완성도 높은 기술 경쟁력으로 D램 제품의 가치를 만드는 사람들_D-TEST 기술 담당

‘유종지미(有終之美)’. 이 사자성어는 일을 시작하는 것도 중요하지만 마무리를 잘해야 더 좋은 결과를 맺을 수 있다는 뜻을 담고 있다. 반도체 분야에서도 유종지미의 중책을 맡고 있는 조직이 있다. 이는 바로 SK하이닉스 D램 제품의 마지막을 책임지고 있는 D-TEST 기술 담당. 뉴스룸은 이들을 만나 업무를 알아보고, 그 일을 하기 위해 갖춰야 할 역량과 자질에 대해 들어봤다. 

완벽한 테스트와 불량 분석을 통해 D램의 품질을 책임진다

반도체 공정은 크게 전공정과 후공정으로 나뉜다. 전공정은 웨이퍼에 반도체로서의 특성을 구현하는 과정이다. 이후 후공정에서는 웨이퍼를 자르고 패키징(Packaging, 반도체를 충격이나 습기로부터 보호하기 위해 특수 소재로 보호막을 두르고 외부 단자와 칩을 연결하는 공정)을 하고 이상이 없는지 테스트를 해서 완제품을 만들어낸다.

D-TEST 기술 담당은 후공정 중 D램 테스트 기술을 통해 제품의 가치를 높이는 업무를 수행하는 조직. 생산된 제품이 적합한 기준을 충족하는지 검증하는 것은 물론, 완성도 높은 제품을 만들기 위해 테스트에서 발생하는 불량의 원천 관리 업무를 담당하고 있다. 고객에게 완벽한 제품을 전달해 신뢰를 확보하는 역할을 맡고 있는 것.

생산된 D램이 D-TEST 기술 담당에게 전달되면 데이터북(Databook, 반도체 제품 규격이 표기된 데이터)에 명시된 특성을 보증(Guarantee)하기 위해 마진 테스트(Margin Test)를 진행한다. 마진 테스트는 주어진 한계 이상의 범위에서 제품을 작동시켜 비정상적인 작동을 하는 부품들을 찾아내는 검사를 의미한다. 테스트 결과 불량이 발생하면 그 원인을 찾고 분석해 FAB, 설계, 소자 조직에 전달하는 것도 D-TEST 기술 담당의 중요한 역할. 고객에게 제공된 이후 발생할 수 있는 불량까지도 모두 선제적으로 찾아내고 있다.

웨이퍼 테스트, 패키지 테스트, 모듈 테스트를 통해 D램 제품의 수율, 품질, 생산성을 확보하는 것도 D-TEST 기술 담당 업무이다. 수율, 품질, 생산성 사이에는 트레이드 오프(Trade Off, 두 개의 목표 중 하나를 달성하려고 하면, 다른 목표를 이루는 것이 늦어지거나 희생되는 관계)가 있어서 이를 적절히 조율하는 것이 핵심. 이를 위해 최적의 테스트 조건을 구현하기 위해 노력하고 있다.

테스트 공정은 웨이퍼, 패키지, 모듈 순으로 제작되는 공정 사이에 진행된다. 먼저 전공정에서 생산된 웨이퍼가 넘어오면 패키징 전 웨이퍼 상태로 각각의 다이(Die, 웨이퍼 상의 개별 칩)의 동작 기능을 검사하는 웨이퍼 테스트가 이뤄진다. 전기적 바이어스(Bias, 트랜지스터 부품의 동작을 원활하게 해주기 위해 베이스 단자에 미리 걸어두는 전압)와 온도변화를 줘 어떠한 극한의 상황에서도 반도체가 동작하는지 시험하는 것.

