AMAT, 'AI 접목' 검사 장비로 미세회로 불량 잡아낸다

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웨이퍼 공정 중 발생한 이물질 포착
빅데이터 기반 수율 저하 요인 분석
기존 시스템比 3배 이상 비용 절감

어플라이드 머티어리얼즈 검사 장비 시스템. 인라이트 시스템, 익스트랙트AI 기술, 셈비전 시스템. <사진=어플라이드머티어리얼즈 코리아>
<어플라이드 머티어리얼즈 검사 장비 시스템. 인라이트 시스템, 익스트랙트AI 기술, 셈비전 시스템. <사진=어플라이드머티어리얼즈 코리아>>

어플라이드 머티어리얼즈가 인공지능(AI) 기술을 접목해 미세 회로에서 발생하는 불량을 더욱 정확하게 잡아내는 반도체 검사 장비를 공개했다. 칩 제조사 수율 개선과 생산성 향상에 도움이 될 것으로 보인다.

어플라이드 머티어리얼즈 코리아는 20일 기자 간담회를 열고 새로운 반도체 검사 시스템을 소개했다. 간담회에서는 △'인라이트' 웨이퍼 검사 장비 △SEM 비전 리뷰시스템 △익스트랙트 AI 기술 등 3가지 기술 및 장비가 선보였다.

이번에 선보인 시스템은 반도체 장비에 AI를 활용했다는 점이 특징이다. '인라이트' 검사 시스템에서 웨이퍼 공정 중 발생한 이물질과 결함을 잡아낸 후 'SEM 비전'이라는 전자빔(e빔) 장비에 데이터를 옮겨 AI로 수율 저하 요인을 분석해내는 방식이다. 인라이트 장비 빅데이터를 SEM비전으로 실시간으로 연결하는 기술이 업계 유일의 '익스트랙트 AI' 기술이다.

어플라이드 머티어리얼즈 코리아 측은 “빅데이터를 기반으로 웨이퍼 신호 특징을 세세하게 분류해 수율 저하 요인들을 분석한다”고 밝혔다.

인라이트 시스템 내부. <사진=어플라이드 머티어리얼즈>
<인라이트 시스템 내부. <사진=어플라이드 머티어리얼즈>>

특히 인라이트 검사 장비는 개발 기간만 5년 이상이 소요됐다. 기존 브라이트 필드 검사 방식에 '그레이 필드' 기술을 한 장비에서 동시 구현, 더욱 정밀한 검사가 가능하도록 지원한다.

어플라이드 머티어리얼즈 코리아는 이 시스템을 개발한 배경을 공정 미세화로 꼽았다. 3D 기반 소자로 칩 집적도가 더욱 올라가고, 공정 스텝 수가 기존보다 45% 이상 늘어나면서 정밀한 검사 시스템이 필요해졌다는 것이다.

차세대 반도체 공정에서 복잡도가 증가하고 있다. <사진=어플라이드 머티어리얼즈>
<차세대 반도체 공정에서 복잡도가 증가하고 있다. <사진=어플라이드 머티어리얼즈>>

회사는 이번 시스템 개발로 웨이퍼 위에서 발생한 결함을 포착하기까지 기존 대비 비용을 3배 이상 절감할 수 있다고 밝혔다. 비용 개선으로 생산 라인에 더 많은 검사 장비를 설치할 수 있고, 각 공정마다 수율까지 획기적으로 끌어올릴 수 있다는 설명이다.

현재 어플라이드 머티어리얼즈는 이 장비와 기술을 시스템 반도체를 생산하는 첨단 파운드리 업체에 납품하고 있다고 덧붙였다.

이석우 어플라이드 머티어리얼즈 코리아 전무는 “자동으로 결함을 분류하는 기능으로 고객사에게 좋은 평가를 받았다”며 “향후 파운드리 라인뿐 아니라 메모리 라인에도 관련 장비가 공급되기를 기대한다”고 밝혔다.

강해령기자 kang@etnews.com