서울 서울대학교 반도체공동연구소(소장 이혁재)가 지난 2일부터 5일까지 나흘간 반도체 공정을 활용해 퀀텀칩을 직접 제작하는 ‘제1회 양자 반도체 기본공정교육’을 개최했다. 과학기술정보통신부의 지원으로 마련된 이번 교육에서는 참가자들이 광 기반 퀀텀칩을 설계하고 제작한 뒤 작동 여부를 측정하는 전 과정을 실습했다.

이번 교육은 반도체공동연구소가 처음 개설한 양자 소자 공정 실습 과정이다. 1988년 설립된 반도체공동연구소는 그동안 345회 이상의 반도체 공정교육을 운영하며 전문 인력 양성에 기여해 왔다. 기존 반도체 공정교육에서 나아가 양자 소자를 직접 제작하는 과정으로 교육 영역을 확장했다는 점에서 의미가 있다.

퀀텀칩은 양자컴퓨터의 핵심 부품으로, 양자 정보를 생성하고 제어하는 소자를 하나의 칩에 집적한 것이다. 이번 교육에서는 빛의 입자인 광자를 이용해 정보를 처리하는 광 기반 퀀텀칩을 실습 대상으로 삼았다.

교육생들은 이론교육을 바탕으로 퀀텀칩을 설계하고, 반도체공동연구소 클린룸에서 실제 장비를 활용해 증착·사진·식각 등 반도체 공정을 거쳐 칩을 제작했다. 이어 제작한 칩에 광섬유로 빛을 입력하고 측정하는 전 과정을 경험했다.

이번 교육은 전공에 관계없이 양자·반도체 기술에 관심 있는 학부생과 대학원생은 물론 졸업생과 산업체 재직자에게도 참여 기회를 열었다. 특히 양자 기술을 처음 접하는 사람도 이론 강의에서 배운 내용을 실제 반도체 공정에 적용하며 퀀텀칩 제작 과정을 직접 경험할 수 있도록 구성했다.

교육은 서울대학교 전기·정보공학부 남동욱 교수가 총괄했으며, 서울대 윤상원 교수와 김지현 교수도 강의에 참여했다. 서울대 교수진과 반도체공동연구소 연구진은 이론 강의부터 클린룸 실습까지 함께 진행했다.

양자컴퓨터는 기존 컴퓨터로 풀기 어려운 문제를 해결할 차세대 컴퓨팅 기술로 주목받고 있으며, 세계 각국과 글로벌 기업이 관련 기술 개발 경쟁을 벌이고 있다. 정부도 올해 초 ‘2035년 세계 1위 퀀텀칩 제조국’을 목표로 양자 산업화 로드맵을 발표했다. 퀀텀칩 제작에 반도체 공정 기술이 활용되는 만큼, 국내 반도체 제조 역량을 양자 분야로 확장하고 관련 인재를 양성하는 것이 중요해지고 있다. 이번 교육은 국내에서 접하기 어려웠던 퀀텀칩 제작 실습 기회를 제공했다는 점에서 의미가 있다.

교육을 이끈 남동욱 교수는 “양자컴퓨터는 먼 미래의 이론이 아니라 반도체 팹에서 만들어지는 하드웨어”라며 “반도체 강국인 한국이 양자 시대에도 앞서가려면 퀀텀칩을 직접 만들 수 있는 인재가 필요하다. 이번 첫 교육을 시작으로 누구나 양자 기술을 직접 경험할 수 있는 교육 모델을 만들어 가겠다”고 말했다.

이혁재 반도체공동연구소장은 “반도체공동연구소가 축적해 온 공정 교육 인프라와 노하우를 양자 분야로 확장한 첫걸음”이라며 “권역별 반도체공동연구소와 연계해 전국 어디서나 양자 공정 실습 교육을 받을 수 있는 기반을 만들어 나가겠다”고 밝혔다.

이번 교육은 과학기술정보통신부가 지원하는 ‘반도체 공정 기반 양자컴퓨팅 공정기술 인력양성 전략 연구’ 과제의 일환으로 마련됐다. 반도체공동연구소는 교육 운영 결과와 교육생 의견을 반영해 과정을 보완하고, 양자 반도체 공정교육을 정기 과정으로 확대할 계획이다.

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