웨이퍼 테스트에서 통과한 다이가 각 제품의 종류에 따라 패키징되면, 패키지 테스트가 이뤄진다. 이 테스트에서는 칩이 제품 종류에 따라 필요한 성능이 충분히 확보됐는지 검사한다. 이후 인쇄 회로 기판(PCB, Printed Circuit Board, 반도체, 콘덴서 등 각종 반도체 부품을 고정하고 회로를 연결하는 기판)에 여러 패키지를 올려 모듈이 제작되면 모듈 테스트가 진행된다. 여기에서는 모듈 제품이 다양한 어플리케이션에서 CPU에 의한 여러 가지 동작을 정상적으로 하는지 면밀히 살펴본다. 이러한 업무 흐름(Work Flow) 속에서 필요에 따라 수시로 TF를 꾸려, 유기적으로 협업을 진행하고 있다.

이와 함께 미래 시장 변화에 따른 테스트 기술 준비도 D-TEST 기술 담당의 몫. 조직을 맡고 있는 이기화 담당에게 어떤 노력을 하고 있는지에 대해서 들어봤다.

▲ 이기화 담당

“현재 테스트를 담당하는 부서에서는 고용량, 고성능, 저전력, High-Speed, 회로 미세화와 같은 첨단 반도체 제품이 구현해야 할 특성에 대응하기 위해 혁신적인 테스트 방법론(Methodology) 개발과 테스트 인프라 확보를 추진하고 있습니다. 이와 더불어 효율적인 테스트를 실현하기 위해 인공지능(AI), 디지털 트랜스포메이션(Digital Transformation) 기반의 데이터 분석 역량을 확보해 ‘스마트 테스트(Smart Test)’를 추구해 반도체 시장의 빠른 변화에 대응할 계획입니다.

테스트 기술을 통해 부가가치를 확보하는 것도 중요한 과제입니다. 반도체 제품의 트렌드가 급변함에 따라, 고객 요구도 다양해지고 있습니다. 이에 대응하기 위해선 부가가치가 높은 제품의 비중을 높여야 하죠. 이를 위해 테스트 완성도를 향상시키기 위해 노력하고 있습니다.”

전자공학 기반에 프로그래밍 역량과 통계에 대한 이해 갖춰야…끈기와 꾸준함도 필요

D-TEST 기술 담당 조직 구성원들의 생생한 목소리를 들어보고자 각 팀의 실무자들에게 업무에 필요한 역량과 자질에 대해 들어봤다.

Q. 현재 어떤 팀에서 어떤 업무를 맡고 있나?

DRAM WT기술팀은 웨이퍼를 테스트하는 업무를 맡고 있다. 웨이퍼 테스트는 테스트 공정 내에서 첫 번째로 이뤄지는 과정이다. 반도체 동작상에서 생길 수 있는 불량을 여기에서 먼저 확인해 후속 공정에서 발생하는 불량을 최소화하는 것이 중요하다. 첫 번째 테스트 공정이지만 마지막 테스트라는 생각으로 하고 있다. 이 중 모바일 제품의 품질 지수 개선, 수율 향상, 생산성 확보 등을 위한 업무를 담당하고 있다.

Q. 업무에 필요한 역량은 무엇인가?

테스트 기술 업무를 위해서는 기본적으로 D램 동작에 대한 이해도가 높아야 한다. 디바이스 구조 및 원리에 해박한 전자공학 전공자라면 불량이 발생하는 원인을 파악하고, 분석하는 데 유리하다고 본다.

Q. 업무역량 향상을 위해 어떤 노력을 하고 있나?

데이터 시트, 디바이스 설계 자료를 항상 옆에 두고, 틈틈이 보면서 업무 내용을 숙지하고 있다. 또한 프로그래밍 언어에 익숙하지 않아 이에 대한 공부를 하며 약점을 보완해 나가고 있다.

Q. 보람을 느낄 때는 언제인가?

웨이퍼 테스트에서 잠재적인 불량 요소를 잡아내 다른 테스트 공정에서 품질이 향상되면 가장 보람차다. 잠재적인 불량을 파악하는 일은 매우 복잡하기 때문에 많은 노력이 필요하다. 패키지 테스트와 모듈 테스트 측에서 긍정적인 피드백을 받으면 노력을 인정받은 것 같아 뿌듯하다.

