의 신뢰성을 확보하는 핵심적인 역할을 한다. SK하이닉스는 이러한 패키징의 기술적 중요성을 일찍부터 알아채, 지속적인 R&D 투자와 공정 혁신을 통해 패키징 경쟁력을 강화해 오고 있다. 이에 이번 콘텐츠에서는 반도체 패키징의 정의와 역할, 그리고 주요 공정까지 전반적인 내용을 자세히 살펴봤다. 

패키징이란?

반도체 패키징은 쉽게 말해 ‘칩에 옷을 입히고, 길을 만들어주는 작업’으로, 외부 충격, 열, 습기 등에 매우 민감한 반도체 칩을 안정적으로 감싸 외부 자극으로부터 보호하고 전류가 흐를 수 있는 구조를 형성해 시스템과 전기적으로 연결하는 공정이다. 이러한 패키징 기술은 단순히 칩을 보호하는 개념에서 더 확장돼, 최근에는 반도체의 성능과 수명을 좌우하는 요소이자 제품의 완성도를 결정짓는 핵심 기술로 여겨지고 있다.

예를 들어 온라인 쇼핑몰에서 제품을 구매할 때 완충재로 안전하게 포장된 제품은 운송 과정에서 어떤 충격이 발생해도 손상 없이 배송되지만, 그냥 박스에 아무 조치 없이 제품만 넣어둔 제품은 작은 충격에도 손상되기 쉽다. 반도체 패키징 역시 마찬가지로, 칩의 구조나 기능이 같더라도 어떻게 포장하고 연결하는지에 따라 성능과 수명에 큰 차이가 발생할 수 있다.

패키징의 역할과 중요성

기존 반도체 기술은 회로 선폭을 줄여 ‘더 작고 빠른 칩’을 만드는 데 집중해 왔다. 그러나 단일 칩의 크기를 작게 만드는 것은 기술적 한계에 가까워져, 이제는 단일 칩 안에 모든 기능을 담는 방식보다 여러 개의 칩을 효율적으로 연결하는 방식이 새로운 기술적 방향성으로 떠오르고 있다.

이러한 변화의 중심에 패키징 기술이 있다. 대표적으로 HBM(High Bandwidth Memory)*, 칩렛(Chiplet)* 구조, 2.5D/3D 패키징 등 첨단 기술들은 칩과 칩 사이를 어떻게 연결하는지에 따라 그 성능이 천차만별이다. 패키징은 단순히 보호막을 만드는 데서 더 나아가, 전력을 효율화하고 신호 전달 체계를 최적화하거나 열을 분산하는 등 복합적인 성능 요소까지 아우르는 고난도 기술로 진화하고 있다. 다시 말해 패키징이 반도체 제품의 경쟁력을 좌우하는 핵심 요소로 부상하고 있다는 뜻이다.

* HBM: HBM(High Brandwidth Memory)은 여러 개의 DRAM 칩을 수직으로 쌓고, 그 사이를 관통하는 미세한 연결 구조(TSV, Through-Silicon Via)를 통해 데이터를 빠르게 주고받을 수 있도록 만든 초고속·고대역폭 메모리
* 칩렛(Chiplet): 하나의 큰 반도체 칩을 여러 개의 작은 칩(칩렛)으로 나누어 각각 기능별로 설계·제조한 뒤, 이를 패키징 단계에서 하나로 연결해 작동시키는 모듈형 반도체 설계 방식

패키징 공정, 어떻게 이뤄질까?

패키징은 반도체 제조 공정 중 후공정(Back-end Process)’에 해당된다. ‘전공정(Front-end Process)’에서 만들어진 웨이퍼를 개별 칩으로 자르고, 보호하고, 연결하는 공정들이 모두 후공정에 속한다. SK하이닉스는 패키징 기술을 소개하는 다양한 콘텐츠 시리즈를 통해 전문적인 역량을 선보여 왔으며, 그중 핵심 공정은 아래와 같다.

▲ 패키지 공정 프로세스

1. 래미네이션(Lamination)

웨이퍼 표면에 보호 필름을 부착하여 이후 공정에서 발생할 수 있는 오염이나 물리적 손상을 방지하는 단계이다.

2. 백 그라인드(Back Grind)

웨이퍼의 뒷면을 정밀하게 연마해 두께를 얇게 만드는 공정이다. 제품의 경량화와 고집적화를 위한 필수 과정으로, 패키징 전체 두께를 줄이는 데 기여한다.

3. 웨이퍼 소우(Wafer Saw)

연마가 완료된 웨이퍼를 개별 칩(다이, Die) 단위로 절단하는 과정이다. 레이저 또는 다이아몬드 블레이드를 사용하여 고정밀 절단이 이뤄진다.

4. 다이 어태치(Die Attach)

절단된 칩을 패키지 기판 위에 정밀하게 배치하고 접착하는 단계이다. 접착제 또는 솔더 소재를 이용하여 열전도 및 기계적 고정성을 확보한다.

5. 본딩(Bonding)

칩과 기판 또는 칩과 다른 칩 사이의 전기적 연결을 형성하는 공정이다. 와이어 본딩(Wire Bonding), 플립칩 본딩(Flip Chip Bonding) 등 다양한 방식이 활용된다.

6. 몰드(Mold)

패키지 전체를 에폭시 수지(Epoxy Molding Compound) 등으로 감싸 외부 충격, 습기, 오염 등으로부터 보호하는 단계이다. 패키지의 내구성과 신뢰성을 확보하기 위한 핵심 과정이다.

7. 마킹(Marking)

완성된 패키지 상단에 제품 식별 정보(제조일, 제품 코드 등)를 인쇄하는 단계이다. 자동화된 레이저 또는 잉크 마킹 방식이 주로 사용된다.

8. 솔더볼 마운트(Solder Ball Mount)

패키지 하단에 솔더볼(Solder Ball)을 부착하여, 기판이나 시스템 보드와의 전기적 연결을 준비하는 단계이다. 이 과정을 통해 패키지는 납땜을 통한 최종 조립이 가능해진다. SK하이닉스는 각 공정 단계에 최적화된 자동화 설비와 품질 관리 시스템을 적용해, 패키지의 정밀도와 신뢰성을 극대화하고 있다.

기술 고도화의 핵심, 패키징

지금까지 소개했듯, 패키징 기술은 고집적 메모리, AI 반도체, 고성능 서버용 칩 등 다양한 응용 분야에서 제품 차별화의 중요한 기준이 되고 있다. 이에 SK하이닉스는 HBM, TSV*, Micro Bump*, Fan-Out* 패키징 등 차세대 기술 기반의 패키징 역량을 바탕으로 제품 경쟁력을 확보하고 고객 신뢰를 높이는 데 힘쓰고 있다. 패키징은 그냥 거쳐 가는 반도체의 ‘마지막 단계’가 아닌 ‘성능을 완성하고, 가능성을 확장하는 출발점이자 핵심 기술’로 자리 잡고 있다.

