전북특별자치도가 642억 원 규모의 반도체 소재·케미컬 특화단지로 선정되면서 전북대학교 반도체공동연구소(추진단장 임연호 교수)가 첨단 소재·케미컬의 실증과 평가, 전문인력 양성을 이끄는 핵심 거점으로 역할을 확대한다.

이번 특화단지는 익산 제3산업단지와 새만금국가산업단지를 생산·연구개발 중심의 코어 산단으로, 익산국가산업단지와 완주일반산업단지를 협력기업 생산 기반의 연계 산단으로 묶어 조성된다. 익산·군산·완주에 분포한 기업과 연구개발 역량을 하나의 소재·케미컬 산업망으로 연결해, 반도체 공급망의 핵심 공백으로 지적돼 온 첨단 케미컬 분야의 경쟁력을 높이는 것이 목표다.

전북은 동우화인켐, OCI, PKC, 한솔케미칼 등 반도체 소재·케미컬 분야의 앵커기업을 중심으로 초고순도 세정, 증착, 식각 소재의 생산 기반을 갖추고 있다. 여기에 전북대 반도체공동연구소가 기업의 기술개발 성과를 실제 반도체 공정에 적용하기 전 검증하는 공동 활용 테스트베드를 운영함으로써 개발부터 성능평가·신뢰성 검증·양산 연계까지 이어지는 지원체계를 구축하게 된다.

반도체용 초고순도 케미컬은 기술개발만으로 시장 진입이 가능하지 않다. 세정액과 증착 전구체, 식각가스 등은 실제 공정에 투입하기 전 품질과 안전성, 수율 영향을 반복적으로 검증해야 한다. 소재를 바꾸는 경우에도 공정 적합성 평가와 인증에 상당한 시간이 소요되는 만큼, 기업 단독으로 감당하기 어려운 실증 인프라를 지역 차원에서 공동으로 갖추는 것이 특화단지 성공의 관건으로 꼽힌다.

전북대 반도체공동연구소는 특화단지의 실증 기반을 담당한다. 특화단지 육성계획에는 2027년부터 2031년까지 반도체 첨단 케미컬 테스트베드를 구축하고, 세정·증착·식각 공정용 소재의 실증과 신뢰성·제품화 지원을 위한 핵심 장비 8종을 도입할 계획이다.

또한 연구소는 팹 클린룸을 기반으로 세정 케미컬과 첨가제 실증, 전구체 합성·정제 및 박막 특성 평가, 식각가스 반응 분석과 공정 평가, 극미세 불순물·결함 분석 등을 지원할 계획이다. 기업이 개발한 소재를 연구소에서 기초 성능평가와 공정 실증으로 검증하고, 이후 올해 MOU 체결된 용인 트리니티팹과 연계해 양산성 평가로 이어지는 단계적 체계도 마련한다.

특화단지 사업은 연구개발 분야에서도 전북대의 역할이 중심에 있다. 오는 2031년까지 추진될 공동 연구개발에는 △차세대 반도체 증착용 High-k·실리콘·금속 전구체 국산화 △극한 소자 구조 구현을 위한 맞춤형 식각가스 설계 및 공정·장비 통합 성능 실증 △차세대 로직·메모리 ALD 공정용 전구체 및 첨가제 개발 △첨단 반도체 세정·배선 공정용 초고순도 웨트 케미컬 소재 개발 등이 이뤄진다.

전북대는 기업별 기술 수요에 맞춰 소재 설계와 분석, 박막 증착 및 물성평가, 식각 반응 분석, 공정 검증을 수행하며 산학연 공동연구를 지원할 예정이다. 동우화인켐·OCI·PKC·한솔케미칼 등 기업이 소재 개발과 공급을 맡고, 전북대 반도체공동연구소가 공정 적합성 및 성능평가를 뒷받침하는 협업 구조다.

인재 양성도 중요한 축이다. 전북대는 반도체설계교육지역센터와 반도체 특성화대학, 반도체공동연구소의 오픈팹 실습 체계를 연계해 소재·케미컬 분야의 현장 맞춤형 전문인력 양성에 나선다. 특화단지 계획은 고교·학사·석박사·재직자 교육으로 이어지는 전주기 인력양성 체계를 통해 2031년까지 2,050명의 반도체 전문인력을 배출한다는 목표를 제시하고 있다.

임연호 전북대 반도체공동연구소 추진단장은“반도체 소재·케미컬은 기술 개발 단계에서 멈추지 않고 실제 공정에서 성능과 신뢰성을 입증해야 비로소 사업화로 이어질 수 있는 분야”라며 “전북대 반도체공동연구소는 기업이 보유한 소재 기술을 공정 검증과 양산 연계 단계까지 끌어올리는 실증 거점으로서 역할을 충실히 수행하겠다”고 말했다.

이어 “기업과 대학, 연구기관이 장비와 데이터를 공동 활용하는 체계를 정착시켜 기술개발 기간과 검증 비용을 줄이고, 전북이 대한민국 반도체 소재·케미컬 공급망의 핵심 거점으로 자리 잡는 데 힘을 보태겠다”고 덧붙였다.

전북대는 반도체공동연구소를 중심으로 특화단지 추진단과 전북특별자치도, 전북테크노파크, 앵커기업 및 협력기업 등과 긴밀히 협력하며, 소재 국산화와 공급망 안정화, 기업 성장, 전문인력 양성이 선순환하는 전북형 반도체 생태계 구축에 나설 계획이다.