Q. 힘들 때는 언제인가? 어떻게 극복하나?

팀 업무 특성상 수율, 품질, 생산성, 세 가지를 균형 있게 만드는 방향으로 나아가야 하기 때문에 유관 부서와 협업하고 있는데, 이 과정에서 상충되는 의견이 있으면 설득하는 것이 어렵다. 이 경우 데이터를 바탕으로 합의를 이루고자 한다.

Q. 팀의 전반적인 분위기는 어떤가?

SK하이닉스에 입사하기 전, 드라마 <미생>을 보면서 실제 회사 생활에 대한 두려움을 가졌는데 기우였다. DRAM WT기술팀은 모르는 것이 있으면 선배들이 더 알려주려고 하고, 적극적으로 도와주려고 하는 문화가 잘 형성돼 있다.

Q. 이 업무에 필요한 신입사원의 자질은 무엇인가?

책임감을 강조하고 싶다. 웨이퍼 테스트에서 불량을 잡아내지 못하면, 더 큰 문제가 발생할 수 있다. 주인의식을 가지고 업무를 수행해야 한다. 그리고 프로그램 언어에 거부감을 느끼는 사람이 있을 수 있는데, 기본적인 지식만 있으면 주위 선배들의 도움과 체계적인 프로그램 교육 제도를 통해 충분히 업무를 할 수 있다.

Q. 현재 팀에서 맡고 있는 업무는 무엇인가?

Mobile Test기술팀은 모바일 제품의 패키지 테스트 업무를 담당하고 있다. 모바일 제품은 전력 소모가 적은 LPDDR(Low Power DDR)로, 스마트폰, 웨어러블 제품, 태블릿뿐만 아니라 자율주행 분야에서도 사용되고 있다. 모바일 제품들은 주로 여러 개 다이를 패키지로 쌓아 만든 것으로, 이 중 스마트폰에 들어가는 제품에 대한 수율, 품질, 생산성을 확보하는 업무를 맡고 있다.

Q. 업무에 필요한 역량은 무엇인가?

웨이퍼 테스트와 동일하게 반도체 동작에 대한 이해와 프로그래밍 언어에 대한 이해가 중요하다. 프로그래밍 언어에 해박하면 분석을 하는 데 필수적인 테스트 프로그램의 원리를 파악할 수 있어 업무의 효율성을 높일 수 있다. 추가로 말하자면, 다양한 모바일 제품에 대한 지식까지 겸비한다면 내가 맡은 제품이 어떠한 성능을 확보해야 하는지에 대해서 명확하게 알 수 있다.

Q. 업무역량 향상을 위해 어떤 노력을 하고 있나?

데이터 시트를 하루에 20분 이상 정독하고 있다. 데이터 시트는 부품이나 하부 시스템, 소프트웨어 등의 성능을 모아놓은 문서다. 제품을 이해할 수 있는 핵심자료이기 때문에 열심히 숙지하고 있다.

Q. 보람을 느낄 때는 언제인가?

후배들에게 기술적인 지식을 알려줄 때 보람을 느낀다. 벌써 입사 5년 차가 되니 후배들이 기술적으로 난이도 있는 것을 물어본다. 이런 것들을 알려줄 수 있는 순간이 왔다는 것에 기분이 좋고, 더욱 성장하겠다는 다짐도 되새긴다.

Q. 힘들 때는 언제인가? 어떻게 극복하나?

품질 불량이 났을 때 가장 힘들다. 양산 안정화가 되기 전의 신제품은 품질 문제가 발생할 리스크가 있는데, 입사 초기에 담당한 제품 중 하나가 단시간 내에 3번의 품질 이슈가 발생한 적 있었다. 매우 긴박한 순간이었는데, 선배들의 도움 덕분에 무사히 이슈를 해결했다. 이 경험을 통해 구성원들이 함께 힘을 모으면 어려운 순간을 극복해나갈 수 있다는 믿음을 갖게 됐다. 후배들에게 이런 선배가 되기 위해 노력 중이다.