* TSV: TSV는 실리콘 웨이퍼를 수직으로 관통하는 미세한 구멍을 통해 칩 내부 또는 칩 간 신호와 전력을 전달하는 고속 연결 기술
* Micro Bump: 칩과 기판 또는 칩과 칩 사이를 전기적으로 연결하기 위해 사용하는 미세한 납땜 볼(Solder ball)의 일종
* Fan-Out: 반도체 칩 외부에 재배선층(RDL, Redistribution Layer)을 넓게 확장해, 칩보다 더 넓은 면적에 입출력(I/O) 단자를 배치하는 패키징 기술

SK하이닉스 대학생 앰버서더_하닉어사전: 양산기술 P&T

▲ SK하이닉스 대학생 앰버서더 하닉어사전 양산기술 P&T 숏츠 이미지

이번 콘텐츠는 뉴스룸을 통해 공개된 이후 카드뉴스와 숏츠(Shorts) 형태로도 함께 발행된다. SK하이닉스 대학생 앰버서더들이 직접 기획·제작한 이번 시리즈는 자칫 어렵게 느껴질 수 있는 반도체 패키징 관련 내용을 보다 쉽고 흥미롭게 전달하고자 기획돼, 짧은 영상과 시각적인 콘텐츠를 통해 기술적 개념을 친근하게 풀어낼 뿐 아니라 위트 있는 표현과 감각적인 구성으로 정보 전달력도 높였다.

앞으로도 ‘하닉어사전’ 시리즈는 다양한 주제를 중심으로 뉴스룸, SNS 등 여러 채널을 통해 독자들과 꾸준히 소통할 예정이다. 기술을 향한 진입장벽을 낮추고 SK하이닉스의 전문성과 진정성을 널리 알리는 이 여정에 많은 관심과 기대를 부탁한다.

P&T는 후공정 전반을 기술적으로 운영하며, 테스트 데이터를 기반으로 제품의 품질을 분석하고 공정 개선까지 주도하며, 나아가 고객과 시장에 내놓을 수 있는 제품의 기준을 결정짓는 중요한 역할을 한다.

뉴스룸은 SK하이닉스 대학생 앰버서더(김진재, 정성준)와 함께 P&T 직무를 담당하는 정다현 TL(Solution Mobile TEST 기술팀), 남경민 TL(SoC TEST 기술팀)을 만나, P&T 직무가 어떤 과정을 통해 반도체의 완성도를 높이는지, 또 그 과정에서 어떤 역량이 필요한지 살펴보았다.

패키지부터 테스트까지, 반도체 후공정을 책임지는 P&T

SK하이닉스의 P&T 직무는 전공정에서 생산된 칩을 제품 형태로 완성하고, 그 품질을 최종 검증하는 후공정을 담당한다.

세부 직무는 이름 그대로 패키지(Package) 기술과 테스트(Test) 기술로 나뉜다. 패키지 기술은 웨이퍼 상태의 칩을 물리적으로 보호하고, 열 방출 및 전기적 특성을 고려해 최적의 연결 구조를 구현한다. 제품 특성과 고객 요구에 따라 재료와 공정 조건 등을 조율하고, 원가 경쟁력과 기술 경쟁력 모두를 확보하는 것이 목표다. 테스트 기술은 패키징된 반도체가 설계대로 동작하는지를 검증하고, 그 과정에서 수집된 방대한 데이터를 분석해 오류를 식별하고 개선 방향을 도출한다. 단순한 불량 판별을 넘어 수율 향상과 공정 효율화를 위한 결정적인 인사이트를 제공하는 역할을 한다.

P&T는 양산기술의 양대 축 중 하나다. 반도체 양산 단계에서의 기술 운영을 통칭하는 ‘양산기술’은 전공정과 후공정으로 나뉘며, 각각 1편에서 다뤘던 양산기술과(관련기사) P&T가 담당한다. 전공정이 팹(Fab)에서 회로를 형성하는 제조 공정을 다룬다면, 후공정은 완성된 칩을 고객이 사용할 수 있는 형태로 구현하고 그 품질을 검증하는 단계다. 양산 현장에서는 이 두 직무가 유기적으로 맞물려 움직인다. 각자의 영역을 전문적으로 운영하는 동시에, 하나의 목표를 향해 원팀 마인드로 소통하고 협력하며, 최고의 품질을 완성해 나간다.

P&T는 이런 인재를 찾는다

▲ (왼쪽부터) SK하이닉스 청주캠퍼스 P&T1에서 P&T 직무를 체험하고 있는 정다현 TL, 남경민 TL (앞장) 정성준, 김진재 앰버서더(뒷장)

P&T는 기술 역량을 바탕으로 제품의 품질을 완성하는 핵심 역할을 수행한다. 단순히 공정을 효율적으로 운영하는 것을 넘어, 고객이 요구하는 수준의 품질을 실현하기 위해 끊임없는 분석과 개선을 이어가는 직무다.

따라서 P&T 직무를 수행하는 데 중요한 것은 데이터를 바라보는 통찰력이다. 공정 최적화, 수율 향상, 안정성 확보 등 패키지 과정의 주요 의사 결정은 모두 데이터 해석을 기반으로 이뤄진다. 테스트 과정에서 이상 여부를 판단하고, 정확한 개선 방향을 도출하는 일에도 항상 데이터 분석 과정이 동반된다.

반도체 제조 과정 전반에 대한 이해 역시 중요한 역량 중 하나다. 전공정에서 회로를 형성하는 과정부터, 이를 보호하고 전기적으로 연결하는 패키징, 제품의 성능과 신뢰성을 검증하는 테스트에 이르기까지, 모든 단계가 유기적으로 연결되기 때문이다. 아울러, 패키지 기술에서 다양한 공정과 재료가 조합되는 만큼 반도체 소재에 대한 기초 지식도 업무 이해에 도움이 된다.

SK하이닉스의 송상목 TL(Talent Acquisition팀)은 “공정 미세화가 기술적 한계에 다다르면서, 후공정의 기술적 중요성이 더욱 부각되고 있다”며 “이제는 좋은 칩을 만드는 것을 넘어, 그것을 어떻게 패키징하고 테스트하느냐가 고객 만족을 결정짓는 요소가 됐다”고 설명했다. 이어 “제품의 최종 품질을 완성하는 기술에 관심있는 인재라면, 지금이 바로 P&T 직무에 주목할 때”라고 강조했다.

▲ (왼쪽부터)P&T 직무와 관련해 인터뷰를 진행하고 있는 정다현 TL, 남경민 TL (앞장) 김진재, 정성준 앰버서더(뒷장)

Q1. 간단한 자기소개 부탁드립니다.

남경민 TL: SoC TEST 기술팀 남경민 TL입니다. 저는 완성된 반도체 칩이 제대로 동작하는지 판별하는 테스트 프로그램을 관리하고 있으며, 수율 안정화, 생산성 향상, 품질 확보를 위한 다양한 기술 대응을 진행하고 있습니다.

정다현 TL: Solution Mobile TEST 기술팀에서 근무하는 정다현 TL입니다. 저는 모바일용 제품에 들어가는 D램 제품의 패키지 테스트를 담당하고 있습니다. 패키징이 완료된 반도체가 실제로 잘 동작하는지를 최종적으로 확인하는 업무입니다.

Q2. P&T 직무에서의 협업은 어떤 방식으로 이루어지나요?

남경민 TL: 팹(Fab)에서 전공정을 거친 웨이퍼는 웨이퍼 상태에서 먼저 1차 테스트를 거칩니다. 여기서 통과한 웨이퍼만 패키징 공정을 통해 완제품으로 거듭나며, 이후 테스트로 최종 품질을 검증하게 됩니다. P&T는 전공정이 완료된 시점부터 고객에게 제품이 전달되기 전까지의 모든 과정에서 개발, 제조, 마케팅 등 여러 부서와 긴밀히 협력해 제품의 완성도를 높여갑니다.

