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프랙틸리아, EUV 공정 안정성 높이기 위한 'FAME OPC' 출시

스토캐스틱 기반 분석 및 제어 솔루션 전문기업 Fractilia(프랙틸리아)는 'FAME OPC'라는 신제품을 출시한다고 12일 밝혔다. 프랙틸리아의 FAME OPC는 첨단 패터닝 공정에 사용되는 필수 기법인 광 근접 보정(OPC) 모델링 향상에 결정적인 OPC 측정 및 분석 기능들을 제공한다. FAME OPC는 모든 주사전자현미경(SEM) 장비회사의 모든 SEM 장비 모델과 호환되고, 어떠한 OPC 데이터 플로우에도 삽입할 수 있으며, 단독 제품으로 사용하거나 또는 사용자가 기존에 보유하고 있는 프랙틸리아 프레임워크에 추가 기능으로 사용할 수 있다. 프랙틸리아의 FAME 및 MetroLER 제품은 회사의 특허 기술인 FILM(Fractilia Inverse Linescan Model) 기술과 진정한 연산 계측(true computational metrology)을 결합했다. 첨단 노드에서 패터닝 오류의 가장 중요한 원인인 모든 주요 스토캐스틱 효과를 고도로 정확하고도 정밀하게 측정하는 유일하게 검증된 팹 솔루션이다. 현재 프랙틸리아는 주요 선두 칩 제조사들과 자사의 새로운 FAME OPC 제품을 활용해 OPC 데이터를 측정 및 분석하는 방안에 대해 협의 중이다. OPC는 반도체 제조에 있어서 포토마스크에 미세 에지 편차(tiny edge deviation) 및 SRAF(sub-resolution assist feature)를 사용해 웨이퍼 상에 원하는 칩 패턴의 인쇄 적성을 향상시키는 패터닝 향상 기법이다. 각각의 OPC 모델들은 게이지(gauge)라고 하는 수만 개의 피처들을 사용해서 보정된다. 이 게이지들이 정확하고도 정밀하게 측정되지 않으면 프로세스 윈도우와 수율에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. OPC 모델을 보정하기 위해, 칩 제조사들은 테스트 마스크를 사용해 웨이퍼를 프린트한 다음, 게이지가 프린트한 것과 자신들이 설계한 것의 차이를 분석한다. 과거에는 고객들이 임계 선폭(CD)만 측정한 다음, 이를 OPC 모델에 포함시켜서 모델을 보정했다. 그러나 칩 피처 크기가 계속해서 축소되고 EUV 패터닝 도입으로 스토캐스틱 변이(stochastic variability)가 증가함에 따라, OPC 모델 보정 및 검증을 위해서 CD 측정은 더 이상 충분하지 않게 됐다. 라인 에지 거칠기(LER), 라인 폭 거칠기(LWR), 국부적 에지 배치 오차(LEPE), 국부적 CD 균일성(LCDU), 그리고 CD 측정을 모두 고려해야 한다. 미세 공정 노드가 2나노미터(nm) 이하로 내려가면서 high-NA EUV(0.55 NA EUV) 리소그래피로 이전이 예상됨에 따라 스토캐스틱 변이의 위험성은 더욱 높아졌다. 프랙틸리아의 FAME 솔루션 포트폴리오는 독자적이고 고유한 물리학에 기반한 SEM 모델링 및 데이터 분석 접근법을 사용한다. 이를 통해 SEM 이미지로부터 무작위 오차와 시스템 오차를 측정하고 제거함으로써 이미지 상에 보이는 것이 아니라 실제 웨이퍼 모습을 정확하게 측정한다. FAME은 LER, LWR, LCDU, LEPE, 스토캐스틱 결함을 포함한 모든 주요 스토캐스틱 효과를 동시에 측정할 수 있을 뿐 아니라, CD와 그 밖에 다른 거리 측정도 제공한다. FAME은 업계 최고 수준의 신호 대 잡음 에지 검출(경쟁 솔루션 대비 최대 5배에 달하는 신호 대 잡음비(SNR)) 성능을 제공하며, 각 SEM 이미지로부터 30배 이상 더 많은 데이터를 추출한다. FAME은 모든 SEM 장비회사의 모든 SEM 장비 모델과 호환된다. FAME OPC를 통해, 프랙틸리아는 OPC 모델링에 FAME의 고도로 정확한 측정 및 분석 기능을 제공하게 됐다. 사용자는 모든 측정된 게이지의 '마스터 시트'를 생성한 다음, 이를 모든 SEM 이미지 및 GDS/OASIS 파일 같은 설계 패턴과 함께 FAME OPC에 전달한다. 그러면 FAME OPC가 SEM 장비 측정에 대해서 CD 측정을 자동으로 보정하고, 각각의 프랙틸리아 '레시피' 파일을 생성하며, 각각의 게이지에 대해서 해당 SEM 이미지를 측정한 다음, 결과들을 취합해서 극히 정확한 측정과 신속한 분석을 제공한다. FAME OPC는 이 모든 과정을 완벽하게 자동화된 프로세스로 처리함으로써 엔지니어링 워크로드를 크게 줄이고, 결과를 얻고 최적화된 OPC 처치를 결정하기까지 걸리는 시간을 수십 배 단축한다.

