개발3팀이 들려주는 차세대 전력반도체 이야기

기술적으로 한 단계 상승하기 위해서는 단순히 기술력만 필요한 것이 아니라 이 기술력들을 뒷받침해 줄 수 있는 차세대 신소재가 있어야 가능한데요. 특히 향후 AI, 5G, 자율자동차, 신재생 등 앞으로 많은 발전 가능성을 보이는 분야에 적용되는 전력반도체는 더욱 많은 관심을 받고 있습니다. 그중 차세대 전력반도체로 꼽히며 이동통신 및 자동차 분야를 중심으로 연평균 70%대 성장을 기록할 것이라는 전망이 나오고 있는 GaN(질화갈륨) 전력반도체 소자개발을 담당하는 이준혁 책임을 통하여 현재 직무에 대해서 살펴보았습니다.

Q1. 간단한 본인 소개 부탁드립니다.

안녕하세요, 저는 2023년 1월 DB하이텍 상우 캠퍼스에 경력 입사하여 개발3팀에서 GaN 파트에서 전력반도체 소자의 개발을 담당하고 있는 이준혁 책임입니다. 이곳 DB하이텍 상우 캠퍼스에서 근무한 지는 약 6개월 정도이지만 반도체 업계 경력은 약 4년, 갈륨나이트라이드 연구는 약 10년째 이어가고 있습니다.


Q2. DB하이텍 개발3팀에서는 어떤 업무를 하나요?

개발 3팀은 차세대 전력반도체인 GaN과 SiC 물질 기반 파운드리 서비스를 위한 소자 개발 업무를 하는 곳입니다. 그중 저희 GaN 파트에서는 III-V족 화합물 반도체이자, 와이드 밴드갭(Wide-bandgap)을 가지는 GaN(Gallium Nitride, 질화갈륨) 물질 기반 전력반도체 개발 업무를 수행하고 있습니다. 이러한 전력반도체는 power supply, EV/HEV를 위한 converter 등에 응용을 목표로 개발하고 있습니다.


Q3. 팀내 역할 분담은 어떻게 되어 있으며, 각각의 역할은 어떻게 되나요? 

현재 GaN 파트에는 650V급 E-mode (Enhancement-mode) GaN HEMT 소자를 개발하고 있습니다. 파트 내에서는 각각 단위 공정 개발 및 불량 분석, layout 및 소자 구조 설계, 소자의 전기적·물리적 특성 분석 등의 업무를 나누어 개발 업무를 수행 중입니다. 


Q4. 개발3팀에 입사해 처음 맡은 업무는 무엇인가요? 그 과정에서 배운 것이 무엇인지도 궁금해요.

GaN 소자의 물리적 구조와 전기적 특성의 목표치를 설계하고 각 단위 공정을 CMOS-compatible process(호환 가능 공정)로 개발하는 업무를 수행하였습니다. 해당 업무를 수행하면서, 학위 과정 중에 습득하였던 fabrication process(제조공정)의 물리·화학적 mechanism을 좀 더 깊게 이해하게 되었으며, 추가로 실제 application system(응용 분야)에 제작된 소자가 적용되는 방식과 시장 현황에 대한 폭넓은 지식도 배웠습니다.

Q5. DB하이텍 GaN 소자/공정개발 직무를 꿈꾸게 된 계기가 무엇인가요?

대학교 3, 4학년 때 물리 전자 및 반도체 소자 수업을 수강하며 반도체 소자 개발에 관심을 가지게 되어 대학원에 진학하였습니다. 석·박사 학위 과정 중에는 고전력/고효율/고주파 특성을 가지는 GaN 기반 차세대 반도체 소자를 개발하는 연구를 수행하였습니다. 연구를 수행하면서 실제 양산 단계에서 반도체 소자 개발하고 제가 개발한 소자가 실제 system에서 적용되는 것을 꿈꾸게 되었습니다. DB하이텍에서 최근 전 세계 전력 반도체 시장이 급속도로 성장하는 정세를 잘 파악하고 전략적으로 GaN 개발팀을 신설하였습니다. 저의 꿈을 실현할 수 있는 무대가 마련되어 기쁜 마음으로 GaN 소자/공정개발 직무에 지원하게 되었습니다. 
 

Q6. 대학교 전공은 무엇인가요? 해당 전공이 채용에 영향을 끼친다고 생각하나요?

대학교에서 전자공학을 전공했고, 대학원에서는 GaN 소자 개발 연구를 통해 석·박사 학위를 취득하였습니다. 대학원에서 수행했던 연구 내용과 현재 업무가 99.9% 일치한다고 생각하며, 이러한 전공과 직무의 높은 적합도가 채용에 긍정적인 영향을 끼쳤다고 생각합니다. 


Q7. 특별하게 취득한 자격증이나 취업을 위해 한 활동이 있나요? 이것이 업무에 도움이 됐나요?