정다현 TL: 특히, 테스트 과정에서 불량이 발생하면 그 원인을 찾기 위한 협업이 필수입니다. 패키징 공정에서의 이상 여부부터 그 이전의 공정이나 개발 단계까지의 이슈 가능성을 데이터 기반으로 확인하고, 유관 부서 담당자들과 함께 개선 방향을 논의합니다. 또한 제품 단계에서 이상 발생 시에는 영업 및 마케팅 부서와 함께 대응해 원인 분석과 재발 방지까지 이어지는 후속 조치를 수행하고 있습니다.

Q3. P&T 직무의 핵심 목표는 무엇인가요?

남경민 TL: 수율, 품질, 생산성. 이 세 가지가 핵심입니다. 다시 말하면, 불량 분석을 통한 수율 향상, 안정적인 품질 확보, 그리고 테스트 시간 단축과 TAT* 감축을 통한 생산성 향상입니다. 쉽게 말하면, 빠르고 정확하게 불량을 선별하고, 그 결과를 바탕으로 공정을 개선하는 것입니다.

* TAT(Turn Around Time): 제품이 완성되기까지의 총 소요 시간

정다현 TL: 제가 신입사원 시절에 들었던 인상적인 말이 있습니다. “TEST 부서의 궁극적인 목표는 TEST가 없어지는 것이다.” 다시 말해, 테스트에서 불량이 아예 발생하지 않을 정도로 완성도 높은 제품을 생산하는 것이 가장 큰 목표라는 뜻입니다.

Q4. P&T 직무에 가장 필요한 자질이나 역량은 무엇인가요?

남경민 TL: P&T 직무에서 가장 중요한 역량은 데이터를 해석하고 활용하는 능력이라고 생각합니다. 수많은 데이터를 기반으로 문제를 분석하고, 개선점을 도출하는 것이 일상이기 때문입니다. 특히, 파이썬, C언어 등 프로그래밍 역량이 있다면 테스트 프로그램 구동 등의 실무에 큰 도움이 될 것입니다.

정다현 TL: 반도체가 어떤 원리로 동작하는지, 회로에 대한 기초적인 이해가 있다면 분명 도움이 됩니다. 하지만 무엇보다 중요한 건, 끊임없이 배우고 변화에 적응하려는 자세입니다. 특히, 테스트 기술 업무는 제품과 기술 변화에 따라 계속 달라지기 때문에, 새로운 상황에 맞춰 빠르게 익히고 대응할 수 있는 유연한 태도 또한 중요하다고 생각합니다.

Q5. P&T 직무를 꿈꾸는 예비 지원자에게 조언을 해주신다면?

남경민 TL: 저는 화학 전공자로서, 처음에는 P&T 직무와의 전공 적합성에 대해 많은 고민이 있었습니다. 하지만 실험 데이터를 정리하고 시각화했던 경험이 실제 업무에 큰 도움이 되었고, 그 덕분에 자신감을 가질 수 있었습니다. 분명 저처럼 전공 때문에 지원을 망설이는 지원자들도 있을 것 같은데요. 어떤 전공이든지 실험이나 데이터를 통해 문제를 분석하고 해결해 본 경험이 있다면 분명 강점이 될 수 있으니, 용기 내서 도전하길 바랍니다.

정다현 TL: P&T는 기술 발전과 함께 빠르게 변화하고 있으며, 성장 가능성 또한 큰 직무입니다. 그래서 새로운 트렌드에 민감하게 반응하고, 배움을 두려워하지 않는 태도가 가장 중요하다고 생각합니다. 처음부터 완벽할 필요는 없습니다. 늘 새로운 것에 도전하고 적극적으로 배우고자 하는 자세만 있다면 누구든 충분히 잘 해낼 수 있습니다.

SK하이닉스 앰버서더와 함께한 생생한 양산기술(P&T) 직무 체험기

SK하이닉스가 반도체 업계 1위로 도약할 수 있었던 비결이 무엇일까? 바라보는 관점에 따라 여러 가지 요소를 꼽을 수 있겠지만, DNA에 새겨진 ‘원팀 스피릿(One Team Spirit)’을 빼놓을 수 없을 것이다. 위기 때마다 구성원 모두가 한마음 한뜻으로 뭉쳐 극복해 온 덕분에, 지금의 SK하이닉스가 존재할 수 있었기 때문이다.

SK하이닉스 대학생 앰버서더들이 이러한 ‘원팀 스피릿’을 온몸으로 체험해 보는 과정을 담은 유튜브 콘텐츠 ‘우당탕탕 명랑운동회로’가 7일 공개됐다.

▲ SK하이닉스 대학생 앰버서더들이 반도체 제조 공정과 연관된 미션을 수행하고 있다.

영상 속 대학생 앰버서더들은 특별한 보상을 걸고 세 팀으로 나뉘어 주어진 미션을 수행한다. 서로 경쟁하고 때로는 협력하는 과정을 통해, 목표를 달성하는 데 있어 팀원들의 힘을 하나로 모으는 것이 얼마나 중요한지 자연스럽게 깨닫도록 한 것이다.

각 미션은 웨이퍼 제조에서부터 산화, 포토, 식각, 박막, 배선, EDS(Electrical Die Sorting)를 거쳐 패키징으로 완성되는 반도체 제조 공정의 흐름을 순서대로 따라가도록 구성돼 있다. 반도체 칩 위에 회로를 그리는 포토 공정을 본떠 주어진 제시어를 그림으로 그려 설명하게 하거나, 웨이퍼에서 불순물을 제거하는 세정 공정을 본떠 상자 속에 담긴 공(불순물)들을 작은 구멍을 통해 빼내게 하는 식이다.

▲ 개별 미션마다 관련된 반도체 제조 공정을 이해하기 쉽게 그림과 도표로 소개하고 있다.

또한 각 미션을 소개할 때마다 연관된 공정에 대해 상세히 설명하고, 미션을 수행할 때는 대학생 앰버서더들이 각 공정의 역할과 필요성을 직접 느껴볼 수 있도록 했다. 운동회에 참여한 방승현 앰버서더는 “미션의 요소 하나하나가 다 실제 반도체 공정을 빗대 만들어져 너무 재밌었다”며 “영상을 보는 분들도 미션 수행 과정을 지켜보며 반도체 공정에 대해 더 쉽게 이해할 수 있을 것 같다”고 말했다.

▲ SK하이닉스 대학생 앰버서더들은 경쟁 속에서도 서로를 격려하며 팀워크를 보여주었고, 마지막에는 모두 함께 협력해 미션을 수행하면서 ‘원팀 스피릿’을 체험해 보는 시간도 가졌다.

처음에는 대학생 앰버서더가 세 팀으로 나뉘어 경쟁하는 구도로 시작했지만, 나중에는 참여한 모든 대학생 앰버서더가 힘을 합쳐 하나의 미션을 수행하게 된다. 서로 경쟁하는 과정에선 각 팀이 가진 역량을 최대한 끌어내고, 그렇게 발현된 모두의 역량을 하나로 모아 ‘원팀 스피릿’을 직접 실현해 보도록 한 것이다. 특히 대학생 앰버서더들은 서로 경쟁하는 과정에서도 응원과 격려를 아끼지 않았고, 공동의 미션을 수행할 때는 서로의 부족한 점을 채워주며 하나의 팀으로 완성돼 가는 모습을 보여주었다.