Q. 팀의 전반적인 분위기는 어떤가?

Mobile Test기술팀은 평균 연령 30대 초반의 젊은 조직이다. 그래서인지 수평적인 문화가 존재하며, 선후배 간 사이가 매우 돈독하다.

Q. 이 업무에 필요한 신입사원의 자질은 무엇인가?

업무를 잘하는 것도 중요하지만, 팀에 융화될 수 있는 자세를 갖췄으면 좋겠다. 팀 분위기가 좋으면 시너지를 발휘해 업무 효율을 향상시킬 수 있다. 팀에 어우러지고자 하는 후배를 만나면 하나라도 더 알려주고 싶은 것이 선배의 마음이다. 친화력을 가지고 함께 일한다는 마인드를 가지길 바란다.

Q. 현재 팀에서 맡고 있는 업무는 무엇인가?

New Tech. TEST기술팀은 머신러닝(Machine Learning)과 같은 AI 기법을 활용해 기존의 테스트 기술을 업그레이드하거나 새로운 테스트 기술을 개발하는 역할을 하고 있다. 데이터 분석 업무는 전공정의 데이터와 테스트 공정에서 추출한 데이터의 상관성 분석에서 시작된다. 각 공정 간의 데이터를 비교하면서 각각의 조건들이 어떠한 영향을 미치는지 파악하고, 원인 분석을 마치면 이를 보완하고 모델링해 테스트 환경에 구현한다. 이 중 머신러닝 기술을 적용해 수율과 품질을 확보하면서 테스트 시간을 줄여 생산성을 높이는 최적의 테스트 조건을 만드는 방안을 연구 중이다. 수만 가지 요소들 중 무엇이 불필요한 지 파악해 효율성을 높이고 있다.

Q. 업무에 필요한 역량은 무엇인가?

데이터 분석에 관한 역량이 필요하다. 테스트 결과 데이터 분석과 데이터 가공 업무가 데이터분석 업무의 핵심이다. 타 팀에서 요구하는 데이터를 수집해 알맞게 제공해야 하기 때문에 데이터를 수월하게 다룰 수 있어야 한다.

Q. 업무역량 향상을 위해 어떤 노력을 하고 있나?

다양한 통계 기법에 관해 늘 공부하고 있다. 기존 모델링에 사용한 기법 외에 새롭게 적용할 수 있는 통계 기법이 있는지 주의 깊게 살펴보고 있다. 사내 교육 프로그램에서 제공하는 온라인 강의를 들으면서 관련 사례가 있는지 살펴보고, 응용할 수 있는지도 연구하고 있다.

Q. 보람을 느낄 때는 언제인가?

새로운 기법을 적용시켜 모델링 성능이 좋아졌을 때 가장 보람을 느낀다. 사내 데이터 분석 관련 대회에 빠지지 않고 참여해 많은 아이디어를 얻고 있다. 이를 업무에도 다방면으로 적용해 보는데, 이에 대해 협업 팀에서 긍정적으로 피드백해 주면 노력한 보람이 느껴진다.

Q. 힘들 때는 언제인가? 어떻게 극복하나?

기존과 다른 기법을 적용했는데 모델링 성능이 좋아지지 않거나, 결과가 더 부정확해지는 경우가 있다. 테스트 과정 중 어떠한 것들이 AI 기법으로 대체 가능한지 파악하는데, 이 판단이 잘못되면 테스트 결과의 오차가 커질 수 있기 때문이다. 이를 미연에 방지하기 위해 팀 구성원들이 서로 크로스 체크하고 있다.

Q. 팀의 전반적인 분위기는 어떤가?

구성원끼리 배경지식을 공유하면서 함께 성장하고자 하는 분위기다. 기존보다 더 좋은 성능을 만들기 위해서는 학구적이어야 하고, 혁신 마인드도 필요하다. 특히 협업하면 생각지 못한 기발한 아이디어가 나온다. 이를 위해 매주 스터디를 진행하면서 다같이 발전하고자 노력하고 있다.