저 같은 경우에는 취업을 위해 준비한 자격증은 없습니다. 하지만 학위 과정 중에 GaN 소자 개발을 위한 연구를 열심히 수행하였고, 결과적으로 논문, 특허, 해외 학술대회 발표 및 연구과제 수행 경험을 최대한 많이 쌓았습니다. 이러한 경험들이 입사 후 새로운 GaN 소자 개발 업무를 수행하는 데 많은 도움이 되고 있습니다.


Q8. 이 직무에 필요한 역량은 무엇이며, 이는 어떻게 길러야 하나요?

Silicon 반도체와는 다르게 소자 개발 기술이 아직 초기 단계이기 때문에 더욱더 반도체 소자에 관한 이론적인 기반이 중요하다고 생각합니다. 이를 위해 solid-state physics(고체물리학)와 device characterization(반도체 소자 특성 평가)에 관한 역량이 필요합니다. 

대학생분들이라면, ‘물리전자’, ‘전자소자’, ‘반도체 소자 특성 분석’, ‘집적회로공정’ 등의 수업을 듣는 것을 추천해 드립니다. 추가로 앞서 언급한 수업에서 이론적 기반을 탄탄히 다지고, ‘설계’ 또는 ‘프로젝트’ 과목 중 직접 소자 공정을 수행하고 제작한 소자를 측정하여 분석하는 수업이 있다면 수강하는 것도 추천해 드립니다. 해당 수업에서 공정 및 소자 동작 mechanism에 관한 개발 역량을 쌓는다면 회사에 입사해서 제품 개발하는 업무에 도움이 많이 될 것이라 생각합니다.
 
대학원생분들이라면 실험도 열심히 해야겠지만, 논문을 쓸 때 최대한 물리적인 mechanism에 대한 분석을 심도 있게 수행하여 이론적 기반을 많이 쌓는 것을 추천해 드립니다. 또한, 다양한 분석 툴을 활용해 보시고 연구실에 있는 연구 인프라와 더불어 국내외 연구 기관의 다양한 연구 인프라를 활용하면서 폭넓은 연구 경험을 쌓는 것이 입사 후 업무 수행에 많은 도움이 되겠다고 생각합니다.

Q9. 자기소개서 작성 시 중요하게 생각했던 부분이나 작성TIP

일반적인 얘기가 되겠지만, 자기소개서 작성 시에 지원하려는 직무를 잘 파악하고 해당 직무를 위한 자신의 연구 능력을 세부적으로 표현하려고 하였습니다.

저 같은 경우는 차세대 전력 반도체 개발을 위한 연구 능력을 에피 구조 설계, 소자 공정 개발, 특성 분석 방법 개발 등으로 나누어 연구 경험을 바탕으로 최대한 세부적으로 서술하였고, 이러한 연구 역량을 입사 후에 어떤 방식으로 응용할 것인지에 관한 내용을 자기소개서에 작성하였습니다. 이처럼 저 같은 석박사 출신 지원자들은 본인의 직무 적합성을 강조하는 것이 중요하다고 생각합니다.
 

Q10. 채용 과정에서 좋은 결과를 얻을 수 있었던 비결이 무엇이라고 생각하시나요?

직무 적합성이 높았던 것이 큰 이유였다고 생각합니다. 관련 분야에 대한 연구 경험이 풍부하고, 전력반도체 소자 개발에 관한 이론적 기반을 탄탄히 다지려고 큰 노력을 하였기 때문에, 면접에서 자신 있게 질문에 대한 답을 잘할 수 있었고 좋은 평가를 받았다고 생각합니다.


Q11. GaN 소자/공정개발 직무의 가장 큰 매력은 무엇이라고 생각하시나요? 반대로 직무의 어려운 점도 말씀해 주세요.

GaN 파트 직무를 수행하면 기존 Silicon과 다른 새로운 물질 기반의 소자 공정을 개발하므로 다양한 시행착오를 마주하게 됩니다. 모든 것을 새로 정립하면서, 단위 공정 최적화, 불량 분석, 에피 및 소자 구조 설계, Layout design(제품 설계), TCAD simulation, 소자 동작 특성 및 신뢰성 분석 등 반도체 개발 프로세스를 초기 단계에서부터 종합적으로 경험해 보며 다양한 노하우 및 지식을 쌓아 전력반도체 개발 전문가가 될 수 있다는 점이 큰 매력이라고 생각합니다.
 
GaN 기반 반도체 소자는 Silicon 대비 소자 구조와 동작 mechanism이 복잡하고, 아직 성장하고 있는 단계의 기술이라 새로운 기술들도 활발히 개발되고 있습니다. 따라서, 최근 연구 및 개발 트렌드를 항상 주시하고 문헌을 조사하는 등, 많은 공부를 해야 합니다. 이러한 점이 재미있기도 하지만 어렵다면 어려운 점이라고 할 수 있겠습니다.


Q12. 참여했던 프로젝트 중 가장 기억에 남는 것은 무엇인가요?