SK하이닉스는 “각기 다른 성격을 가진 전공자와 비전공자들이 한곳에 모여 서로 힘을 모아 주어진 미션을 해결해 나가는 과정을 통해 SK하이닉스 구성원들의 DNA에 새겨진 ‘원팀 스피릿’을 유쾌하게 보여주고자 했다”며 “반도체 공정의 핵심 요소들을 미션에 반영해 재미와 함께 유익한 정보도 전달하고 있는 만큼, 많은 관심과 성원을 부탁한다”고 당부했다.

‘우당탕탕 명랑운동회로’ 시리즈는 총 3회로 구성돼 있으며, SK하이닉스 공식 유튜브 채널을 통해 순차적으로 선보일 예정이다.

▲ 하닉어사전 숏폼 콘텐츠 중 일부

“레이아웃 짠 거 LVS 돌려봤어?”
“네, 돌려봤는데 오류가 있어서요. 타이밍 클로저랑 DRC도 확인하려고요.”

선배들과 함께 이동하는 차 안, 언뜻 보면 대화가 잘 이뤄지는 것 같지만 신입사원 수형의 머릿속엔 물음표만 계속 쌓이고 있다. 선배들이 사용하는 전문용어와 약어를 하나도 이해할 수 없기 때문이다.

수형과 같은 이들을 위해 준비된 영상이 있다. ‘하닉어사전’이 바로 그 주인공! SK하이닉스 대학생 앰버서더가 공정별 반도체 관련 전문용어를 MZ세대의 언어로 쉽게 풀어낸 숏폼 콘텐츠 시리즈로, EP.01 R&D 공정 편[관련기사]에 이어 이번엔 EP.02 반도체 설계 편으로 돌아왔다.

반도체 설계, 디테일이 성능을 좌우한다

스마트폰부터 자동차, 서버, 가전제품까지, 현대 사회의 거의 모든 전자기기는 반도체에 의해 구동된다. 반도체가 이처럼 중요한 역할을 하기 위해선 작은 칩 안에 수십억 개의 트랜지스터를 정교하게 배치하는 복잡한 공정이 필요한데, 그 시작 단계에서 각 트랜지스터를 어떻게 배치하고 연결할지 ‘밑그림’을 그리는 작업이 바로 ‘설계’다. 물론 단순한 ‘그리기’ 이상의 고난도 작업이 필요하다. 회로의 논리적 구조부터 실제 제조를 위한 물리적 배치까지 모두 고려해야 하며, 이를 위해 단계마다 정밀한 검증이 이뤄져야 한다.

•  레이아웃 – 설계의 실체를 그리다
  설계 과정은 회로의 논리적 구조를 만드는 ‘회로 설계’ 단계와 칩의 물리적인 형태를 정의하는 ‘레이아웃(Layout) 설계’ 단계로 크게 구분할 수 있다. 회로 설계 단계에서 논리 구조에 따라 회로의 배열을 결정하면, 레이아웃 설계 단계에서는 트랜지스터, 배선, 금속층 등 모든 소자와 연결을 실제로 제조할 수 있도록 2차원 평면에 배치한다. 다시 말해 이론으로만 존재하는 설계도를 실제 제조에 활용할 수 있는 도면으로 완성하는 과정이라고 할 수 있다.

▲ LVS 시각화

•  LVS – 논리와 현실을 일치시키다
  이렇게 현실에 구현된 도면(Layout)이 이론상 회로의 논리 구조(Schematic)를 제대로 반영하고 있는지 검증하는 과정이 바로 LVS(Layout Versus Schematic)다. 검증 결과, 만약 일치하지 않는 부분이 발견되면, 그 칩은 오작동하거나 전혀 동작하지 않을 수도 있다. 따라서 LVS는 회로 설계와 제조 현실 사이를 잇는 가교라고 할 수 있다.

▲ 타이밍 클로저 시각화

• 타이밍 클로저 – 정해진 시간을 지키도록 설계를 조정하다
  회로가 올바른 순서로 작동하려면, 모든 신호가 정해진 시간 안에 각 위치에 도달해야 한다. 이를 위해 수행되는 작업이 타이밍 클로저(Timing Closure)다. 클럭 주기를 기준으로 셋업 시간, 홀드 시간 등의 조건을 만족하도록 설계를 조정하는 과정으로, 이 과정은 고속 동작이 요구되는 반도체일수록 더욱 중요하다. 이 과정이 완료되지 않으면 회로는 정상적으로 동작하지 않으며, 속도나 전력 소모에도 큰 영향을 미친다.

▲ DRC 시각화

• DRC – 한계를 점검하다
  마지막으로 설계가 제조 공정의 물리적 한계를 넘어서는지 점검하는 과정이 DRC(Design Rule Check)다. 반도체는 나노 단위로 정밀하게 제조되기 때문에, 트랜지스터 사이의 간격, 배선의 폭, 금속층의 간섭 등 다양한 제조사별 설계 규칙을 반드시 지켜야 한다. DRC는 일종의 ‘제조 가능성’을 검증하는 과정으로 이 과정에서 규칙 위반이 발생하면 공정 중 결함이 발생할 수 있다는 뜻으로 해석된다.

설계 용어, 더 이상 어렵지 않다!

복잡한 전문 용어도 명료한 설명과 시각적 자료와 함께하면 쉽게 이해할 수 있다. 반도체 설계도 눈에 보이지 않는 정교한 작업이지만, 개념을 이해하고 나면 그 구조가 명확하게 보이기 시작할 것이다.

다음 에피소드도 기대해 주세요!

기술과의 접점을 만들어 용어 이해를 돕는 하닉어사전! 앞으로 다양한 반도체 공정이 숏폼 시리즈로 계속 소개될 예정이다. 곧 이어질 EP.03에도 많은 관심을 기울여 주길 바란다.

▲ SHE체험교육관에서 기념사진을 찍고 있는 앰버서더들

▲ SHE체험교육관에서 기념사진을 찍고 있는 앰버서더들

7개 분야, 31개 체험…현장감 넘치는 안전 교육

SHE체험교육관은 총 7개 분야, 31개의 체험 콘텐츠로 구성돼 있다. SK하이닉스 대학생 앰버서더들은 교육관을 방문해 ▲화학물질안전 ▲가상안전(VR/AR) ▲FAB안전 ▲보건(신체반응속도체험) ▲일반안전(지진체험) ▲소방안전(심폐소생술) 등으로 구성된 교육 프로그램을 직접 체험해 봤다.

▲ SHE체험교육관의 시설을 살펴볼 수 있는 안내도

각 분야는 실생활과 밀접한 안전 이슈를 실제 상황처럼 체험할 수 있도록 설계됐다. 예를 들어, 화학물질안전 구역에서는 공정안전관리(PSM, Public Safety Management)와 물질안전보건자료(MSDS, Material Safety Data Sheet)에 대한 교육을 받을 수 있으며, 가상안전 구역에서는 가상현실(VR, Virtual Reality)로 FAB 내 화재나 지진과 같은 재난 상황을 실감 나게 경험할 수 있다.

