첨단화 경쟁이 치열한 반도체 공정 제어 시스템의 기술 혁신이 숨 가쁘다. 업계에서는 첨단 기술을 통해 그간 반도체 제조사들이 어려움을 겪던 결함 검출·수정 역량 확보, 신속한 수율 저하 원인 발견 등을 해결하는 데 도움이 될 것으로 기대하고 있다.

어플라이드 머티어리얼즈 코리아는 20일 온라인 기자간담회를 개최하고 빅데이터와 인공지능(AI) 기술을 활용한 공정 제어 시스템을 공개했다.

이석우 어플라이드 머티어리얼즈 코리아 전무는 “비용 증가로 인해 웨이퍼 검사 단계가 줄어들고 결함 이슈로 개발이 지연되는 경향이 있다”며 “새로운 솔루션은 이 문제를 해결하기 위해 빅데이터·AI 기반으로 개발됐다”고 설명했다.

어플라이드 머티어리얼즈에 따르면 △인라이트(Enlight) 광학 웨이퍼 검사 시스템 △익스트랙트AI(ExtractAI) 기술 △셈비전(SEMVision) 전자빔 리뷰 시스템 등 세 가지 요소로 구성된 이 솔루션은 기존 방식보다 빠르고 우수하며 효과적인 비용으로 결함을 검출·분류할 수 있다.

이 중에서 5년간의 개발을 거친 새로운 인라이트 광학 웨이퍼 검사 시스템은 업계 최고 수준의 고해상도·고속 검사 기술을 결합해 치명적인 결함을 잡아내는 데 투입되는 비용을 최대 3배 절약시켜준다.

익스트랙트AI는 반도체 공정 미세화에 따라 난제로 떠오른 ‘치명적인 결함과 노이즈 구분’ 이슈를 해결하는 데 도움을 준다.

광학 검사 시스템에서 생성되는 빅데이터, 특정 수율 신호를 분류하는 전자빔(eBeam) 리뷰 시스템을 실시간으로 연결, 빅데이터를 추론해 수율 저하요인을 노이즈와 구분하는 것이다.

새로운 공정 제어 시스템은 위 두 가지 구성에 더해 셈비전 전자빔 리뷰 시스템을 실시간으로 연동해 반도체 제조 과정에서 새로운 결함을 즉시 식별할 수 있도록 돕는 방식으로 작동한다.

이 전무는 “오늘 소개한 새로운 방식의 공정 제어 시스템을 통해 고객들은 최상의 이미지를 통해 데이터를 분류하고 분석하는 기능을 갖게 된다”며 “이 최상의 이미지와 더불어 자동으로 결함을 분류하는 기능이 경쟁사 솔루션과의 차별점”이라고 설명했다.
  이날 기자간담회에 앞서 2019년께 인라이트 장비를 공급하기 시작한 어플라이드 머티어리얼즈는 1~2년가량 지난 현재까지 4억달러(약 4445억원) 이상의 누적 판매 규모를 기록하는 등 빠르게 성장하고 확대하고 있다고 밝혔다.

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”며 “고객이 시간을 단축해 최대 수율을 달성하도록 지원한다”고 자신했다.

이날 어플라이드 머티어리얼즈는 파운드리 첨단 공정에 대한 대응을 강화하며 메모리반도체 제조 시장을 공략하겠다는 포부도 밝혔다.

이 전무는 “파운드리 시장에서 4nm(나노미터), 3nm 기술개발 경쟁이 이뤄지고 있어 효율적인 검사시스템을 도입하기 위해 대응하고 있다”며 “또 현재 메모리반도체 고객과의 협력을 강화하고 있는데 올해나 그 이후 성과를 이룰 것으로 보고 있다”고 강조했다.