세계 최대 반도체 장비 회사 어플라이드 머티어리얼즈가 인공지능(AI) 반도체 제조 시장 공략을 본격화한다. 이를 위해 고성능 반도체에 특화된 첨단 장비 포트폴리오를 확충했다.
어플라이드 머티어리얼즈 코리아(어플라이드코리아)는 26일 AI 성능을 끌어 올릴 수 있는 차세대 반도체 공정 장비와 사업 전략을 공개했다. 어플라이드는 AI 등 첨단 반도체 구현을 위한 핵심 기술 가운데 △수직 적층 패키징 △게이트올어라운드(GAA) 트랜지스터 △첨단 계측 등에 주목하며, 관련된 신규 장비를 소개했다.
우선 첨단 패키징 분야에서는 하이브리드 본딩 장비인 '키넥스 본딩 시스템'이 출시됐다. 하이브리드 본딩은 기존 반도체(다이)를 쌓기 위해 필요했던 마이크로 범프(솔더볼) 없이 구리와 구리를 직접 연결하는 첨단 패키징 기술이다. 반도체를 적층하는데 중간 매개체가 필요없어 칩 크기를 줄이는데 유리하다. 저항이 적어 신호 전달 속도를 높이면서 보다 많은 입출력(I/O) 단자를 구현할 수 있다.
키넥스 본딩 시스템은 이같은 하이브리드 본딩을 구현하는 장비로, 어플라이드가 네덜란드 장비회사 베시와 협력해 만든 첫 성과물이다. 단순 본딩 뿐 아니라 웨이퍼 표면 활성, 계측, 칩렛 관리 등 어플라이드 기술력이 합쳐진 통합형 장비다.
허영 어플라이드코리아 하이브리드 본딩 기술 디렉터는 “이미 로직과 로직 칩을 적층하려는 반도체 제조사에 장비가 공급돼 제품을 생산 중”이라고 밝혔다.
차세대 트랜지스터 구조인 GAA 공정 시장을 공략할 장비로는 센츄라 엑스테라 에피 시스템이 소개됐다. GAA는 반도체 회로에서 신호를 전달하는 채널 접합면이 기존 3개(핀펫) 4개로 늘어 성능과 전력 효율성을 높인 구조다. 채널을 형성하려면 기본 요소인 소스와 드레인에 물질을 채우는 성장, 즉 에피택시 장비가 필요하다.
신규 장비는 어플라이드의 독자적인 저용량 챔버 구조를 갖춰 기존 대비 가스 사용량을 50% 줄일 수 있다. 성장 과정에서 물질이 덜 채워지는 '빈 공간(보이드)'를 없앨 수 있어 반도체 수율과 성능 개선에 기여할 수 있다.
반도체 칩 구조가 복잡해지면서 계측·검사 중요성도 커졌다. 정확한 계측·검사로 반도체 수율을 끌어올려야 생산성을 확보할 수 있어서다. 어플라이드는 이같은 수요에 대응, 프로비전 10 전자빔 계측 시스템을 선보였다. 1000도 이상 고온에서 운용하는 열전계방출(TFE) 방식이 아닌 상온에서 쓸 수 있는 냉전계방출(CFE) 이빔 전자빔 기술로, 기존 대비 해상도를 50% 높일 수 있는 계측 장비다. 이미징 구현 속도도 10배 높였다.
박광선 어플라이드코리아 대표는 “AI가 산업의 틀을 바꾸는 요인이 됐고, 지속 가능한 AI 성장을 위해서는 컴퓨팅 효율을 높이는 게 과제”라며 “어플라이드는 첨단 장비로 전력 효율과 컴퓨팅 성능을 높이는 핵심 기술을 제공할 것”이라고 말했다.
권동준 기자 djkwon@etnews.com