FAB안전 구역에서는 실제 반도체 공장 환경을 재현해 아이바디샤워, 보호구 착용 등 현장 근무자만 경험할 수 있는 안전 프로세스를 체험해 볼 수 있다. 보건 구역에서는 신체반응속도 대결을 통해 자신의 건강 상태를 점검할 수 있고, 일반안전 구역에서는 지진 시뮬레이터로 실제 지진 상황을 경험하며 위기 대응법을 익힐 수 있다. 마지막 소방안전 구역에서도 심폐소생술 실습을 통해 생명을 살리는 소중한 기술을 전수해 준다.

“직접 해보니 더 실감 나…안전의식이 확 달라졌어요”

체험에 참가한 대학생 앰버서더들은 “단순한 이론 교육이 아니라 몸으로 직접 체득해 볼 수 있어 좋았다”고 평가했다. 강민 앰버서더는 “실제 현장처럼 꾸며진 공간에서 직접 체험해 보면서 안전의 중요성을 다시 한번 느꼈다”고 말했다. 김동환 앰버서더도 “지진 체험이 가장 기억에 남는다”면서, “우리나라도 더 이상 지진의 안전지대가 아닌 만큼, 이런 체험이 꼭 필요하다”고 힘주어 말했다.

▲ SHE체험교육관에서 다양한 상황을 체험해 보는 앰버서더들

▲ SHE체험교육관에서 다양한 상황을 체험해 보는 앰버서더들

▲ SHE체험교육관에서 다양한 상황을 체험해 보는 앰버서더들

▲ SHE체험교육관에서 다양한 상황을 체험해 보는 앰버서더들

▲ SHE체험교육관에서 다양한 상황을 체험해 보는 앰버서더들

안전 문화 확산 거점 ‘SHE체험교육관’

SHE체험교육관은 SK하이닉스와 협력사 구성원들이 안전, 보건, 환경의 중요성을 직접 느끼고 실천할 수 있는 거점으로 자리매김하고 있다. SK하이닉스는 앞으로도 현장 중심의 체험형 교육을 통해 안전 문화를 확산하고, 지속가능한 성장의 기반을 다진다는 방침이다.

▲ 모든 체험을 끝내고 기념사진을 찍는 앰버서더들

▲ 모든 체험을 끝내고 기념사진을 찍는 앰버서더들

▲ 모든 체험을 끝내고 기념사진을 찍는 앰버서더들

▲ 모든 체험을 끝내고 기념사진을 찍는 앰버서더들

반도체의 기능을 정의하고, 그 두뇌 역할을 하는 회로를 디자인하는 설계 직무는 하나의 제품을 위한 여정의 출발점이자, 모든 기술적 고민의 시작이라 해도 과언이 아니다.

뉴스룸은 SK하이닉스 대학생 앰버서더(김경태, 김윤진)와 함께 설계 직무를 담당하는 김종석 TL(DRAM 설계팀)과 신민철 TL(NAND 설계팀)을 만나 설계의 역할과 가치, 그리고 이 일을 수행하기 위해 필요한 역량에 대해 들어봤다.

논리와 회로로 반도체의 두뇌를 구현하는 ‘설계’

▲ 대학생 앰버서더들에게 설계 직무 수행을 위한 기초 지식을 소개하는 김종석 TL(앞장), 신민철TL(뒷장)

설계 직무는 반도체가 수행해야 할 기능을 ‘논리’와 ‘회로’의 언어로 구현하는 일이다. 건축으로 비유하면, 건물의 용도와 구조에 맞는 도면을 설계하는 일에 해당한다. 즉, 어떤 기능을 어떤 구조로 실현할지, 이를 위해 필요한 소자를 어떻게 배치할지를 결정하며 제품 개발의 방향을 정의하는 과정이다.

세부 직무는 크게 회로 설계와 디지털(Digital) 설계로 나뉜다. 회로 설계는 제품의 동작을 구성하는 다양한 회로 요소를 만드는 일이다. 선행 기술 연구부터 제품 회로 설계, 회로 분석과 검증, 경쟁사 분석, 수율 향상과 개발 방식 개선, 미래 제품을 위한 요소 기술 개발까지의 전과정이 포함된다. 디지털 설계는 특정 기능을 가진 디지털 회로 블록, 즉 IP(Intellectual Property)를 설계한다. 고객이 요구하는 칩의 성능과 사양에 맞춰, 전력(Power), 성능(Performance), 면적(Area) 등 복합적인 조건을 최적화하는 것이 핵심이다.

두 파트의 설계 엔지니어들은 설계 초기 단계부터 긴밀하게 협업하며, 제품의 구조와 동작 방식을 함께 정의하고 적용해 나간다. 칩의 특성과 요구 조건에 따라 서로 다른 레벨에서 회로를 정의하는 만큼, 각기 다른 시각과 기술을 통해 하나의 제품을 완성한다.

실무에서의 설계는 회로 설계(Schematic), 배치 설계(Layout), 검증(Verification)이라는 세 단계의 유기적인 업무를 통해 완성된다. 먼저 회로 설계는 제품의 기능을 논리적으로 정의하고 구현하는 역할을 맡는다. 이어 배치 설계는 이를 실제로 반도체 위에 구현할 수 있도록 물리적 구조로 전환하며, 검증 단계에서는 시뮬레이션을 통해 회로의 동작을 점검하고 보완한다.

무엇보다 설계 직무는 단순한 회로 구성 작업을 넘어, 성능과 안정성, 제조 가능성까지 종합적으로 판단하고 조율해야 하는 고차원적 작업이다. 다양한 기술적 제약과 변수 속에서 최적의 설계안을 도출하기 위해 수많은 반복과 협의를 진행하며, 공정·소자·테스트 등 다양한 부서와의 긴밀한 협업을 통해 제품의 완성도를 높여 나간다.

설계는 이런 인재를 찾는다

▲ 대학생 앰버서더들에게 설계 직무에 관해 설명하는 김종석 TL(앞장), 신민철TL(뒷장)

반도체 산업 전반에 미세 공정의 한계와 SoC* 트렌드 등이 대두되면서, 설계의 복잡도와 중요도는 꾸준히 높아지고 있다. 이러한 환경 속에서 설계 직무는 단순히 회로를 설계하는 기술적 작업을 넘어, 시장에서 성공할 수 있는 제품을 기획하고 구현하는 비즈니스의 핵심 역할로 진화하고 있다.

* SoC(System on Chip): CPU, GPU, 메모리 등 다양한 기능이 하나의 칩에 통합된 형태의 반도체

설계 직무를 수행하는 데는 설계의 기본 언어인 논리와 회로를 이해하고 다루는 기초 역량이 필수다. 실제로 다른 직무에 비해 전자, 반도체, 물리, 컴퓨터공학 등 관련 전공자 비중이 높은 것도 이 때문이다. 하지만 전공 지식이 모든 것을 결정하진 않는다.

실무 역량은 입사 후 학습과 경험을 통해 충분히 성장할 수 있는 만큼, 더 중요한 것은 논리적 사고력과 끈기, 꼼꼼함이다. 복잡한 연산 구조를 논리적으로 분석하고, 미세한 오류를 끈질기게 찾아내며, 이를 보완해 완성도를 높이는 업무 과정에서 요구되는 역량이다. 또한 수십 명의 엔지니어가 하나의 결과를 위해 협업하는 만큼, 다양한 관점을 수용하고 원활하게 소통할 수 있는 협업 능력 또한 중요하다.

