세계 1위 반도체·디스플레이 장비 기업 어플라이드머티어리얼즈(AMAT)는 24일 극자외선(EUV) 노광장비를 활용한 초미세 파운드리 공정의 생산능력을 30% 높일 수 있는 새로운 계측 장비를 개발했다.
AMAT 한국법인은 이날 '어플라이드 패터닝 혁신 기술 발표 온라인 기자간담회'를 열고 전자빔 계측 시스템 '베리티SEM 10'(VeritySEM 10)을 공개했다. 계측은 생산 중인 반도체 소자의 물리적, 전기적 특성 목표가 제조 순서의 각 단계에서 제대로 충족됐는지 확인하는 것으로, 반도체 수율을 높이기 위한 핵심 공정 중 하나다.
AMAT의 신제품은 7나노미터(㎚·1나노는 10억분의 1m) 이하 초미세 반도체의 정밀한 거리측정(CD)을 통해 결함 여부를 확인할 수 있도록 설계됐다. 업계에 따르면 초미세 반도체 칩은 집적도가 높아지면서 기존 방식으로는 적절한 검사를 수행할 수 없다. 특히 차세대 EUV인 'High-NA' EUV는 렌즈의 크기를 기존 0.33NA(렌즈 수차)에서 0.55NA로 키워 해상력을 높여 더 세밀하게 회로를 그릴 수 있는 반면, 결함을 확인하기가 더 어렵게 됐다.
AMAT에 따르면 신제품은 물체의 세밀한 부분을 관찰할 수 있는 정도를 뜻하는 '분해능'이 기존 장비보다 2배 높아져 초미세 반도체 공정으로 생산된 칩을 30% 빠르게 검사할 수 있다.
신제품은 또 심층 구조의 고분해능 이미지를 측정할 수 있는 후방산란전자(BSE) 이미징 기술을 통해 차세대 트렌지스터구조인 '게이트올어라운드(GAA)' 로직 트랜지스터, 3D 낸드(NAND) 메모리를 포함한 3D(3차원) 디자인의 패턴 거리측정 등에서도 폭넓게 활용되고 있다.
이석우 AMAT코리아 이미징 및 프로세스 제어 IPC 기술 총괄은 "베리티SEM 10 시스템의 업계 최고 분해능과 스캔 속도는 EUV, High-NA EUV 리소그래피 및 식각 공정에 대한 제어력을 높여 반도체 제조사들은 공정 개발을 가속화하고 대량 생산 수율을 극대화할 수 있다"면서 "일반적인 공정에서는 10%, EUV나 하이NA 같은 공정에서는 30%까지 처리량을 늘릴 수 있다"고 설명했다.
키스 웰스 AMAT 이미징 및 공정제어 그룹 부사장은 "베리티SEM 10 시스템은 앞으로 업계 변곡점이 될 주요 기술의 계측 문제를 해결해 하이 NA EUV, GAA 트랜지스터, 고집적도 3D 낸드로 전환하는 과정에 도움이 될 것"이라고 말했다.
강경주 기자 qurasoha@hankyung.com
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