반도체 엔지니어가 알려주는 PI 직무

 

반도체 엔지니어가 알려주는 Process Integration 직무

 

반도체 회사에 들어가고 싶은 학생분들의 문의가 많이 오고 있어서, 직무 관련 이야기를 좀더 해 보려고 합니다.

 

오늘은 반도체 엔지니어 직무 중에서 제가 수년간 해 왔던 Process Integration 직무에 대해서 소개해 보려고 합니다. 반도체 회사에 지원하고자 하시는 분들 중에서, 다양한 업무를 두루두루 경험하고 프로젝트 개발을 주도적을 해 보고 싶으신 분들은 Process Integration 직무에 관심을 가져 보시는 것도 괜찮을 것 같습니다.

 

PI 직무란?

 

-  반도체 개발과정은 설계/소자/공정의 협업

 

반도체 칩을 개발하는 과정은 많은 부서와 기능의 협업으로 이루업니다. 설계와 소자, 그리고 공정이 협업하는 구조인데요, 이에 대한 자세한 이야기는 다음 링크를 참고하시면 좋을 것 같습니다.

 

 

 

반도체 회사에는 어떤 직무가 있을까? (feat. 설계 / 소자편) 반도체 회사에는 어떤 직무가 있을까 ? (2) (feat. 공정, 그리고 기타 부서)

 

 

회사마다 약간씩 차이가 있지만, PI (Process Integration) 엔지니어 직군은 보통 소자 직무로 분류하는 것 같습니다. 위 직무소개 글 중에서 "공정" 직무는 포토, 식각, 세정, 연마, 확산, 박막 등 각각의 단위 공정 전문가 그룹이라고 말했는데, PI 는 단위 공정 전문가는 아니지만 단위 공정을 잘 조율하면서 원하는 반도체 구조를 만들어 내는 컨트롤 타워라고 보시면 맞을 것 같습니다. 

 

오케스트라에는 바이올린, 비올라, 첼로, 트럼펫, 플룻, 오보에 등 다양한 악기가 있죠. 각각의 악기 주자는 자기 악기에 있어 전문가고요. 마에스트로 (지휘자) 는 직접 악기 연주를 하지는 않지만, 음악과 연주곡에 대한 이해를 바탕으로 각각의 악기의 연주를 조율해서 곡을 완성하는 역할을 합니다. 그래서 PI 는 Process 엔지니어라고 하지 않고 Process Integration 엔지니어라고 하죠.

 

PI 엔지니어가 존재하는 이유는, 각 단위 공정이 극도로 고도화되어 있기 때문입니다. 각각의 공정 엔지니어는 자기가 맡은 단위 공정 내에서 발생하는 이슈를 해결하고, 그 공정의 품질을 더 높이는 데 온 힘을 쏟습니다. 그러다 보면 수백 개가 넘는 공정들이 조합해서 만들어지는 큰 그림을 살피기에는 어려움이 있을 수 있어요. PI 엔지니어는 전체 구조를 만들기 위해서 단위 공정과 긴밀히 협업하는 역할을 합니다. 

 

PI 직무가 하는 일은?

 

공정 단계를 결정하고 최적화해서 생산성을 달성한다.

 

PI 업무의 본질은 개별 공정을 조율하는 역할입니다.

포토는 패턴을 찍고, 에치는 식각을 잘 하면 됩니다. PI 는 언제 식각을 할 것이며 언제 박막을 덮을 것인지를 결정해 주는 역할을 합니다. 에치를 하고 박막을 덮을 것인지, 박막을 덮고 에치를 할 것인지, 클리닝을 언제 해 주어야 하는지 등을 결정하고 조율해 주어야 합니다. 

- 디바이스가 잘 만들어질 수 있도록 개별 공정마다 스펙을 정한다

 

에치가 식각을 잘 하도록, "어떤 모양이 나오기를 원하는지" 를 정확하게 설명해 주어야 합니다. 포토가 패턴을 찍을 때 몇 나노미터가 나오도록 찍어야 하는지, 그리고 몇 나노미터를 벗어나면 안 되는지를 결정해 주는 일도 합니다.

 

이 과정에서 기술의 능력치와 기술의 필요치가 항상 충돌합니다. 무조건 엄격하게 "단 0.000001nm 도 오차가 나면 안 된다!!" 이렇게 스펙을 결정할 수는 없습니다. 공정이 가능한 것과 가능하지 않은 것을 구분해야 합니다. 필요와 능력을 잘 조율해야 하는 것이죠.