SK하이닉스 채용을 담당하고 있는 송상목 TL(Talent Acquisition팀)은 “설계 직무는 반도체 제품의 기능을 결정짓는 첫 단추이자, 고성능·고효율 제품을 구현하는 기술적 핵심 역할을 한다”며, “이에 따라 고객의 요구와 시장 트렌드를 설계에 반영할 수 있는 역량이 점점 더 중요해지고 있다”고 설명했다. 이어 그는 “설계는 도전적인 분야지만, 끝까지 해내고자 하는 사람에게는 가장 큰 성취감을 주는 직무”라며, “‘풀스택 AI 메모리 프로바이더(Full Stack AI Memory Provider)’ SK하이닉스의 차세대 반도체 설계 업무에 관심 있는 지원자라면 적극적으로 도전해 보길 바란다”고 덧붙였다.

▲ (왼쪽부터)설계 직무와 관련해 인터뷰를 진행하고 있는 김종석 TL, 신민철 TL(앞장) 설계 미션을 수행중인 김경태, 김윤진 앰버서더(뒷장)

Q1. 간단한 자기소개 부탁드립니다.

김종석 TL: DRAM 설계팀의 김종석 TL입니다. 현재 칩 간 데이터 송수신을 담당하는 아날로그 회로를 실물로 구현하기 위한 배치 설계 업무를 맡고 있습니다. 고속화, 집적화가 진행되는 D램 환경에서 공정 한계를 넘지 않으면서도 인터페이스 특성을 최적화할 수 있도록 배치 설계 품질 향상을 위한 다양한 시도를 하고 있습니다.

신민철 TL: NAND 설계팀의 신민철 TL입니다. 저는 칩 전체 전력망을 설계·검증하는 PDN(Power Distribution Network)* 설계와 검증 업무를 맡고 있습니다. 주요 회로들이 안정적으로 동작할 수 있도록 전력 무결성을 확보하는 것이 핵심이며, 이를 위해 칩 내 모든 블록에 전력을 효율적으로 분배하고 제어하는 구조를 설계합니다.

* PDN(Power Distribution Network): 칩 내 회로에 안정적이고 균일한 전력을 공급하기 위해 구성하는 전력 전달 경로로, 고속 신호 처리와 저전력 구현을 위해 매우 중요한 요소.

Q2. 설계 직무가 추구하는 핵심 가치와 목표는 무엇인가요?

김종석 TL: 설계는 단순히 정해진 스펙을 구현하는 데 그치지 않습니다. 생산성과 품질, 저전력, 고속 특성 등 서로 다른 조건을 모두 만족하는 고품질 제품을 설계하는 것이 목표이며, 이를 위해 끊임없는 개선과 혁신을 추구합니다.

신민철 TL: 설계의 본질적인 목표는 더 작고, 더 안정적이며, 더 고성능인 칩을 만드는 데 있다고 생각합니다. 낸드 설계의 경우, 결국 HDD(하드디스크)를 대체할 수 있을 만큼 싸고 경쟁력 있는 SSD(Solid State Drive)를 만드는 것이 장기적인 목표라고 생각합니다.

Q3. 현업에서의 가장 큰 도전 과제는 무엇인가요?

김종석 TL: ‘고성능/저전력/집적화’라는 서로 상반된 조건 사이에서 최적의 해법을 찾는 것이 가장 어렵습니다. 특히 인터페이스 회로의 경우, 신호와 전력 열화를 최소화하면서도 고속 특성을 확보하는 배치 설계가 필요해 난이도가 높습니다.

신민철 TL: 최근에는 CSR*과 전력 절감이 큰 이슈입니다. 특히 저전력 낸드 제품을 요구하는 고객이 증가하면서, 기존과는 다른 새로운 설계 방식을 다각도로 시도하고 있습니다. 이러한 변화에 대응하기 위해 분야별 설계 엔지니어 간의 긴밀한 협업이 그 어느 때보다 중요해지고 있습니다.

* CSR(Chip Size Reduction): 칩의 전체 면적을 줄여 원가를 절감하고 고집적화를 구현하는 설계 전략

Q4. 설계 직무에 가장 필요한 자질이나 역량은 무엇인가요?

김종석 TL: 설계의 기초는 회로에 대한 이해입니다. 이를 기반으로 다양한 문제 상황에서도 유연하게 해법을 찾아야 합니다. 또한, 거시적 관점에서는 잠재적 불량을 예측하고, 미시적으로는 실수를 줄이기 위한 꼼꼼함이 필요합니다. 작은 오류 하나가 전체 일정과 품질에 영향을 줄 수 있기 때문입니다.

신민철 TL: 설계에서는 숫자 하나로 결과가 달라지고, 작은 실수가 개발 일정을 수개월 이상 지연시킬 수 있습니다. 그래서 꼼꼼함이 가장 중요합니다. 또한, 하나의 문제를 해결하기 위해 수백 번 검토해야 할 때도 많습니다. 이 과정에서 포기하지 않고 끝까지 파고드는 ‘집념’ 또한 중요한 자질입니다.

Q5. 설계 직무를 꿈꾸는 예비 지원자에게 조언을 해주신다면?

김종석 TL: 설계라는 일을 어렵게 느낄 수 있지만, 거창한 지식이나 성과보다, 기초를 탄탄히 다져가며 꾸준히 성장하는 것이 오히려 회사 생활에 더 큰 도움이 됩니다. 특히 D램 설계 직무의 경우, 입사 후 ‘Design School’이라는 집합 교육 과정이 운영되고 있어 회로 설계, 배치 설계, 검증 등 실무 전반에 대해 선배 엔지니어들로부터 체계적으로 배울 수 있습니다. 부서 배치 후에도 바로 업무를 수행할 수 있을 만큼 실질적인 역량을 쌓을 수 있는 과정입니다. 무엇보다 중요한 것은 모든 것에 호기심을 가지고, 스스로 질문하며 배우려는 자세라고 생각합니다.

신민철 TL: 저도 학창 시절에는 설계가 어렵다고 생각했지만, 입사 후 교육 시스템을 통해 충분히 따라갈 수 있었습니다. 꼭 설계를 잘하는 사람만 오는 직무는 아니며, 흥미가 있다면 누구든지 도전해 볼 수 있는 분야입니다. 용기를 내 시작해 보시길 바랍니다.

SK하이닉스 앰버서더와 함께한 생생한 설계 직무 체험기

▲ (왼쪽부터)방구석 반도체 1편을 촬영하고 있는 조기홍 앰버서더, 이수인 앰버서더, 김기환 MC, 이주완 인더스트리 애널리스트, 김동환 앰버서더

SK하이닉스가 반도체 기술을 일반인도 쉽게 이해할 수 있도록 풀어낸 유튜브 콘텐츠 ‘방구석 반도체’ 시리즈를 선보였다.

‘방구석 반도체’는 이주완 박사(인더스트리 애널리스트)와 SK하이닉스 대학생 앰버서더가 함께 참여해 복잡한 반도체 기술을 친근하게 설명하는 영상 콘텐츠이다. 첫 번째 에피소드는 ‘AI 시대의 진짜 주인공, 메모리 반도체’를 주제로 제작됐다.

