[Hi, 하이지니어✋] 최고의 품질을 만들어내는 양산기술 직무 분석! (feat. 단위공정기술, M&T 기술혁신)

[Hi, 하이지니어✋] 최고의 품질을 만들어내는 양산기술 직무 분석! (feat. 단위공정기술, M&T 기술혁신)

SK하이닉스의 기술사무직군에 양산기술 직무가 있다는 사실, 다들 알고 계시나요?
양산 기술 직무에서는 반도체 전 공정의 공정/장비 최적화 및 분석 진행을 통해 양사 제품의 최고의 품질을 갖추어 생산될 수 있도록 Test 및 다양한 생산 공정을 구현하는 업무를 진행합니다.
 양산 기술 직무에서는 다시 단위공정기술/소재기술/장비개발/M&T기술혁신/Defect Engineering으로 나뉘는데요, 오늘은 그중에서도 단위공정기술과 M&T 기술혁신 업무를 맡고 계신 박민수, 김용경 TL 님을 인터뷰해 보았습니다. SK Careers  Journal에서만 볼 수 있는 특급 인터뷰, 지금 바로 만나러 가보시죠!

SK Careers Editor 정다현

 

 

 

 

 

안녕하세요 양산 기술의 단위 공정 기술 직무에서 9년 차 하이지니어로 근무하고 있는 박민수 TL입니다. 고분자공학과 학사를 졸업한 후 SK하이닉스에 연구직으로 입사한 후, 현재는 양산 기술 직무로 이직한 상태입니다.
 

우선 반도체 생산 시에는 아시겠지만 굉장히 다양한 장비를 사용합니다. 실제로 사용하는 여러 장비의 condition 유지나 파트 교환 업무를 주로 맡는 분들이 장비 기술 직무에 계시는 분들이고, 생산하는 제품에 있어서 생산이 원활하게 이루어질 수 있도록 최적화하는 업무를 주로 맡는 분들이 공정 기술 직무에 계신다고 보면 될 것 같습니다. SK하이닉스는 공정 엔지니어 또한 사용하는 장비를 추적하여 공정을 최적화해야 하기에 공정 엔지니어도 장비에 대한 지식을 겸비해야 하며, 장비 엔지니어와의 관계를 쌓아야 합니다. 장비 엔지니어 또한 공정에 대한 지식 또한 겸비를 하고 있어야 하기에 두 직무가 완전히 이분법적으로 분리되진 않습니다.
 

제공 가능한 제품의 양이 많고 품질이 좋을수록 고객사와 지속적인 관계를 맺을 수 있기 때문에 수율과 품질이 매우 중요합니다. 따라서 생산되는 정상적인 반도체의 수율을 증대시키고 품질을 개선하기 위해 전 공정에서의 최적화 및 분석이 필요합니다.
 두 번째로는 사고나 사건의 발생을 막기 위해 필요한 단계라고 볼 수 있습니다. Fab의 자동화가 활발하게 이루어지고 있지만, 여전히 사람의 힘으로 이루어지는 업무가 많이 존재하기 때문에 근로자의 안전을 위해 최적화와 분석이 필수적입니다.
 마지막으로 반도체 하나를 제조하는 데 있어서는 수백 개의 공정과 단계를 거치며, 정말 긴 시간을 필요로 합니다. 따라서 어떠한 공정, step에서 문제가 발생하였는지 빠르게 확인하고 피드백을 전달하기 위해 전 공정에서의 분석이 필요합니다.
 

photo 공정은 건물을 짓기 위해 설계도를 그리는 것과 같은 공정이라고 생각하시면 됩니다. DRAM이나 NAND 구조에서 가장 중요한 것은 오버레이를 진행할 때 하부와 상부 레이어가 비뚤어지지 않고 일정하게 유지되어야 한다는 점입니다. 따라서 설계도를 그릴 때 얼마나 uniformity하게 웨이퍼 전체 면에 같은 패턴들을 올릴 수 있는지 최적화하는 것이 photo 공정의 대표적인 업무 중 하나입니다.
또한 수율 loss가 발생하면 etching된 최종본의 단면을 분석하여 어떠한 mask로 인해 최종적인 불량이 발생한 것인지 확인합니다. 문제가 확인되면 어떠한 공정 및 장비에 문제 발생 원인이 있는지 분석합니다.
 

주로 다른 부서와의 협업을 통해 진행되는 경우가 많습니다. 우선 제품에서 문제가 발생하면 수율팀이나 소자 직무에 계신 분들이 먼저 분석을 진행합니다. 예를 들어 수율 loss가 일어났을 때 어떠한 case가 원인이 되며 수율 loss가 전체 생산 과정에 어느 정도의 타격을 미치고 있는지를 확인합니다.
이후 photo 공정에서의 문제인지, 다른 공정에서의 문제인지 확인을 합니다. 만약 자체 공정의 문제가 아니라고 판단된다면 다른 부서와의 협업을 통해 문제를 해결합니다. 공정 부서는 협업이 많은 편인데, 공정∙소자∙수율팀이 모여 진행하는 회의는 weekly로는 진행되는 것 같습니다.
 