2024.06.12 14:52장경윤

마이크로 디스플레이 업계, 연내 원자현미경 도입…수율 향상 총력

국내 주요 전자업체가 올해 초 웨어러블 기기용 LEDoS(LED on silicon; 레도스) 개발을 위한 AFM(원자현미경) 장비를 첫 발주한 것으로 파악됐다. AFM은 나노미터 수준까지 분석할 수 있는 계측 기술이다. 기존에는 대면적 패널의 샘플을 검사하는 데 쓰여 온 장비로, 올해부터는 국내 마이크로 디스플레이의 개발 가속화에도 기여할 수 있을 것으로 예상된다. 23일 업계에 따르면 국내 주요 전자업체는 레도스 기술 개발을 위해 올 하반기 AFM 장비를 도입할 계획이다. 레도스는 OLED의 뒤를 이을 차세대 디스플레이로 주목받는 '마이크로 디스플레이'의 한 종류로 분류된다. 마이크로 디스플레이는 1인치(2.54cm) 내외의 작은 크기에 수천 PPI(인치 당 픽셀 수) 수준의 높은 픽셀 집적도를 갖춘 초고해상도 디스플레이를 통칭하는 용어다. 레도스는 무기물인 발광다이오드(LED)를 기존 유리기판이 아닌 실리콘 기판 위에 증착하는 것이 가장 큰 특징이다. 실리콘 기판은 유리 대비 회로의 전자 이동 속도가 빠르다. 덕분에 패널의 응답속도를 높이거나 화질을 더 선명하게 구현하는 데 유리하다. 다만 레도스는 기판 변경 및 픽셀 집적도 향상에 따른 개발 난이도가 높다. 현재 수율 관리는 물론, 웨어러블 기기가 요구하는 고휘도 패널 구현에도 어려움을 겪고 있는 것으로 알려졌다. 이에 국내 주요 전자업체는 올해 초 레도스 패널 개발 라인에 들일 AFM 장비를 주문했다. AR(증강현실)·XR(확장현실) 등 웨어러블 기기용 패널 개발을 겨냥한 투자다. 해당 장비는 올해 하반기 중으로 설치가 완료될 예정이다. AFM은 탐침을 시료 표면에 원자 단위까지 접근시키고, 탐침과 표면 간의 상호작용을 통해 시료를 계측하는 장비다. 기존에 쓰이던 전자현미경(SEM) 대비 매우 정밀한 수 나노미터(nm) 수준의 계측이 가능하다. 그간 AFM은 국내 주요 디스플레이 제조업체들이 생산하는 대형 디스플레이 샘플의 거칠기, 단차 등을 계측하는 데 활용돼 왔다. 레도스용 라인을 위한 발주는 올해가 처음인 것으로 알려졌다. 디스플레이 업계 관계자는 "레도스, 올레도스 등 마이크로 디스플레이 개발이 당초 예상보다 어렵다보니 정밀한 계측에 대한 수요도 높아지는 추세"라며 "레도스용으로는 최소한 3천 PPI를 달성하기 위한 패널 검사에 AFM이 도입되는 것으로 안다"고 밝혔다. 한편 시장조사업체 옴디아에 따르면 AR디스플레이 시장에서 레도스 패널의 점유율은 23년 5.4%에서 24년 12.6%, 25년 27.1%, 26년 45.6%으로 급성장할 전망이다.