‘방구석 반도체’는 대학생 앰버서더들이 챗GPT, 음성-텍스트 변환 등 일상에서 사용하는 AI 서비스 경험담을 나누는 것으로 시작된다. 이를 통해 AI가 어떻게 우리 생활에 스며들어 있는지 자연스럽게 소개하고, 이러한 AI 서비스를 가능하게 하는 핵심 요소 중 하나가 바로 메모리 반도체라는 점을 설명했다.

▲ 이주완 인더스트리 애널리스트

▲ 조기홍, 이수인 앰버서더

▲ 이주완 인더스트리 애널리스트, 김동환 앰버서더

영상에서는 메모리 반도체의 종류와 특징을 퀴즈로 흥미롭게 소개했다. 휘발성 메모리인 D램과 비휘발성 메모리인 낸드플래시의 차이점을 ‘전원을 껐을 때 데이터가 사라지는지 여부’로 쉽게 구분하고, D램의 쓰기 속도가 낸드플래시보다 1,000배 빠르다는 사실을 퀴즈로 제시해 참가자들의 놀라움을 자아냈다. AI 연산 과정에서 빠른 임시 저장이 필요하기 때문에 고성능, 고대역폭 D램이 핵심 역할을 한다는 점을 강조했다.

‘방구석 반도체’는 AI 시대에 주목받고 있는 차세대 메모리 기술에 대해서도 다뤘다. 최근 AI 메모리 제품으로 많은 관심을 받는 ▲HBM* 을 비롯해 대규모 데이터 처리와 저장에 최적화된 ▲eSSD* 와 메모리에 연산 기능을 더한 ▲PIM* , 여러 컴퓨팅 자원을 하나로 묶어 고성능을 구현하는 ▲CXL* 등을 소개했다.

* HBM(High Bandwidth Memory): 여러 개의 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고부가가치, 고성능 제품. HBM은 1세대(HBM)-2세대(HBM2)-3세대(HBM2E)-4세대(HBM3)-5세대(HBM3E)-6세대(HBM4) 순으로 개발됨

* eSSD(Enterprise Solid State Drive): 서버나 데이터센터에 탑재되는 기업용 SSD

* PIM(Processing-In-Memory): 메모리에 프로세서의 연산 기능을 더해, 기존 메모리와 프로세서 사이 데이터 병목현상을 해소하고 속도 성능을 획기적으로 높여주는 차세대 메모리

* CXL(Compute Express Link): 고성능 컴퓨팅 시스템에서 CPU/GPU, 메모리 등을 효율적으로 연결해 대용량, 초고속 연산을 지원하는 차세대 인터페이스. 기존 메모리 모듈에 CXL을 적용하면 용량을 10배 이상 확장할 수 있음

이주완 박사는 “현재 우리가 사는 세상의 모든 곳에는 메모리가 존재한다”라며 “디지털화와 모바일화의 핵심에 반도체가 있다”라고 설명했다.

‘방구석 반도체’ 시리즈는 총 3회로 구성된다. 2회차에서는 글로벌 AI 메모리 시장을 선도하는 SK하이닉스의 HBM에 대해 더욱 심도 있게 다루고, 3회차에서는 반도체가 바꿀 커리어와 진로에 대해 논의할 계획이다. 시리즈는 SK하이닉스 공식 유튜브 채널을 통해 순차적으로 공개된다.

SK하이닉스는 “복잡하고 어렵게 느껴지는 반도체 기술을 누구나 쉽게 이해할 수 있도록 제작한 콘텐츠”라며 “반도체에 대한 관심과 이해 확산에 기여하고자 한다”고 밝혔다.

반도체 1도 몰라도 이건 알아야 함! 반도체 전문가 이주완 박사가 말아주는 AI 메모리 A to Z | 방구석 반도체 EP.1

유쾌한 오해로 시작되는 이 영상은 SK하이닉스 대학생 앰버서더 1기 김경태, 이유림 학생이 직접 기획·연출한 숏폼 콘텐츠다. 어렵고 복잡하게 느껴질 수 있는 반도체 R&D 공정을 MZ세대의 언어로 재해석해 누구나 쉽게 공감할 수 있게 풀어냈다.

복잡한 기술, 간단한 스토리텔링으로

반도체는 적게는 수십 단계에서 많게는 수백 단계에 이르는 고도의 정밀 공정을 거쳐 완성된다. 이 가운데 새로운 공정 조건을 개발하고 최적화하는 R&D 공정 직무는 ‘공정 개발의 심장’이라 불린다. 웨이퍼 본딩(Wafer Bonding), 어닐링(Annealing), 증착(Deposition), 리소그래피(Lithography), 식각(Etching), 클리닝(Cleaning) 등 수많은 공정을 설계하고 테스트하는 이들은 제품 경쟁력을 강화하는 데 핵심적인 역할을 맡고 있다.

반도체 공정 개발 과정을 한 마디로 정의하면, 더 미세한 공간에 더 복잡한 회로를 새길 수 있는 더 효과적인 방법을 찾는 과정이다. 그렇기에 이들의 손에서 탄생하는 새로운 공정들은 모두 기술적으로 어려운 개념들을 담고 있고, 공정과 공정이 복잡하게 얽혀 있다. 대학생 앰버서더는 이처럼 어렵기만 하던 공정의 개념을 ▲웨이퍼 본딩 = 붙이기, ▲어닐링 = 굽기(열처리), ▲식각 = 회로 깎기 등 MZ세대가 쉽게 이해할 수 있는 방식으로 재해석했다. 또한 실제 공정팀의 루틴을 바탕으로 공정 흐름을 하나의 스토리로 엮어내, 영상을 따라가다 보면 자연스럽게 각 공정과 해당 공정에 사용된 기술들을 이해할 수 있도록 했다.

공정 용어, 조금 더 들여다보면?

영상 속 주요 용어들은 실제 반도체 제조 공정 중에서도 가장 핵심적인 공정으로 꼽힌다.

• 웨이퍼 본딩(Wafer Bonding)
  두 개의 실리콘 웨이퍼를 정밀하게 접합해 3D 구조를 구현하고 TSV(Through Silicon Via) 기술을 활용할 수 있도록 기반을 마련하는 공정. 차세대 메모리 및 이미지 센서를 만들 때 필수적인 공정이다.
• 어닐링(Annealing)
  고온의 열을 가한 후 급속 냉각해 웨이퍼의 결정 구조를 안정시키는 열처리 공정. 도핑 후 손상된 구조를 복원하고, 금속 막의 전도성을 향상시키는 데 사용된다.
• 식각(Etching)
  리소그래피 이후 필요 없는 부분을 제거하는 미세 가공 단계. 고해상도 패턴을 구현하고 수율을 높이는 데 꼭 필요한 공정이다.

▲ R&D 공정 과정

기술 커뮤니케이터로 성장한 앰버서더

SK하이닉스 대학생 앰버서더들은 그저 재미있는 영상을 만드는 데만 그치지 않고 실제 공정을 잘 설명하기 위해 많이 공부하고, 또 고민했다. 김경태 앰버서더는 “공정이 어떻게 흘러가는지, 어떤 의미를 가지는지 비전공자 입장에선 이해하기 어렵다”며 “재미와 정보 전달의 균형을 맞추기 위해 수십 번 시나리오를 수정했다”고 전했다.

특히 기획부터 대본 작성, 촬영 장소 섭외, 편집 툴과 자막 디자인까지 전 과정을 직접 맡아 진행했다. 이는 어려운 기술 정보를 보다 쉽게 전달하려는 SK하이닉스의 새로운 소통 방식이다.

