[녹색경제신문 = 문슬예 기자] 프랙틸리아가 반도체 제조에서 수율 문제를 해결할 수 있는 기술 방향성을 제시했다. 미세 공정으로 진입할수록 무작위로 발생하는 '스토캐스틱' 변이를 제어하기 위해 정밀한 측정이 필요하다는 제안이다.

16일 프랙틸리아는 서울 중구 프레지던트 호텔에서 기자간담회를 열고 최첨단 반도체 공정에서 발생하는 스토캐스틱 변이 문제를 해결하기 위한 연구 결과를 발표했다. 행사에는 에드워드 샤리에(Edward Charrier) CEO와 크리스 맥(Chris Mack) CTO가 스토캐스틱 변이 연구의 중요성과 이를 해결하기 위한 솔루션을 소개했다.

프랙틸리아가 제시한 반도체 수율 향상의 핵심은 '스토캐스틱' 변이 제어다. 스토캐스틱은 원자 수준에서 발생하는 무작위 패터닝 오류로, 미세 공정으로 진입할수록 브릿징, 단선 등의 결함으로 나타나 수율 저하를 초래한다. 

특히 2나노 이하 공정에서는 팹(Fab)당 하루 약 5000만 달러의 매출 손실을 초래하며, 반도체 산업 전반의 양산 지연을 유발하는 주요 원인으로 지목되고 있다.

에드워드 샤리에 CEO는 “많은 기업이 최신 공정 노드의 양산 지연을 겪고 있다”며 “실제로 인텔의 경우 18A 노드 양산 시기를 늦춘 바 있으며, 이는 단일 기업이 아닌 업계 전반의 추세”라고 말했다. 

이어 “비용 낭비를 줄이고 수율을 높이려면 스토캐스틱 변이를 정밀하게 측정하고 제어해야 한다”고 강조했다.

프랙틸리아가 제시한 솔루션은 주사전자현미경(SEM)의 노이즈를 제거하고 스토캐스틱 변이를 정밀하게 측정하는 컴퓨터 계측 기술(FILM, Fractilia Inverse Linescan Model)을 기반으로 한다. 이를 통해 연구개발(R&D)과 양산 간 ‘스토캐스틱 해상도 격차’를 줄이고, 수율과 성능을 동시에 확보할 수 있다는 설명이다. 

프랙틸리아의 모델링 분석에 따르면, 라인 간 변동성을 1나노만 줄여도 결함률이 최대 20배 개선되는 것으로 나타났다.

크리스 맥 CTO는 “스토캐스틱 변이는 12나노 이하 피처(feature)를 구현하려 할 때 기하급수적으로 증가한다”며 “기존 공정 제어 방식으로는 해결할 수 없으며, 정확한 측정과 확률 기반 접근이 필수”라고 말했다. 

그는 “프랙틸리아의 FILM 기술은 SEM 이미지의 노이즈를 제거해 웨이퍼 상의 실제 오류를 정확히 파악한다”며 “이는 업계 유일의 솔루션”이라고 덧붙였다.

현재 프랙틸리아의 솔루션은 세계 상위 5대 디바이스 제조사 중 4개사, 5대 부품 공급업체 중 4개사, 12개 이상의 레지스트 공급업체 및 아이멕(imec) 등에 도입되고 있다. 특히 고-NA EUV 장비를 개발 중인 기업들도 프랙틸리아 솔루션을 채택해 연구개발을 진행 중이다.

샤리에 CEO는 한국 시장과 관련해 “한국은 반도체 제조와 광학 장비 제조의 핵심 시장이기에 적기에 가시성을 높이고자 간담회를 개최했다”며 “최근 양산 지연 문제로 스토캐스틱 변이에 대한 관심이 높아지며 고객사들이 우리 솔루션을 적극 문의하고 있다”고 밝혔다.