삼성전자 DS 엔지니어의 '계란판', 반도체 품질 결정짓는 시료 트레이

반도체 칩이 노트북, 자동차, 스마트폰 등 다양한 기기에 탑재되기 전, 제품의 운명을 결정짓는 중요한 단계를 거친다. 바로 양산 전 단계에서 제품의 품질을 검증하는 평가 과정이다. 삼성전자 DS(Device Solutions) 메모리사업부 개발품질팀의 조현주 엔지니어는 이 과정에서 가장 기본적이면서도 핵심적인 도구로 '시료 트레이'를 꼽았다.

반도체 칩의 운명을 쥔 '계란판', 시료 트레이

삼성전자 반도체 뉴스룸이 전한 이 영상에는 메모리 제품의 품질 경쟁력을 확보하기 위해 분투하는 엔지니어의 일상이 담겨 있다. 조현주 엔지니어는 자신이 가장 많이 사용하는 도구로 시료 트레이를 소개했다. 트레이 내부에는 평가 대상인 반도체 칩들이 마치 계란판에 담긴 계란처럼 하나씩 정교하게 배치된다.

이 작은 트레이가 중요한 이유는 반도체 칩과 설비를 연결하는 미세한 통로인 '볼(Ball)'을 보호해야 하기 때문이다. 구슬처럼 작은 이 볼이 손상되면 전기적 신호 전달에 문제가 생겨 정확한 품질 평가가 불가능해진다. 조 엔지니어는 "시료 트레이는 모든 평가에 필요하며, 사물함이 가득 찰 정도로 활용도가 높다"며 "여러 부서의 노력이 결실을 맺을 수 있도록 다리 역할을 하는 중요한 요소"라고 설명했다.

시료를 다루는 과정에는 '베큠(Vacuum)'이라는 흡착 도구도 함께 쓰인다. 패키지 형태의 제품을 손으로 직접 들기 어렵기 때문에, 빨래판처럼 제품에 밀착해 들어 올리는 방식을 사용한다. 특히 트레이에 담긴 시료를 통째로 뒤집어야 하는 '엎어치기' 작업은 숙련도가 요구된다. 조 엔지니어는 "판과 판을 맞대고 확 뒤집어주는 과정에서 시료를 떨어뜨리면 곤란하기 때문에, 보통 어느 정도 연차가 쌓인 뒤에 시도한다"고 전했다.

"문제 못 잡으면 막대한 손실"…품질을 향한 책임감

품질 평가는 짧게는 하루, 길게는 두세 달까지 이어지는 정밀한 작업이다. 설정된 전압, 온도, 습도 조건에 맞춰 테스트를 진행하며, 불량이 발생한 시료(Fail)는 매뉴얼에 따라 분석한다. 만약 불량이 확인되면 유관 부서에 시료를 보내 동일한 결과가 나오는지 재검증을 요청하며 데이터의 신뢰성을 확보한다.

엔지니어에게 요구되는 것은 단순한 기술력을 넘어선 꼼꼼함이다. 조 엔지니어는 "세상에 나가지 않은 제품을 다루기 때문에 하나라도 잃어버리면 위험하다"며 "이 일을 하며 덤벙거리던 성격이 확실히 꼼꼼해졌다"고 말했다. 개발 단계에서 문제를 잡아내지 못하고 제품이 양산될 경우, 기업은 막대한 비용 손실을 입을 뿐만 아니라 제품의 품질 신뢰성 자체를 의심받을 수 있기 때문이다.

조 엔지니어는 연차가 쌓이면서 변화된 자신의 모습에 대해서도 언급했다. 과거에는 단순히 테스트를 수행하는 데 집중했다면, 이제는 "평가 설비가 정말 괜찮은 것인지" 스스로 질문하며 후배들이 놓칠 수 있는 포인트를 짚어주는 코칭 역할을 수행하고 있다. 그는 "고객에게 전달되는 제품에 문제가 없도록 불량 제로를 만드는 것이 목표"라며 "고객이 원하는 스펙을 정확히 맞출 수 있도록 노력하겠다"고 밝혔다.

출처: 삼성전자 반도체 뉴스룸 유튜브 「반도체 엔지니어가 ‘담는 일’에도 진심인 이유 | 거인의 도구들 EP.6」