[르포] 강풍 맞고 웨이퍼에 회로 '쓱쓱'⋯어린이 반도체 연구원이 된 30분

[아이뉴스24 황세웅 기자] 서울 송파구 키자니아 서울. 방진복을 갖춰 입고 고글을 착용한 뒤 들어서자 사방에서 거센 바람이 쏟아졌다. 약 7초 간의 에어샤워를 마치고 문일 열리자, 반도체 장비를 본뜬 연구 공간이 눈 앞에 펼쳐졌다.

27일 서울 송파구 키자니아 서울에서 공식 개소를 하루 앞둔 '도쿄일렉트론코리아(TEL) 반도체 드림랩'이 언론에 먼저 공개됐다.

TEL이 마련한 이곳은 전 세계 키자니아 가운데 처음으로 조성된 반도체 체험관이다. 어린이들이 반도체 장비 연구원이 돼 포토·식각·클리닝·증착 등 주요 제조 공정을 직접 수행하며 반도체 산업과 엔지니어의 역할을 경험할 수 있도록 꾸몄다.

실제 반도체 제조 현장에서 착용하는 클린수트와 고글을 갖추고 들어가는 방식으로 구성해 반도체 공정에서 청정 환경이 왜 중요한지 자연스럽게 이해하도록 했다.

엄재은 키자니아 슈퍼바이저는 "반도체는 아주 작은 먼지에도 고장이 날 만큼 예민하다"며 "몸에서 나오는 먼지나 정전기가 반도체에 닿지 않도록 클린수트를 입는 것"이라고 설명했다.

연구실에 들어서자 가장 먼저 반도체가 만들어지는 기본 과정이 소개됐다. 모래에서 실리콘을 추출하고, 이를 원기둥 형태의 잉곳으로 만든 뒤 얇게 잘라 웨이퍼를 만드는 과정이 실제 전시물과 함께 펼쳐졌다.

아무런 무늬가 없는 베어웨이퍼가 수많은 공정을 거쳐 복잡한 회로가 새겨진 패턴 웨이퍼로 변하는 과정도 확인할 수 있었다.

엄 슈퍼바이저가 "자동차 한 대에는 반도체가 몇 개 들어갈까요"라고 묻자 참가자들의 답이 이어졌다. 정답은 약 3000개.

스마트폰과 태블릿, 자동차, 비행기, 로봇 등 일상 곳곳에서 반도체가 사용되고 있다는 설명에 관람자들의 관심이 이어졌다.

이날 체험의 임무는 식당 서빙 로봇 '칩스'를 세계적인 댄서로 만드는 것이었다. 정해진 동작만 할 수 있고 에너지가 부족한 칩스의 성능을 개선하기 위해 참가자들이 직접 반도체 제조 공정을 수행하는 설정이다.

직접 체험한 첫 공정은 포토(Photo) 공정이었다. 화면 속 웨이퍼 위에 브러시를 움직여 감광액을 고르게 바르고, 극자외선(EUV) 노광 버튼을 누르자 희미했던 회로 패턴이 모습을 드러냈다. 현상 과정을 마치자 웨이퍼 위에 새겨진 글자가 선명하게 나타났다.

이어진 식각(Etching) 공정에서는 컨트롤러를 움직여 웨이퍼 표면에서 불필요한 부분을 제거했다. 화면 속 반짝이는 영역을 찾아 버튼을 누를 때마다 회로가 조금씩 완성됐다.

클리닝(Cleaning) 공정에서는 검게 표시된 오염 부분을 강한 물줄기로 씻어냈다. 마지막 증착(Deposition) 공정은 퍼즐 게임 형태였다. 알파벳 모양 블록을 빈 공간에 맞춰 쌓아 올리며 실제 반도체 제조 과정에서 얇은 막을 형성하는 원리를 표현했다.

네 가지 공정을 모두 완료하자 장비 중앙에서 녹색으로 빛나는 반도체 칩이 올라왔다.

참가자들이 각자 완성한 'T·E·L·D·R·E·A·M' 칩을 동시에 꽂자 화면 속 캐릭터 칩스가 이전보다 빠르고 자연스럽게 움직이며 춤을 추기 시작했다.

복잡한 반도체 제조 기술이 브러시와 컨트롤러, 퍼즐을 활용한 놀이로 바뀌는 순간이었다. 어려운 공정 용어를 외우는 대신 직접 움직이고 결과를 확인하며 반도체가 만들어지는 과정을 이해하도록 설계한 점이 특징이다.

TEL은 이번 체험관을 통해 일반 소비자에게 생소했던 반도체 장비 기업의 역할을 알리는 데 초점을 맞췄다.

반도체 산업은 삼성전자와 SK하이닉스 같은 제조사가 주목받지만, 실제 생산 과정에서는 증착·포토·식각·세정 등 핵심 장비 기술이 필수적이라는 점을 체험 과정에 담았다. 체험 과정에 장비 엔지니어의 역할을 담아 미래 세대가 반도체 산업의 구조를 이해할 수 있도록 했다.

도쿄일렉트론코리아는 삼성전자와 SK하이닉스 등 주요 반도체 기업에 전공정 장비를 공급하는 글로벌 반도체 장비 기업이다.

증착 장비와 포토 공정용 코터·디벨로퍼, 식각, 클리닝 장비 등을 공급하며 반도체 제조장비 매출 기준 세계 4위권 기업으로 평가받는다.

노태우 도쿄일렉트론코리아 대표이사는 "첨단 기술 이면에는 보이지 않는 곳에서 혁신을 이끄는 반도체 장비사의 역할이 필수적"이라며 "미래 세대가 TEL 드림랩을 통해 반도체 산업을 직접 경험하고 엔지니어의 꿈을 키워가길 바란다"고 말했다.

한편 TEL 반도체 드림랩은 28일부터 키자니아 서울에서 일반 방문객을 대상으로 운영된다.