어플라이드 머티어리얼즈, 차세대 전자빔 시스템 ‘SEMVision H20’ 발표… 나노미터 크기 결함 신속·정확하게 분석
뉴스포커스
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02.21 02:00
전 세계 첨단 반도체 및 디스플레이를 위한 재료공학 솔루션 선도 기업 어플라이드 머티어리얼즈(www.appliedmaterials.com/ko)가 반도체 스케일링의 한계를 극복하려는 선도적인 반도체 제조기업들을 지원하기 위해 새로운 결함 리뷰 시스템 ‘SEMVision H20’(SEM비전 H20)을 발표했다.
SEMVision H20 시스템은 업계에서 가장 민감도 높은 전자빔(eBeam) 기술과 첨단 AI 이미지 인식 기능을 결합해 최첨단 반도체 내부의 나노미터 크기의 결함을 보다 정확하고 빠르게 분석할 수 있도록 설계됐다.
전자빔 이미징은 기존 광학 기술로는 식별이 어려운 미세 결함 분석에 중요한 도구로 오랫동안 사용돼 왔다. 전자빔 이미징의 초고도 분해능은 수십억 개의 나노미터 회로 패턴 속에서 미세한 결함을 분석할 수 있게 해준다. 전통적으로 광학 기술은 잠재적 결함을 찾기 위한 웨이퍼 스캔에 사용되며, 그 후 결함을 더 정확하게 특정하기 위해 전자빔이 활용된다.
그러나 오늘날 옹스트롬(Angstrom, 0.1나노미터) 수준에 도달한 칩 기술에서는 가장 작은 칩 피처의 두께가 원자 몇 개 수준에 불과해 실제 결함과 거짓 경보를 구별하는 것이 점점 더 어려워지고 있다.
최첨단 노드에서 광학 검사가 이전보다 훨씬 높은 밀도의 결함 맵을 생성함에 따라 전자빔 리뷰로 전달되는 결함 후보의 수는 기존보다 100배 이상 증가했다. 이에 따라 폭발적으로 증가하는 샘플을 빠르고 정확하게 분석하면서도 반도체 양산에 필요한 속도와 민감도를 유지할 수 있는 결함 리뷰 시스템에 대한 수요가 공정 제어 엔지니어들 사이에서 더욱 높아지고 있다.
키스 웰스(Keith Wells) 어플라이드 머티어리얼즈 이미징 및 공정 제어 그룹 부사장은 “새로 출시된 SEMVision H20 시스템은 글로벌 선도 반도체 제조기업들이 검사 도구에서 제공하는 대량의 데이터 속에서 노이즈와 신호를 보다 정확하게 구분하도록 돕는다”며 “혁신적인 전자빔 기술의 탁월한 속도와 분해능에 첨단 AI 알고리즘을 결합한 어플라이드의 시스템은 3D 디바이스 구조 깊숙이 위치한 가장 미세한 크기의 결함을 빠르게 식별한다. 이를 통해 빠르고 정확한 검사 결과를 제공함으로써 반도체 제조기업들은 공장 사이클 타임을 단축하고 수율을 높일 수 있다”고 말했다.
어플라이드의 새로운 전자빔 기술은 GAA (Gate-All-Around) 트랜지스터를 포함한 2나노(nm) 이하의 로직 반도체 제조뿐만 아니라 고밀도 D램 및 3D 낸드 메모리 형성에 필요한 복잡한 3D 아키텍처 변화를 지원하는 핵심 기술이다. SEMVision H20 결함 리뷰 시스템은 선도적인 로직 및 메모리 반도체 제조기업들이 신생 기술 노드를 위해 도입했다.
새로운 SEMVision H20 시스템은 차세대 CFE (냉전계 방출) 기술과 딥러닝 AI 이미지 모델을 활용해 뛰어난 정확도로 결함을 분류하고 기존 기술보다 3배 빠른 속도로 결과를 제공한다.
어플라이드의 CFE 기술은 전자빔 이미징의 혁신으로, 가장 미세한 크기의 내재된 결함을 식별하는 데 필요한 나노미터 이하의 분해능을 구현한다. 상온에서 작동하는 CFE는 더 많은 전자를 사용해 더 좁은 폭의 빔을 생성하며, 기존 TFE (열전계 방출) 기술에 비해 나노 크기 이미지 분해능은 최대 50%, 이미징 속도는 최대 10배 향상됐다.
SEMVision H20은 업계에서 가장 높은 수준의 감도와 분해능을 유지하면서도 더 빠른 속도의 처리량을 제공하는 어플라이드의 2세대 CFE 기술을 적용했다. 빠른 이미징 속도는 각 웨이퍼에 대한 커버리지를 높여 반도체 제조사들이 기존과 동일한 정보를 수집하는 데 걸리는 시간을 3분의 1로 단축한다.
SEMVision H20은 딥러닝 AI를 활용해 거짓 결함에서 실제 결함을 자동으로 추출한다. 어플라이드만의 독점적인 딥러닝 네트워크는 반도체 제조사의 팹 데이터를 지속적으로 학습하며 결함 유형을 보이드(void), 잔여물, 스크래치, 입자 등 수십 가지 유형으로 세분화해 보다 정확하고 효율적인 결함 분석을 가능하게 한다.
어플라이드의 SEMVision 제품군은 전 세계에서 가장 널리 사용되고 진보한 전자빔 리뷰 시스템이다. 새롭게 출시된 SEMVision H20은 차세대 CFE 기술과 고급 AI 모델을 결합, 더욱 빠르고 정확한 결함 분석을 통해 기술 리더십을 강화했다. 반도체 제조기업들은 이 제품을 통해 반도체 개발 속도를 높이고 양산 과정에서 전자빔 기술을 폭넓게 활용할 수 있다.
