[취재INSIDE] 대한민국 과학기술의 힘을 모으다⑤ - 반도체 산업 호황을 견인하는 미세결함 측정 기술
[취재INSIDE] 대한민국 과학기술의 힘을 모으다⑤ - 반도체 산업 호황을 견인하는 미세결함 측정 기술
  • 박성래 기자
  • 승인 2020.12.21 15:15
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

 

국내 반도체 산업은 개별 기업들이 반도체를 제조해 판매하는 것으로 이뤄지지만 실제 산업 구조는 종적, 횡적으로 복잡하게 얽혀 있어 그 경쟁구조는 실로 복잡하다. 특히 최근 미국이 중국 최대 반도체 파운드리(위탁생산) 업체인 SMIC(중신궈지)에 대한 제재를 단행한 것처럼 국가 간 시장 경쟁도 치열한 상황이다.

 

특히 반도체는 스마트기기, 인공지능, 5세대(5G) 이동통신, 사물인터넷(IoT) 등에 탑재되는 주요 부품으로 주목받고 있어 반도체 회로가 설계된 반도체 칩에 전기적 특성 등을 전달할 수 있도록 연결하고 외부환경(충격, 습기)으로부터 안전하게 보호하는 기술인 반도체 패키징 소형화의 중요성이 커지고 있다. 이러한 패키징 소형화 성공의 관건은 생산과정에서 생기는 표면의 흠집 등의 결함을 세밀하게 검사하는 기술이라 할 수 있다.

 

이에 한국표준과학연구원은 최근 반도체 표면의 미세 결함을 정밀하면서도 빠르게 검사할 수 있는 측정기술을 개발했다. 수백 나노미터(·1 10억분의 1m) 수준의 정밀한 분해능으로 첨단부품 표면의 흠집 등 미세 결함을 빠르게 검사하는 것으로 기술의 핵심은 하나의 조각에 대해서만 오차를 계산해 그 결과를 모든 조각에 적용할 수 있다는 데 있다. 따라서 발광다이오드(LED)와 저배율 대물렌즈를 이용해 여러 각도에서 반사된 빛을 합치고, 인공지능(AI) 알고리즘을 이용해 이 빛들을 하나의 선명한 상으로 만들 수 있다는 것이다. 이는 2018년 도입된 기존 기술보다 한 번에 100배 넓은 면적을 관찰할 수 있어 가로, 세로 1크기의 이미지를 250이하 분해능으로 기존 3시간 걸리던 작업을 16분으로 단축하였다. 이처럼 검사 처리 속도를 최적화한다면 반도체뿐만 아니라 디스플레이의 표면 검사와 같이 수백 나노미터 이하의 분해능이 요구되는 첨단 산업 분야에 즉시 투입이 가능할 것으로 기대된다.

 

최근 국제반도체장비재료협회에 따르면 어셈블리·패키징 장비 분야 매출액은 35억 달러(38160억 원), 전년 대비 20% 성장이 있을 것으로 예측했다. 또한, 어드밴스드 패키징에 대한 수요는 내년 8%, 2022년에는 5%의 꾸준한 성장세가 예상될 것으로 밝혔다. 이처럼 미·중 무역 분쟁 재격화, 일본 수출규제 지속과 같은 복잡한 경쟁 구도, 코로나19 확산에 따른 변수에도 불구하고 세계 반도체 산업은 호황기를 누리고 있다. 국내 반도체 산업 또한, 관련 연구개발 사업이 지속이 성과를 낸다면, 글로벌 성장 추세에 동반하는 것은 문제없어 보인다.

 


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.