 

Photo lithography 공정에서 최적화 전 분석을 진행할 때는 불량이 발생한 웨이퍼를 한 번 잘라서 그 단면을 보며 문제가 발생한 부분을 확인합니다. 문제의 원인은 매우 다양합니다. 공정의 레시피를 잘못 만든 경우도 있을 수 있고, 스크러버가 웨이퍼의 특정 지역을 스킵 하였다거나 장비의 자체 혹은 내부 부품에 의한 defect이 존재할 수도 있습니다. 오버레이 시 가장 중요한 것은 상단부에서 하단부까지 곧게 올라가는 것인데, 이러한 uniformity 또한 크게 신경 써야 하는 요소 중 하나입니다.
 

과거 SK하이닉스의 고도화된 제품들은 기억이나 경험을 통한 개선이 쉬웠습니다. 그러나 최근에는 워낙 반도체의 사이즈가 작아지고, 계속해서 기존과 다른 새롭게 발전된 형태가 많이 나타나다 보니 기존 데이터와 경험을 바탕으로 하는 AI의 적용이 쉽지는 않습니다.
그러나 현재 웨이퍼를 오버레이 하는 과정은 물론이고 대부분의 공정이 고도화된 장비를 통해 이루어지는 등 Fab에서는 자동화가 많이 이루어지고 있습니다. 이렇듯 굉장히 routine한 업무들이 클릭 한 번으로 가동될 수 있는 스마트 팩토리 형태의 자동화는 이루어지고 있지만, 아직까지 최종적으로는 인간의 개입이 필요하기 때문에 AI가 스스로 문제를 판단하고 결정하는 수준까지는 이르지 못했다고 봅니다.
 

Photo lithography 공정의 기술력으로는 자동화가 잘 이루어져 있기 때문에 더 이상 교대 근무가 없습니다. 그러나 Fab은 24시간 365일 돌아가기 때문에 생산을 위해 3교대를 도는 분들은 계시지만 line에서 발생하는 문제와 같은 부분에는 관여하지 않고 있다 보니 각 공정의 엔지니어가 이를 확인하기 위한 근무를 하고 있긴 하지만, 그 빈도가 한두 달에 한 번 정도이기 때문에 큰 무리는 없는 것 같습니다.
하나의 반도체가 생산되는 데 긴 시간이 걸린다는 것은 내 실수가 발견되는 데 걸리는 시간 또한 매우 우래 걸린다는 걸을 의미합니다. 항상 신경을 쓰는 상태로 업무를 해야 하기 때문에 업무 강도는 아무래도 사람마다 다르게 느끼겠지만 타 직종에 비해 높은 편이라고 볼 수 있을 것 같습니다.
그러나 모든 직원들이 유연 근무제는 물론 법적 근무 시간을 지키며 워라밸 있게 회사를 다니고 있으며, 퇴근 후 자신의 여가 생활을 충분히 보내는 편입니다.
 

면접에서 어떠한 전공 질문이 나올지 모르기 때문에 당연히 8대 공정과 같은 기초적인 지식은 분명히 알아야 합니다. 이러한 기초적인 부분을 분명히 제대로 숙지할 필요가 있고 딥한 공부를 한다면 물론 좋겠지만, 반도체는 분기별로 크게 변화하기 때문에 기업 분석을 하고 트렌드를 공부하는 것이 더 중요할 것 같습니다.
 
 

안녕하세요, 양산 기술의 M&T 기술혁신 직무에서 근무 중인 김용경 TL입니다. 산업공학과 학사 졸업 후 SK하이닉스에 입사하여 M&T 기술혁신 직무 내 소재 업무를 맡고 있습니다.
 

M&T 기술혁신은 크게 공정 엔지니어 분들의 업무가 원활하게 진행될 수있도록 서포트 하는 부서라고 생각하시면 될 것 같습니다.  M&T 기술혁신 직무는 크게 다섯 파트로 나뉩니다.
먼저 장비 부품 부서에서는 신규 장비나 부품을 사용하기 전 이를 검증하거나 이후 제품을 생산하는 과정에서 문제 발생 시 개선하는 업무를 진행합니다. 데이터 부서에서는 반도체 제조 과정에서 사용되고 발생하는 방대한 양의 데이터를 엔지니어 분들이 더 잘 볼 수 있는 형태로 필터링하고 공유합니다.
제가 근무 중인 소재 부서에서는 기본적으로는 품질 관리를 하며 이슈가 발생하였을 때 새로운 장비나 소재를 채택하는 업무를 진행하고 있습니다. 제조기술 Infra 구축 부서에서는 엔지니어분들이 업무에 집중할 수 있도록 infra를 구축하는 업무를 진행하십니다. 마지막으로 분석 부서는 장비 자체에서 해결하기 어려운 문제가 발생한 원인을 직접 분석한 후 개선을 진행합니다.
 

