[매일일보 정두용 기자] 반도체 장비 기업 ‘어플라이드 머티어리얼즈’가 빅데이터와 인공지능(AI) 기술을 활용한 공정 제어 시스템을 20일 공개했다. 이 시스템은 반도체 제조사가 반도체 칩 개발 및 생산 체계 도달 시간을 단축해 보다 많은 수익을 창출하도록 지원한다.
어플라이드 머티어리얼즈는 이날 공개 간담회를 열고 “반도체 기술의 복잡성과 비용이 갈수록 증가하고 있어 첨단 노드를 개발하고 대량 생산하는 기간을 단축하는 것은 전 세계 반도체 제조사에게 수십억 달러의 가치를 제공한다”며 “이를 위해서는 결함을 검출해 빨리 공정을 개선하는 역량이 요구되지만 반도체 선폭이 줄어들면서 예전 노드에서 수율에 영향을 미치지 않던, 작은 결함이 수율 저하 요소가 되면서 결함을 검출해 수정하는 역량을 확보하기가 더욱 어려워졌다”고 설명했다. 이어 “3D 트랜지스터와 멀티 패터닝 기술과 같은 복잡한 공정 기술이 미묘한 편차를 일으켜 수율 저하 결함 원인을 찾고 수정하는 데 많은 시간이 걸리게 됐다”고 설명했다.
어플라이드 머티어리얼즈는 이를 해결하기 위해 빅데이터와 AI 기술을 핵심 칩 제조 기술에 적용해 공정 제어에 대한 새로운 플레이북을 제시했다.
해당 솔루션은 실시간 연동해 작동하는 방식으로 운영된다. 효과적인 비용으로 결함을 검출∙분류하는 시스템을 갖췄다. △새로운 ‘인라이트(Enlight)’ 광학 웨이퍼 검사 시스템 △새로운 ‘익스트랙트AI(ExtractAI)’ 기술 △’SEM비전(SEMVision)’ 전자빔 리뷰 시스템의 세 가지 요소로 구성된다. 인라이트 시스템 아키텍처는 경제적이고 효율적인 광학 검사를 제공해 경쟁사에 비해 치명적인 결함을 포착하는 데 투입되는 비용을 3배 절감할 수 있다는 게 회사 측의 설명이다.
어플라이드의 데이터 사이언티스트들이 개발한 새로운 익스트랙트AI 기술은 최신 광학 스캐너에서 생성되는 수백만 개의 미약한 신호와 ‘노이즈’를 수율 저하 결함과 신속 정확하게 구별해 내는 기술이다. 익스트랙트AI는 광학 검사 시스템에서 생성되는 빅데이터와 특정 수율 신호를 분류하는 전자빔(eBeam) 리뷰 시스템을 실시간으로 연결하는 업계 유일한 솔루션이다. 이 같은 빅데이터를 추론해 웨이퍼 맵의 모든 신호를 분류하고 수율 저하 요인을 노이즈와 구분해 준다.
댄 허치슨(Dan Hutcheson) VSLI리서치 회장 겸 최고경영자는 “수율 저하 결함을 노이즈로부터 신속하고 정확하게 구별하는 것은 반도체 제작 엔지니어들이 지난 30여 년간 고심해온 문제”라며 “익스트랙트AI기술이 탑재된 어플라이드 머티어리얼즈의 인라이트 시스템은 이 문제를 해결하는 혁신적 방법을 제시한다. 사용하는 시스템 수가 늘어남에 따라 AI가 더욱 스마트해지기 때문에 반도체 제조사는 점점 더 웨이퍼당 수익을 높일 수 있다”라고 말했다.
키스 웰스(Keith Wells) 어플라이드 머티어리얼즈 이미징 프로세스 컨트롤 제품군 부사장 겸 총괄매니저는 “공정 제어를 위한 어플라이드의 새로운 플레이북은 빅데이터와 AI를 결합해 스마트하고 적응력이 뛰어난 솔루션을 제공한다. 이 솔루션은 고객이 시간을 단축하여 최대 수율을 달성하도록 지원한다”라고 밝혔다. 이어 “어플라이드는 업계 최고 수준의 광학 검사 및 전자빔 리뷰 기술을 결합함으로써 수율에 중요한 결함을 감지하고 분류함은 물론, 공정 변화를 실시간 학습하고 적응하는 인텔리전스를 갖춘 업계 유일한 솔루션을 구현했다. 반도체 제조사는 이 같은 고유 기능을 활용해 새로운 공정 노드를 더욱 빠르게 양산하고 공정 전반에 걸쳐 수율에 치명적인 결함을 안정적으로 검출할 수 있다”고 강조했다.
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