반도체 장비 업체 어플라이드머티어리얼즈가 빅데이터와 인공지능(AI) 기술을 활용한 공정 제어 시스템 공급을 강화한다. 현재 파운드리, 로직 반도체 제조 업체 중심 공급에서 향후 메모리 반도체 분야로 확대할 계획이다.
어플라이드머티어리얼즈코리아가 20일 국내 기자간담회를 통해 새로운 공정 제어 시스템을 발표했다. △인라이트 광학 웨이퍼 검사 시스템 △익스트랙트AI 기술△SEM비전 전자빔 리뷰 시스템 등 세 가지다.
이석우 어플라이드머티어리얼즈코리아 전무는 "최근 반도체는 3D 트랜지스터와 멀티 패터닝 기술과 같은 복잡한 공정 기술이 적용되면서 수율 저하 결함 원인을 찾고 수정하는 데 많은 시간이 걸리게 됐다"라며 "이번 신규 공정 시스템은 AI 기술을 적용해 반도체 제조사의 칩 개발과 생산 시간을 단축시켜 준다"고 설명했다.
인라이트 광학 웨이퍼 검사 시스템은 고해상도∙고속 검사 기술을 결합한 장비다. 공정 중에 더 많은 검사 스텝(step)을 넣을 수 있고, 시스템에서 얻어진 빅데이터로 수율 저하 요소를 보다 빨리 예측함으로써 통계적 공정 방식인 '라인 모니터링'을 개선할 수 있다. 근본 원인을 추적함으로써 공정 개선 시간을 단축해 양산 체계로 빠르게 복귀할 수 있도록 도와준다. 경쟁사에 비해 치명적인 결함을 포착하는 데 투입되는 비용을 3배 절감할 수 있다. 또 이미지 수집에 브라이트필드와 그레이필드를 동시에 지원한다는 점이 경쟁사와 차별점이다. 브라이트필드만으로 놓칠 수 있는 시그널을 그레이필드를 통해 수집할 수 있다.
이석우 전무는 "인라이트 광학 웨이퍼 검사 시스템은 5년간 빅데이터 수집과 기술 개발을 걸쳐 2019년에 출시된 장비"라며 "지금까지 누적 매출액 4억달러를 기록함으로써 어플라이드 역사상 가장 빠른 실적 성장을 달성한 광학 검사 장비"라고 소개했다.
어플라이드의 익스트랙트AI는 최신 광학 스캐너에서 생성되는 수백만개의 신호와 '노이즈' 중에서 수율 저하에 영향을 미치는 결함을 정확하게 구별해 내는 기술이다. 반도체 엔지니어들은 엄청난 양의 잠재적 결함을 확인하는 대신, 필터링 알고리즘을 사용해 감당 가능한 데이터 세트를 확보할 수 있게 된다.
인라이트 광학 웨이퍼 검사 시스템은 익스트랙트AI 기술과 연동해 사용할 수 있다. 인라이트 검사 장비에서 전달된 잠재 결함들은 0.001% 수준의 리뷰만으로도 웨이퍼에서 대부분의 중요 결함을 추출할 수 있다. 또 익스트랙트AI는 SEM비전 전자빔(eBeam) 리뷰 시스템을 실시간으로 연결해준다.
SEM비전 전자빔은 광학 검사 시스템에서 생성되는 빅데이터와 특정 수율 신호를 분류하는 기술이다. 분리된 데이터는 AI 알고리즘으로 인해 트레이닝 된다. 반도체 제조사는 이를 통해 반도체 칩 생산과 수율 개선을 가속화할 수 있다.
인라이트 시스템과 익스트랙트AI 기술, SEM비전 시스템을 실시간 연동해 사용할 수 있다. 현재 반도체 공정에서 널리 사용되는 SEM비전 G7 시스템부터 새로운 인라이트 시스템 및 익스트랙트AI 기술과 호환 가능하다.
이석우 전무는 "3가지 기술을 연결해서 실시간으로 가장 빠르게 제공하는 것은 우리 기술이 유일하다"라며 "고객사의 상황에 맞춰 생성된 빅데이터를 할용하기 때문에 맞춤형 공정 설비가 가능하다"고 말했다. 이어서 "지금까지 광학 시스템은 파운드리, 로직 반도체 업체를 대상으로 공급해 왔지만 향후 메모리 제조 업체와 협력을 통해 공급을 확대할 계획"이라고 전했다.