2019년 일어난 일본의 무역 규제에 포함된 불산은 대표적인 반도체 세정액이다. 이러한 고순도 고기능성 세정액 개발을 연구하는 선두 주자가 누구일까? 한양대학교 재료화학공학과 박진구 교수다.

박 교수는 애리조나 대학교에서 반도체 세정 분야로 박사학위를 취득한 뒤 반도체 회사 Texas Instruments에서 세정·표면개질 분야 연구원으로 경력을 쌓았다. 1994년 한양대학교에 부임해 세정 분야와 표면개질 분야를 연구해 왔다. 1990년 말부터 CMP라는 연마공정이 반도체에 적용되기 시작하자 세정과 CMP의 배경 학문이 일치해 CMP 연구를 수행했다.

반도체 세정과 CMP 연구는 다학제간 기업 중심 산업기술이다. 이 분야는 반도체 산업에 한정된 특수 분야로 연구가 늦게 시작됐고 수요도 크지 않아 기업의 수요를 모르면 연구하기 어렵다. 박 교수는 반도체 세정과 CMP 연구에 필요한 시설과 장비를 구축하고 이 분야의 독보적인 전문가로 자리매김했다. 박 교수의 연구력으로 전 세계에서 30년간 집중해서 세정을 연구한 대학으로 한양대학교가 유일하다는 평가를 받는다. 세정과 함께 CMP를 연구한 그룹 또한 박 교수 연구실이 유일무이하다. 특히 반도체 소자의 배선이 10nm 이하로 감소하고 Transistor의 재료와 구조가 급격히 바뀜에 따라 세정과 CMP 기술의 중요도는 상상할 수 없을 만큼 중요해졌다. 특히 최근 EUV기술이 중요기술로 부각되면서 EUV 세정에 관한 연구도 진행하고 있다. 한양대학교가 이 연구의 중심에 선 것은 박 교수의 노고와 완벽한 연구시설 확보, 충분한 인력 수급 덕분이다.

박 교수 실험실의 연구비와 과제의 70% 이상은 기업체 요청으로 진행되고 있다. 기업체의 필요를 이해하고 주어진 시간 내에 연구 결과를 제출하는 것이 박 교수 실험실의 장점이다. 연구의 약 30%는 해외기업의 수주를 받고 있다. 특히 일본의 CMP 장비회사와 전략적인 관계를 맺고 산학과제를 진행하여 학생 인턴십 프로그램도 수행하고 있다. 최근 박 교수팀이 연구한 CMP 후의 세정기술에 대한 논문과 특허가 국내외 회사의 큰 주목을 받았다. 관계 기업들은 박 교수 실험실 연구내용에 깊은 관심을 두고 발표된 내용을 바탕으로 지속적인 산학 협업을 요청받고 있다. 박 교수 연구의 기술이전과 특허 그리고 논문의 산업적 영향력이 계속 증대될 것으로 전망하고 있다.

박 교수는 최초로 반도체 분야의 기업 중심 연구학회모임을 만들었다. 국내 CMP와 세정 분야 연구집단의 선구적 리더가 박 교수이기 때문에 가능했다. 그는 20년 전 반도체 회사 연구원들과 한국 CMPUGM을 만들어 세계에서 가장 모범적인 CMP 분야의 전문가 모임으로 성장시켰다. 또한 CMP 분야의 국제학회 ICPT (International Conference on Planarization/CMP Technology)를 만들어 저명한 국제학회로 성장시킨 것도 박 교수의 노력으로 이룬 성과다.

반도체 세정은 기술 기반이 약한 1980년 중반에 연구가 시작됐다. 미크론 사이즈의 오염물을 제거하던 초기에는 세정기술의 난이도가 거의 없었다. 그러나 100nm 이하의 입자를 제거해야 하면서 그 중요성이 부각됐고, 최근 10nm 이하의 입자를 제거하는 기술 개발이 요구됨에 따라 세정기술 중요성이 크게 주목받고 있다. 세정 기술은 다른 반도체 기술과 다르게 모든 공정이 확립된 후 수율을 향상시키는 생산기술로써 반도체 회사 매출에 직접적인 영향을 미친다. 이러한 반도체 세정기술을 교육하고 연구 자문하는 세정기술 산학협력협의회를 한양대학교에 설립해 기업의 직원 교육과 연구 및 기술 자문을 진행하고 있다. 박 교수는 산학협력협의회를 주관하며 일본의 무역 규제에 맞서 한양대 기술자립화지원단 부품 소재 분야의 기술자립지원 사업을 이끌고 있다.

또한 박 교수는 한국-벨기에 글로벌 인재 양성사업을 진행하고 있다. 반도체 분야 최고의 연구기관인 imec과 명문 대학 KU Leuven과의 MOU를 통해 석박사급 학생을 파견한다. IMEC에 파견된 학생들은 세계 최고의 연구시설에서 근무하게 되는데 교육 효과는 돈으로 환산할 수 없을 만큼 높다. 반도체 세정과 CMP의 기술 난이도가 계속 확대되고 있다. 이 분야는 다학제간 전문성 있는 이해와 해석이 필요하여 다양한 분야의 전문가와 공동연구를 진행해야 최적의 연구 결과가 나온다. 자신의 도움이 필요하면 언제든 연락을 주기를 당부했다. 50대에 들어선 뒤부터 그는 행복의 정의를 고민해 왔다. 행복한 사람만이 좋은 연구자와 교육자로서 성취감을 얻을 수 있다는 생각에, 더 행복해지는 삶을 고민하며 세상에 도움이 되는 연구자이길 소망한다.