2024.04.22 15:39장경윤

AMAT, 삼성·인텔 등 초미세공정 공략…"2나노서 검증 중"

어플라이드머티어리얼즈(AMAT)가 삼성전자, 인텔 등 고객사의 반도체 초미세공정 개발을 위한 혁신 솔루션을 공개했다. 최신 제품의 경우 2나노미터(nm) 공정에서 검증을 진행 중으로, 회사는 올해 및 내년에 강력한 매출 성장을 이뤄낼 것으로 자신했다. 4일 AMAT코리아는 경기 성남 소재의 본사에서 패터닝 솔루션 미디어 라운드테이블을 개최했다. AMAT는 이번 간담회를 통해 옹스트롬(Angstrom; 1A=0.1나노미터) 시대를 위한 첨단 반도체 기술 4종을 소개했다. 현재 삼성전자·TSMC·인텔과 같은 주요 반도체 기업들은 2나노 공정 상용화를 준비하는 등, 옹스트롬의 영역 진입을 위한 치열한 기술 경쟁을 벌이고 있다. 이에 AMAT는 초미세 공정을 위한 첨단 패터닝 솔루션을 개발해 왔다. 패터닝은 반도체 웨이퍼에 회로를 새기기 위한 공정으로 증착, 노광, 식각 등 다양한 과정을 거친다. 대표적인 솔루션은 AMAT가 지난해 발표한 '스컬프타(Sclupta)'다. 스컬프타는 최첨단 EUV(극자외선) 및 High-NA EUV 노광 공정에 적용할 수 있는 패터닝 시스템으로, 싱글 패터닝 이후 패턴을 원하는 방향으로 늘려 소자 간 간격을 줄이고 패턴 밀도를 높일 수 있다. 이를 활용하면 반도체 제조업체들은 패터닝을 두 번 진행하지 않고도 원하는 회로를 새길 수 있게 된다. 패터닝 공정이 줄어들면 비용 및 생산 효율성이 증대되고, 공정 복잡성이 줄어들기 때문에 수율 안정화에도 유리하다. 현재 스컬프타는 삼성전자 4나노 공정, 인텔의 최신 공정 등에 도입되고 있다. 이길용 AMAT코리아 기술마케팅 및 전략프로그램 총괄은 "현재 스컬프타는 고객사의 EUV 공정에 쓰이고 있으며, High-NA EUV 기술이 도입되는 시점에서도 연계 적용될 것"이라며 "스컬프타 매출이 올해 2억 달러, 내년에는 5억 달러로 성장할 것으로 예상한다"고 밝혔다. 나아가 AMAT는 올해 스컬프타에 '브릿지 결함'을 제거할 수 있는 기능을 추가했다. 브릿지 결함은 회로 간 간격이 너무 좁아 서로 붙게 되는 문제다. AMAT는 현재 최선단 파운드리 고객사의 2나노 공정에서 평가를 진행하고 있다. 또한 AMAT는 동일 챔버에서 증착·식각을 모두 지원하는 'Sym3 Y 매그넘' 식각 시스템을 공개했다. 해당 기술은 식각 과정에서 EUV 회로 표면을 더 매끄럽게 만들어, 수율 및 전력 효율성을 높인다. 일례로, Sym3 Y 매그넘을 AMAT의 또 다른 신규 솔루션인 '프로듀서 XP 파이오니어 CVD' 패터닝 필름과 결합 시, 라인 표면 거칠기를 25%가량 개선할 수 있는 것으로 나타났다. 해당 필름은 패턴 형태의 균일도를 높이는 데 기여한다. 현재 Sym3 Y 매그넘, 프로듀서 XP 파이오니어 CVD 패터닝 필름은 주요 고객사의 EUV D램 공정에서 활용되고 있다. 이외에도 AMAT는 첨단 전자빔(eBeam) 계측 시스템인 '아셀타'를 공개했다. 아셀타는 노이즈 발생이 두드러지는 초미세공정 회로 계측에서도 선명한 이미지를 구현해, 패턴이 얼마나 의도대로 구현됐는 지 파악할 수 있게 만들어 준다. 박광선 AMAT코리아 대표는 "최근 고객사들이 2나노, 1나노 등의 기술을 발표하고 있는데, EUV를 실제로 잘 구현하기 위해서는 여러 공정 기술이 필요하다"며 "AMAT는 10여년 전부터 이에 대응하기 위한 준비를 해 왔고, 매년 많은 투자를 해오고 있다"고 강조했다.