기술과 공감의 접점, ‘하닉어사전’

‘하닉어사전’ 시리즈는 전문성을 유지하면서 대중성과 공감대도 확보하기 위해 마련된 콘텐츠다. 기술 기업의 언어를 젊은 세대가 사용하는 방식으로 재해석해, 누구나 기술을 더 가깝고 친숙하게 받아들일 수 있도록 돕는다.

유머에서 시작해 정보로 끝나는 영상의 구성에 따라 처음엔 웃다가 어느 순간엔 “아, 이게 그런 거였구나!” 하고 자연스럽게 궁금증이 해소되는 흐름이 만들어진다. 기술 커뮤니케이션의 새로운 방향성이자, SK하이닉스가 Z세대와 소통하는 전략의 전환점이라 할 만하다.

▲ 대학생 앰버서더가 직접 기획하고 연출한 반도체 공정 숏폼 콘텐츠

▲ 대학생 앰버서더가 직접 기획하고 연출한 반도체 공정 숏폼 콘텐츠

다음 에피소드도 기대해 주세요!

이번 영상으로 ‘하닉어사전’ 시리즈의 시작을 알렸다. 앞으로 리소그래피, 증착, 어셈블리, 커런트 어닐링 등 다양한 반도체 공정이 숏폼 시리즈로 계속 소개될 예정이다.

하닉어사전 EP.02 COMING SOON!

▲ AI의 추천을 받아 구호와 함께 만세 동작을 하는 SK하이닉스 대학생 앰버서더가 활짝 웃고 있다.

AI가 정해준 구호에 맞춰 두 팔을 들고 외치는 SK하이닉스 대학생 앰버서더. 이들이 둘러앉은 테이블 한가운데에는, 낯익은 전자 음성을 내는 AI 스피커가 자리하고 있다.

지난 5월 14일, SK하이닉스 대학생 앰버서더들은 챗GPT 기반 음성 AI 스피커와 함께 특별한 토크 콘텐츠를 촬영했다. 이번 콘텐츠의 콘셉트는 ‘사람과 AI가 함께 이야기하는 반도체’로, 누구나 궁금해할 반도체 이야기부터 AI의 센스를 시험해 보는 게임까지 다채로운 주제로 AI와 나눈 대화를 담았다.

AI에게 물어본 반도체의 모든 것

AI 스피커와 인사를 나눈 앰버서더들은 본격적인 대화에 앞서 먼저 평소 AI 서비스를 이용해 본 경험을 공유했다. 챗GPT를 통해 리포트를 정리하거나 AI 그림 생성 기능으로 지브리풍 이미지를 만들어 본 일상들을 이야기하다 ‘AI가 없던 세상’과 얼마나 달라졌는지 회상해 보기도 했다.

이후 이어진 본격적인 반도체 Q&A에서는, 실생활 속 반도체에 대한 궁금증을 해결하는 시간을 가졌다.

“너도 HBM으로 만들어졌어?”, “휴대폰이 갑자기 뜨거워지는 건 반도체 때문이야?”, “CXL 기술을 너한테 적용하면 진짜 ‘끝판왕’ 되는 거 아냐?”

AI는 쏟아지는 질문에도 차근차근 대답하며, 기술적 설명부터 최근 주목받는 CXL(Compute Express Link) 기술, 반도체의 전력 소모 문제, 그리고 SK하이닉스의 ESG 경영 노력까지 빠짐없이 짚었다. 일상 속 냉장고, 세탁기, 스마트폰부터 시작해, 우리가 몰랐던 반도체 활용 사례도 곳곳에서 등장해 앰버서더들의 감탄을 자아냈다.

“너도 HBM으로 만들어졌어?” – 고대역폭 메모리와 AI

대화 중 등장한 고대역폭 메모리(High Bandwidth Memory, HBM)는 AI 스피커가 직접 “내가 더 똑똑해질 수 있게 해준 핵심 기술 중 하나”라고 설명할 정도로, 차세대 반도체 기술의 중심에 있는 메모리 반도체다. AI 스피커는 “HBM과 CXL을 함께 사용하면, 메모리 확장성과 응답속도에서 최상의 성능 조합이 된다”며, “이게 바로 AI 입장에서 보면 ‘끝판왕’ 같은 셋업”이라고 설명했다.

HBM은 기존 D램 대비 훨씬 넓은 대역폭을 제공하면서 소비전력을 줄이고 크기까지 대폭 줄일 수 있어, 고성능 컴퓨팅(High Performance Computing, HPC), AI 연산, 그래픽카드 등에 필수적으로 탑재된다. SK하이닉스가 가장 앞서 있는 분야이기도 하다. SK하이닉스는 지난해 세계 최초로 HBM3E를 양산한 데 이어 지난 3월에는 HBM4 샘플을 가장 먼저 주요 고객사에 공급하는 등 글로벌 HBM 시장을 선도하고 있다.

김진재 앰버서더는 “반도체 기술 진화의 수혜를 가장 크게 입은 AI가 HBM의 중요성을 강조하는 모습에서, 앞으로 우리가 나아가야 할 반도체 미래의 방향성에 대해 다시 한번 깊이 생각해 볼 수 있었다”고 말했다.

▲ HBM의 특성을 반영한 3D 일러스트를 만들어 달라는 요청에 AI가 만든 사진

AI의 센스를 테스트하다

앰버서더들은 AI와 진솔한 대화를 나누는 와중에도 재미까지 놓치지 않았다. 얼마 전 유행이었던 특정 그림체를 활용해 앰버서더들의 모습을 그리는가 하면, 유쾌한 티키타카와 짓궂은 농담을 나누기도 했다. 또한, AI는 앰버서더들의 외모만 보고 성격을 추측해 보거나 각자의 이름에 어울리는 별명을 지어주기도 했고, ‘SK하이닉스 앰버서더’를 주제로 스무고개를 진행할 때는 “하이라이즈?”와 같은 엉뚱한 답변으로 웃음을 자아내기도 했다.

“요즘 번아웃이 왔는데 쓴소리로 정신 차리게 해줘”라는 고민 상담 요청에는 따뜻한 위로와 함께 냉정한 조언도 건넸다. 이 외에도 끝말잇기, 구호 짓기 등 다양한 놀이를 통해 AI와 사람의 경계를 넘어선 유쾌한 소통이 이어졌다.

▲ AI를 활용해 그려본 앰버서더들의 모습

기술과 사람이 함께하는 미래

이번 촬영은 AI와 함께하는 일상이 먼 미래의 이야기가 아니라는 것을 확인할 수 있는 자리였다. AI는 단순한 도구를 넘어, 사람들과 소통하고 감정을 공유하는 ‘디지털 파트너’로서의 가능성을 증명했다.

무엇보다 이번 콘텐츠는 반도체라는 복잡한 주제를 친근하게 풀어내며, 기술을 넘어 사람과 연결되는 브랜드의 방향성을 자연스럽게 보여주었다는 점에서 의미가 컸다. 앞으로도 앰버서더들은 AI와의 협업을 이어 나가며 사람과 기술이 어떻게 연결되고 화합하는지 계속 살펴볼 계획이다. 이에 영상 콘텐츠 속 마지막 인사를 이곳에도 남겨본다.

“다음에도 꼭 같이 하자~”