반도체 회로설계 분야는 단순한 이론 암기로는 도달할 수 없는 ‘실무 중심’ 직무입니다. 특히 Layout 설계, 전자설계자동화(EDA) 툴 활용, 그리고 정확한 회로 해석 능력은 실무에서 가장 중요한 3요소로 꼽힙니다. 이 글은 실제 설계팀에서 근무하고 있는 실무자의 입장에서, 입문자 및 예비 엔지니어들에게 꼭 필요한 실무 노하우를 정리한 것입니다. 단순한 책 지식이 아닌, 프로젝트 속에서 얻은 경험을 중심으로 실질적인 팁을 제공합니다.
Layout – 설계자는 결과보다 ‘과정’을 보는 사람
Layout 설계는 단순히 모양을 그리는 작업이 아닙니다. 실제 반도체 제조공정에 맞춰 전기적, 물리적 제약 조건을 고려하며 배선과 소자를 배치하는 고도의 작업입니다. 실무에서는 칩의 성능, 신뢰성, 수율 등에 직접적인 영향을 미치는 민감한 영역으로, 미세한 실수 하나가 전반적인 기능 오류로 이어질 수 있습니다.
설계자는 무엇보다 설계 의도에 부합하는 배치를 해야 합니다. 예를 들어 대칭 구조, 전원 라우팅 최적화, 그라운드 잡음 차단 등은 Layout 설계에서 반드시 고려해야 할 요소입니다. 단순히 LVS/DRC를 통과했다고 해서 설계가 끝난 것이 아니라, 설계의 구조적 안정성과 공정 변동성에 대한 대응도 생각해야 합니다.
툴활용 – Cadence가 전부가 아니다
Layout 설계를 위해 가장 많이 사용하는 툴은 Cadence Virtuoso지만, 실무자는 이 외에도 다양한 EDA 툴을 병행합니다. 회로 시뮬레이션은 Spectre, HSPICE, XA 등을 통해 수행되고, LVS/DRC 검증은 Calibre, Assura, Pegasus 등으로 이루어집니다.
실무자는 툴을 단순히 사용하는 데 그치지 않고:
- Netlist 오류 디버깅
- LVS mismatch 대응
- Parasitic extraction 후 corner case 시뮬레이션
- Skill script를 이용한 자동화 작업
이처럼 툴의 기능을 깊게 파악하고 반복 작업을 줄이기 위한 자동화 능력 또한 중요합니다.
회로해석법 – 이론보다 중요한 실전 시각
실무에서는 실제 회로가 어떻게 동작하는지를 예상하고 확인하는 능력이 더 중요합니다. 설계 조건이 바뀌었을 때 어떻게 동작이 달라지는가, 파라미터 변화가 전체 시스템에 어떤 영향을 주는가를 분석할 수 있어야 합니다.
예시 문제:
- NMOS threshold voltage 공정 오차 → 동작 불량
- Metal routing 길이 증가 → RC delay 발생
- Corner Simulation 결과 해석 필요
실무자는 항상 worst case를 고려하여 margin 확보를 우선합니다. 단순한 파형 해석을 넘어, 전체 시스템 관점에서 원인을 추적하는 사고방식이 필요합니다.
회로설계는 지식보다는 ‘감각’이 필요한 직무입니다. Layout 설계의 논리와 원리를 이해하고, 툴을 단순히 사용하는 것을 넘어 문제 해결을 위한 도구로 활용하며, 회로를 바라보는 시야를 넓히는 연습이 필요합니다. 실무자는 단순한 이론 암기를 넘어, 현장의 문제를 실제로 해결해본 경험에서 실력을 얻습니다. 이 글에서 제시한 방향을 토대로, 자신만의 실무 감각을 키워나가시길 바랍니다.