M&T 기술혁신 직무는 비교적 업무가 다양하기 때문에 다른 부서와의 협업뿐만 아니라 기술 혁신 내에서 협업을 진행하기 때문에 상대적으로 협업이 많은 편입니다.
먼저 문제가 자주 발생하는 취약한 공정이나 소재를 파악하여 개선하면 좋을 사항을 list up합니다. 이후 개선 사항이 선정이 되면 개선이 필요한 공정 팀과 협업을 진행하여 현재 사용 중인 부품이나 소재를 새로운 제품으로 개선 시 효과를 전달합니다. 이후 M&T 팀에서 sample을 만들면 해당 공정팀에서 수율 및 경제성을 평가하여 최종 사용 여부 결정하게 됩니다.
 

세부 업무마다 다르겠지만, 소재나 장비 모두 마찬가지로 베이스를 기본으로 합니다. 물질은 동일하지만 베이스에 따라 반도체 제품의 품질이 크게 달라지기 때문에 기존의 베이스와의 비교를 통해서 어떠한 부분이 원인이 되어 문제가 발생하게 되었는지 확인하는 난제 지원이 이루어집니다.
공정 개선을 통해서는 단가 개선을 하거나 품질 높이는 방향으로 최적화할 수 있습니다. 적은 시간 내 많은 제품을 생산할 수 있도록 높은 수율을 가지거나, 저렴한 비용에 동일한 품질을 가진 제품을 개발하거나 발굴하고 있습니다. 신규 장비를 사용한다면 장비 업체에 대한 확인, 품질 검증을 통해 새로운 부품 사용 시 문제 발생 여부에 대해 확인하기도 합니다.
 

Ai와 데이터를 기반으로 하여 수율을 향상하는 기술이 사용되고 있습니다. M&T 데이터 팀에서는 앞에서 설명드렸던 것처럼 방대한 양의 데이터를 빅데이터화 하는 작업을 진행하고 있습니다. 반도체 생산 과정에서 가장 중요한 수율을 올리는 데 영향을 미치는 요인을 확인할 때 빅데이터를 활용하는데, 이 과정에서 다양한 Ai 기술이 사용되고 있습니다. 또한 소재를 만드는 데 적용되는 조성이나 레시피를 수율과 대입하여 비교를 진행하고 파악된 데이터를 바탕으로 생산을 진행하기도 합니다.
 

저는 현재 M&T 기술혁신 소재 직무 중에서도 photo regist 파트를 담당하고 있습니다. 최근에 기존에 사용하고 있던 소재의 성능은 유지하면서 더 적은 에너지를 사용함으로써 원가 절감을 한 신소재 개발을 진행하여 현재 평가 중에 있는데, 이 성과가 가장 기억에 남는 것 같습니다.
 

 

M&T 기술혁신은 새로운 것들을 많이 적용하고 시도해 보는 부서이기 때문에 새로운 것들에 대한 적응력과 유연함이 가장 중요한 역량이라고 생각합니다. 또한 워낙 직무 내 부서가 다양하고, 하는 업무들이 다양하다 보니 관심사가 다양하면 도움이 많이 될 것 같습니다. 마지막으로 근무 중에는 소재 업무만, 분석 업무만 하는 것이 아니라 가끔 로테이션을 할 수 있기 때문에 확장성 또한 중요할 것 같습니다.
 

현재 교대 근무는 하지 않고 있습니다. 업무 강도는 상황에 따라 다르게 느껴질 것 같습니다. 아무래도 새로운 것을 많이 시도하는 부서이다 보니 평소 변화가 없을 때는 평범한 정도를 유지하지만, 새로운 이슈나 부품, 장비 등이 도입되는 상황에서는 바쁠 수 있어 업무 강도가 비교적 높은 것 같습니다. 그러나 적용 후 시간이 지나 유지 업무를 진행할 때에는 평범한 업무 강도를 유지합니다.
 

 

 

 

오늘은 SK하이닉스의 다양한 직무 중 양산 기술의 단위 공정 기술과 M&T 기술 혁신 직무에 대해 알아보았습니다. 이번 기사가 도움이 되셨다면, 앞으로도 특급 정보가 가득한 SK Careers journal에 많은 관심 부탁드립니다! SK하이닉스 취재기자 정다현이었습니다. 감사합니다.