전북대학교 임연호 교수(화학공학부)팀이 개발한 나노급 반도체 제작에 핵심이 되는 3차원 소프트웨어인 ‘3D SPEED’가 국내 대기업에 공급돼 상용화된다.

임 교수팀이 개발한 ‘3D SPEED’는 나노급 반도체 제조의 주요 공정(회로 패턴이 드러나도록 하는 과정, 실리콘 기판 위에 플라즈마를 이용해 얇은 막을 입히거나 패터닝 하는 과정)을 사전에 3차원 시뮬레이션을 통해 실제 공정 결과를 해석 및 예측할 수 있는 프로그램으로 국내 반도체 제작에 있어 막대한 시간과 비용을 절감할 수 있는 신기술이다.

반도체 제조의 핵심 공정인 플라즈마 반도체 제조 공정들은 복잡한 공정과 막대한 계산시간 등으로 인해 이론적인 해석이 불가능한 분야로 인식되어 왔고, 이로 인해 국내 반도체 산업은 개발 기간 지연과 R&D 비용 증가로 인해 세계적 기술경쟁력을 위협 받아왔다.

이러한 문제점을 극복하기 위해 임 교수팀은 지난 5년간 국가핵융합연구소 플라즈마 DB 센터(윤정식 박사팀), 표준과학연구원 진공센터(유신재 박사팀), 부산대학교(이해준 교수팀), 경원테크(팀장 유동훈)와 컨소시엄을 구축하여 공동 연구를 펼쳐왔다.

3D SPEED는 3차원 전산해석에 소요되는 계산 시간 단축을 위해 기존 중앙처리장치(CPU) 기반 계산 방식을 탈피해 동시에 여러 계산을 할 수 있는 병렬화에 성공, 단일 CPU 기반 제품 대비 100배 이상의 획기적인 계산시간 단축에 성공했다. 또한, 나노급 반도체 제조 공정에 적용을 위한 3D SPEED의 정확성은 다년간 컨소시엄과의 산학연 공동연구를 통하여 확보해 왔다.

임 교수팀은 이같은 연구 결과를 기반으로 전북대 권오봉 교수팀과 경원테크와 공동으로 개발된 GUI 모듈들을 결합해 ‘K-SPEED’라는 소프트웨어로 개발되어, 국내 중소기업인 ‘경원테크(대표이사 서광원)’로 기술을 이전했다. 경원테크는 중소기업의 어려운 상황에서도 지난 5년간 본 소프트웨어의 상업화를 위해 아낌없는 지원을 해왔다.

이 소프트웨어의 우수성을 접한 국내 반도체 대기업에서 지난 1년 동안 실제 공정에 대한 정확성과 계산 시간에 대한 타당성을 평가했고, 지난 7월 말 정식 구매 계약이 이뤄져 본격적인 나노급 반도체 제조 공정 해석 및 예측에 활용하기 시작했다. 향후, 임 교수가 개발한 소프트웨어는 향후 다수의 국내외 반도체 관련 대기업으로의 판매가 예상되어 경제적/산업적으로 미치는 파급효과가 지대할 것으로 예상된다.

전북대 임연호 교수는 “그동안 외국에서 상용화 된 소프트웨어들은 정확성이 떨어지고 막대한 계산시간이 소요되어 일선 산업 현장에서 활용되기 어려웠는데, 전북대에서 개발된 토종 국내 소프트웨어가 이러한 문제점들을 극복하고 대기업에 상용화되어 기쁘다”며 “세계적인 국내 반도체 산업의 글로벌 경쟁력 제고에 기여할 것으로 기대되며, 전 세게 반도체 시장으로의 파급도 매우 클 것으로 전망된다”고 했다.