 

- 개발 일정 관리

 

PI 는 프로젝트의 주인으로서 개발 일정을 관리하는 역할을 맡습니다. 반도체 개발의 원재료 (웨이퍼) 를 공장에 투입하고, 언제까지 완성해야 하는지 등, 스케줄링을 하고, 공장에서 가용한 자원을 적절히 파악해서 최대한 빠른 시일 내에 완성품을 만들어 내는 역할을 합니다.

 

- 불량 분석을 통해 어느 공정에서 수정해야 할지 결정.

 

제품 개발은 불량을 개선하는 과정입니다. 완성된 제품에서 "전기적인" 불량이 발견되었을 때, 이 신호이상이 어떤 "물리적" 이유 때문인지 가설을 세우고, 여러 분석 방법을 통해서 가설을 검증합니다. 원인 공정이 밝혀지면 해당 공정 엔지니어와 협업해서, 어떻게 해결할 것인지 해결책을 도출합니다.

 

PI 직무의 보람은?

 

- 개발의 꽃이다. 프로젝트 매니지먼트의 역할을 할 수 있다.

 

사람마다 다르겠지만, PI 는 반도체 개발 과정에서 핵심적인 역할을 할 수 있습니다. 프로젝트 일정을 관리는 등의 매니지먼트 업무를 하면서도, 실제 나노미터 단위의 스케일에서 일어나는 물리적인 불량을 해결하기 위한 연구를 진행하는 등, 매문과와 이과가 통합된 역할을 할 수 있다는 점이 재미있더라구요.

- 전체 개발과정을 모두 관장할 수 있어서, 숲을 볼 수 있다.

 

PI 직무는 "좁은 분야를 깊게 파는" 역할이라기보다는 "얕지만 넓은 시야를"가지고 있는 사람이라고 생각합니다. 숲을 보기에 좋은 직무라고 할 수 있지요. 그렇다고 단위 공정 직무를 전혀 모르면 안되겠죠. 단위공정 엔지니어를 드라이브 해 주어야 하기 때문에, 많이 알수록 기술적인 리더십을 발휘하기 좋다고 생각됩니다. 

 

- 공부할 거리가 끝도 없이 많다.

 

공부 좋아하시는 분들이면 PI 에서 공부에 따른 능력치 향상을 체감할 수 있습니다. 단위 공정 (예를 들어 포토) 이랑 이야기할 때, 아무 지식이 없는 상태에서 대화하는 것과 충분한 지식을 가지고 대화하는 것 사이에는 대화의 밀도와 깊이가 달라지더라구요.

 

아는 게 없이 대화할 때는 공정에서 뭐라고 말하면 그냥 그런 줄 알아야 합니다. 공정에서 어렵다는데요? 하고 보고할 수밖에 없겠지요. 예를 들어 "장비 스펙상 어려워서 안 됩니다" 라고 말했다고 치면, 스펙상 어렵다는데 뭐 어쩌겠어요. PI 가 단위공정 전문가도 아니고..

 

그런데 공부 좋아하는 PI 엔지니어는, 어떤 공정에 쓰이는 장비가 어느 정도의 스펙을 지원하는지, 그 장비를 쓰는 또 다른 제품은 어떤 게 있는지 그 제품에서는 어느 정도 스펙을 요구하는지 등을 공부합니다. 그러면 대화를 더 이끌어 갈 수 있겠지요. "이 장비 스펙이 얼마인 걸로 알고 있는데, 아닌가요?, 같은 장비로 타 디바이스는 몇 나노미터까지 맞추어 주던데 우리는 안 되는 이유가 무언가요?" 라고 물어볼 수 있겠지요. 

 

충분히 공부가 된 PI 엔지니어라면, 협업부서에 송곳같은 질문과 제안을 제공해서 리드할 수 있습니다. 

 

PI 의 협업 범위가 워낙 넓고, 업무상 접점이 있는 부서가 워낙 많다 보니까, 원한다면 다양한 분야로 깊이있는 지식을 쌓아서 프로젝트를 성공으로 이끄는 데 기여할 수 있겠지요. 

 

마치며

 

오늘은 반도체 소자 직무 중 PI 엔지니어에 관해서 알아보았습니다. PI 엔지니어를 하고 싶으신 분들, 또는 입사 면접을 준비하고 계신 분들에게 직무에 관해 조금이나마 이해를 도울 수 있다면 좋겠네요. ^^ 다음 시간에는, PI 직무의 애로사항이나 PI 직무에 종사하고 싶은사람에게 요구되는 자질, 등에 대해서 알아 보도록 하겠습니다. 다음 시간에 또 만나요~! ^^