기억에 남아 있다기보다는 입사 1년이 채 안 됐기 때문에 기억과 추억을 쌓아가고 있는 과정인 것 같습니다. 입사 후 ‘차세대 전력반도체용 GaN 소자 개발’ 이라는 큰 프로젝트를 수행 중입니다. GaN-on-Si wafer를 기반으로 새로운 소자 공정 기술을 개발해야 하다 보니 초기 단위 공정에서부터 생각하지 못한 문제들이 생기고 그것들을 해결하면서 공정 및 분석 기술에 대해 많이 배우고 있습니다. 

Q13. 업무에 적응하기 위해 어떠한 노력을 했나요?

제작된 소자가 예상했던 결과와 다른 특성을 보일 경우 관련 원인을 규명하기 위해서 다양한 문헌을 조사하여 물리적인 이론에 기반한 소자 동작 mechanism을 규명하였습니다. 이를 위해 많은 문헌을 읽고 다양한 방식의 측정과 데이터 분석 방법을 통해 원인을 분석하려고 노력하였습니다. 
 

Q14. 개발3팀의 평소 근무강도는 어떤가요?

근무 시간 중에 근무 강도는 어느 정도 높은 편이라고 생각합니다. 개발 초기 단계라 다양한 부분에서 처리해야 할 업무가 많습니다. 하지만 업무 분위기는 상당히 자유롭고 좋습니다. 수석님들이 업무를 수행하는 과정에서 부족한 부분이 있으면 잘 가르쳐 주시고 동료들 또한 서로 도움을 많이 줍니다. 개인적으로 업무 도중 휴식 시간도 편하게 가질 수 있으며, 불필요한 야근도 없습니다.


Q15. 업무를 수행할 때 가장 보람 있는 순간은 언제인가요?

Gan 반도체는 앞으로 주도할 차세대 전력반도체이다 보니 다양한 특성을 분석하여 가설을 세우고 소자 동작 mechanism을 규명할 때, 그리고 원하는 특성을 달성하기 위해 규명한 mechanism을 기반으로 실험을 설계하여 소자 특성을 개선하였을 때, 개발자로서 성취감을 느낍니다. 
 

Q16. 이루고 싶거나 해보고 싶은 업무는 무엇인가요?

현재 진행 중인 프로젝트를 성공적으로 달성하고 싶습니다. 나아가 현재 개발 중인 소자를 양산화하여 고객에게 전달하고 제가 개발에 참여한 소자가 실제 system에 적용되는 것을 보고 싶습니다.

Q17. 스트레스 푸는 법이 따로 있나요?

저는 보통 운동하고 맛있는 음식을 먹으면서 스트레스를 풉니다. 최근에는 기숙사와 사내 헬스장이 리모델링되어 잘 이용하고 있습니다. 주말에는 여자친구와 시간을 가지며 몸과 마음을 리프레시하고 있습니다.
 

Q18. 함께 일하고 싶은 동료는 어떤 사람인가요?

제가 근무하고 있는 GaN 파트는 앞서 설명해 드렸다시피 현재 상용화를 준비하고 있는 차세대 전력반도체입니다. 그 때문에 누군가의 지시에 움직이는 수동적인 마음가짐보다는 Ownership을 가지고 일을 하며 항상 발전해 나가려는 동료와 일하고 싶습니다. 서로 긍정적인 자극을 주고받으면서 좋은 방향으로 나아갈 수 있는 동료가 좋다고 생각하며 저 또한 누군가에게 그러한 동료가 될 수 있도록 노력하고 있습니다.
 

Q19. 본인이 느끼는 DB하이텍만의 장점은?

아직 많은 시간을 함께하지는 못했지만, 함께 일하고 싶은 좋은 동료들이 있는 회사라는 점이 가장 큰 장점이라고 생각합니다. 다양한 분야에 대한 경험을 갖추신 선배님들이 친절히 업무에 대해 가르침을 주고 새로운 분야에 대해 잘 아는 후배들의 목소리에 귀를 기울여 줍니다. 우리 개발3팀과는 다른 팀이지만 같은 팀처럼 개발 목표를 위해 협력해 주는 좋은 동료들이 많은 등 구성원 간의 유기적이고 끈끈한 정이 있는 문화가 형성되어 있다는 것이 가장 큰 장점이지 않을까 생각합니다. 

Q20. DB하이텍 PI2팀에 입사를 원하는 후배들에게 해주고 싶은 말은?

전 세계적으로 차세대 전력반도체 시장이 가파르게 성장하고 있으며, 국내에서도 ‘전력반도체 고도화 사업’ 등 정부 및 기업체에서 투자가 많이 이루어지고 있습니다. 기존 실리콘 전력반도체의 한계를 넘어 차세대 전력반도체로 새로운 역사를 함께 쓰고 싶은 공학도 여러분들이 있다면 개발3팀에 입사 지원하는 것을 적극 추천해 드립니다.