Q. 이 업무에 필요한 신입사원의 자질은 무엇인가?

끈기와 꾸준함이다. 모델링 성능을 발전시키기 위해 트라이얼 앤 에러(Trial and Error, 문제 해결의 확실한 순서를 모를 경우 적당하다고 생각되는 순서를 택해 시험하고, 잘못이라고 생각되면 다시 고쳐 시험하는 방식) 기법을 사용한다. 성능을 개선하는 일에는 정답이 없기 때문에 원하는 결과를 얻기까지 겪어야 하는 무수한 시행착오를 겪을 수도 있다. 하지만 끝까지 해내고자 하는 의지를 가진다면 달콤한 성취감이 기다릴 것이다.

Q. 현재 팀에서 맡고 있는 업무는 무엇인가?

Module TEST기술팀은 모듈로 제작된 제품을 테스트하는 업무를 맡고 있다. 여러 형태의 모듈 제품 중 서버에서 동작하는 고용량 메모리 제품을 담당하고 있다. 모듈 테스트는 유저가 사용하는 환경, 즉, 여러 가지 어플리케이션에서 SK하이닉스의 모듈이 동작하는 것을 검사한다. 여기에 수율, 품질, 생산성을 모두 확보해 균형을 이루는 테스트 환경을 만들고 있다. 품질 확보 업무는 불량이 나면 다양한 분석을 해, 선행 공정으로 피드백한다. 생산성 업무와 수율 업무에서는 모듈 테스트 타임을 줄이면서 안정적인 품질이 나올 수 있는 테스트 조건을 구현하는 일을 한다.

Q. 업무에 필요한 역량은 무엇인가?

기본적인 반도체 동작을 이해할 수 있는 역량 이외에 통계적 이해도 중요하다. 테스트 결과에서 유의차(Significant Difference, 통계적 검정법에 의해 통계적으로 유의미하다고 결론이 난 비율의 차)를 파악해 불량을 사전에 차단하고자 통계 기법을 활용하기 때문이다.

Q. 업무역량 향상을 위해 어떤 노력을 하고 있나?

사내 통계 능력 시험에 응시하면서 공부한다. 주로 동영상 강의를 듣고 있으며, 시간이 날 때마다 틈틈이 예습, 복습을 하고 있다.

Q. 보람을 느낄 때는 언제인가?

불량 분석을 통해 도출한 원인이나 개선 대책이 선행 공정에 피드백된 후에 품질이 향상되면 보람을 느낀다. 또, 새로운 기술이 적용된 모듈 불량 분석 업무를 진행한 적이 있었는데, 그 과정이 매우 어려웠다. 하지만 포기하지 않고 노력한 끝에 불량 분석을 마칠 수 있었고, 이를 통해 정확한 피드백을 줄 수 있었다. 그 결과 품질이 좋아졌다는 평가를 받았고 매우 뿌듯했다.

Q. 힘들 때는 언제인가? 어떻게 극복하나?

새로운 기술을 적용하는 것은 항상 어렵다. D램 제품은 계속 미세화되며, 집적도(Density) 또한 높아지고 있다. 이에 따라 장비도 바뀌기 때문에 장비 사용법도 빠르게 익히며 변화에 대응해야 한다.

Q. 팀의 전반적인 분위기는 어떤가?

훈훈한 분위기를 자랑한다. 선후배 간 상하 관계라기보다 수평적인 분위기 속에서 업무를 하고 있다. 후배들은 선배들에게 거리낌 없이 질문을 하고, 선배들은 후배들에게 더 가르쳐주기 위해 노력한다. 또한, 쉬는 시간에 하는 구성원들과의 티타임이 늘 즐거워, 소소한 재미를 느끼며 회사 생활을 하고 있다.   

Q. 이 업무에 필요한 신입사원의 자질은 무엇인가?

“왜?”라고 질문할 수 있는 자세가 중요할 것 같다. 업무에 대해 궁금증이 있으면 스스로 생각해보고, 선배들에게 물어보면서 원인을 해결해나가는 자세를 갖추면 좋겠다.