2024.04.04 14:24장경윤

훈민솔루션, 연마면 품질 자동 검사시스템 노르웨이에 수출

소부장 전문 벤처기업 훈민솔루션은 TIPA(중소기업기술정보진흥원) 연구개발지원으로 개발성공한 '마이크로미터(㎛) 단위 연마면 품질 자동 검사시스템(FAIS)'을 지난해 폴란드에 이어 지난달 노르웨이 FOSS사에 공급했다고 23일 밝혔다. AI 머신비전과 로봇 자동화 기술을 적용한 FAIS는 9um에서 2.5mm 정도 연마면의 품질을 um 단위로 검사해, 제품의 양/불량 여부 판단 및 검사결과를 데이터화 하는 자동 검사 솔루션 제품이다. 오석호 대표는 2020년 TIPA 연구개발지원으로 제품 개발에 성공해 일본 SEIKOH GIKEN사와 글로벌 협력계약을 체결했다. 이후 고 배율 확대 이미지 검사의 신뢰성과 안정성 향상, 액체렌즈를 적용해 검사속도 개선, MTP/MPO 커넥터 단면 검사기능 등 지속적인 성능향상과 기능개선을 진행했다. 그 결과 유럽, 미국 및 일본 시장에서 실증적 성능을 인정받았으며, 지난해 폴란드에 이어 올해 1월 노르웨이 수출∙공급하는데 성과를 거뒀다. 회사는 향후 독일, 이탈리아, 불가리아 등에 추가 수출을 진행할 예정이다. 오석호 대표는 "지속적인 연구개발로 마이크로LED, 반도체 웨이퍼 등의 품질검사 기능과 용접면 품질검사, 3D 표면 품질검사 등 다양한 산업분야에서 활용이 가능한 차세대 FAIS 제품을 출시하는 것이 목표"라고 밝혔다. 훈민솔루션은 측정기 개발을 시작으로 AI 이미지 분석 및 로봇자동화 모션컨트롤 등 다양한 기술분야로 사업영역을 확대하고 있는 소재,부품,장비 전문기업이다.

2024.02.23 15:50장경윤

디노티시아·코셈, AI 전자현미경 솔루션 개발 협약 체결

인공지능 시스템 전문기업 디노티시아는 대한민국 전자현미경 전문기업 코셈과 지난 16일 AI 기술을 접목한 전자현미경 개발과 사업화를 위한 업무 협약(MoU)을 체결했다고 20일 밝혔다. 양사는 2023년부터 AI 기술을 전자현미경에 적용해 촬영 시간 단축 및 영상 품질 개선을 목표로 공동 연구를 진행해왔다. 이번 협약은 그간의 PoC(개념증명) 결과를 바탕으로 기술 제품화와 지속적인 연구 협력을 공식화한 것이다. 전자현미경은 전통적인 계측장비 제품으로 극도의 정확성을 요구한다. 반면 인공지능은 급격한 기술 발전에도 불구하고 아직까지 인간이 이해하지 못하는 오류 가능성을 내포하고 있다. 또한 문제 발생시 원인파악이 어려운 단점을 가지고 있어 고도의 정밀성을 요구하는 산업계에는 인공지능을 적용하기 어려웠다. 그러나 이번 협력을 통해 인공지능과 전자현미경 분야 최고의 기술을 가진 양사가 어려움을 극복하고 혁신적인 제품을 내놓을 기반을 마련했으며, 연내 상용제품을 출시하기로 협약했다. 전자현미경은 기초과학이 발전한 일본, 독일 등이 시장을 장악하고 있는 산업으로 후발 주자가 따라가기 어려운 분야다. 다만 양사는 인공지능이라는 새로운 기술의 접목으로 지금까지의 전자현미경 기술 패러다임을 완전히 바꿀 수 있다고 확신하고, 이를 통해 시장 판도를 뒤집을 목표를 가지고 있다. 물리학과 인공지능이 결합해 계측 시간을 단축하고 정확도를 높일 뿐 아니,라 다양한 부가 기능을 제공하는 등 새로운 가치를 창조할 수 있는 분야가 바로 전자현미경이 될 것이라 내다보고 있다. 디노티시아는 다양한 서비스 분야에 인공지능, 특히 LLM(거대언어모델) 솔루션을 제공하는 기업이다. 최적의 온디바이스 AI 시스템 및 솔루션을 제공한다. GPU 및 NPU를 활용한 인공지능 하드웨어 시스템부터 인공지능 연산을 최적화한 소프트웨어 프레임워크, 그리고 인공지능 알고리즘까지 수직 최적화를 통해 고성능, 고효율 솔루션을 고객에게 제공한다. 코셈은 오는 23일 코스닥 상장을 앞둔 전자현미경 전문회사로 전세계 40개국에 매출의 70% 이상을 수출하는 기업이다. 코셈은 본 기술을 기반으로 인공지능 전자현미경을 개발하여 세계시장에 내놓을 계획이다. 정무경 디노티시아 대표는 "이번 협력을 통해 전자현미경 분야에서 인공지능 기술의 새로운 가능성을 열고, 시장에서의 리더십을 확립할 것"이라며 "양사의 기술력과 혁신을 바탕으로 한국의 전자현미경 산업이 세계적인 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.

2024.02.20 09:47장경윤