心理契约는 2021년 2월 22일~26일 개최된 SPIE 첨단 리소그래피 디지털 포럼(SPIE Advanced Lithography Digital Forum)의 오랜 참가자이자 후원자입니다. 광학 그리고 광기술학분야 국제 학술단체인 SPIE는 광기반 기술을 발전시키기 위한 목적으로 1955년에 설립되었습니다. SPIE는 리소그래피, 패터닝, 검사, 계측, 종합공정 등을 주제로 반도체 제조의 난제들을 논의하는 핵심 포럼인 #SPIElitho를 포함한 주요 기술 행사를 조직합니다.

최근 자주 오르내리는 자동차 산업의 반도체 칩 중요성을 고려해보면, SPIE 기조연설은 놓치지 말아야할 것입니다. KLA의 EPC (Electronics, Packaging and Components) 그룹 부사장인 Oreste Donzella는 “대량제조를 위한 인라인 선별의 등장(The Emergence of Inline Screening for High Volume Manufacturing)”이라는 주제로 발표합니다. 자동차용 반도체의 신뢰성에 초점을 둔 이번 발표는 2월 25일 목요일 오전 8시(태평양 표준시 기준) 계측분야 기조 세션에서 진행되었습니다.

Oreste의 다섯가지 핵심 메시지

1. 반도체는 오늘날 자동차 혁신의 핵심입니다. 이제 자동차는 첨단 운전자 보조시스템(Advanced Driver-Assistant Systems, ADAS)과 같은 안전에 중요한 기능을 위해 반도체를 적용하고 있기 때문에 반도체 칩의 높은 신뢰성을 보장하는 것이 더욱 중요해졌습니다.

2. 전통적으로 이전 세대 칩은 자동차에 사용되었습니다. 이는 제조 공정이 극도로 안정되어 높은 신뢰도를 확보할 수 있었기 때문이었습니다. 자동차의 새로운 기능에 필요한 연산 능력을 제공하기 위해 더욱 발전된 반도체 칩이 필요합니다. 이러한 반도체 칩은 더 많은 수율 및 신뢰성 난제들에 직면해 있습니다.

3. 반도체 신뢰성 불량은 시험 공정에서 누락된 문제 또는 나중 단계까지 발견되지 않은 문제들로 발생합니다. 반도체 칩 100%에 대해 시험을 진행하지 않기 때문에 결함을 놓치는 일이 발생합니다. 잠재적인 신뢰성 결함은 처음 시험 절차를 통과할 수 있지만, 향후에 잠재적 불량을 유발할 수 있습니다. 잠재적인 신뢰성 결함에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

4. 첨단 반도체 칩의 신뢰성을 개선하기 위해서는 새로운 기법이 필요합니다. KLA의 자동차 솔루션은 기존의 방법에 위험성 있는 반도체 칩을 식별하기 위한 추가 안전망을 추가했습니다. 당사의 I-PAT®(Inline Defect Part Average Testing) 방법은 광학 결함 선별과 강력한 기계학습 알고리즘의 분석을 결합하여 반도체 칩이 자동차에 적용되기 전 잠재적인 결함과 고위험 반도체 칩을 찾아냅니다.

5. 더욱 엄격한 반도체 칩의 신뢰성 요건을 적용하는 경향은 자동차 산업 이외의 분야에서도 나타나고 있습니다. 초축척 데이터센터는 고장없이 24시간 작동해야 하는 첨단 연산 및 메모리 반도체 칩을 사용하는 수백만 개의 최첨단 서버를 가지고 있습니다. 또한 오늘날의 전자기기는 여러 반도체 칩이 단일 패키지로 결합된 새롭고 복잡한 반도체 패키징 기술을 활용하고 있습니다. 이러한 구조에서는 하나의 반도체 칩에서 발생한 신뢰성 불량이 전체 패키지 소자에 영향을 미칠 수 있습니다.

**SPIElitho 기조연설 이외에도 KLA는 기술 세션의 주요 파트너와 함께 공정 제어 혁신이 반도체의 첨단 패터닝을 어떻게 지원하는지 입증하는 여러 논문을 가지고 있습니다. 참석자 여러분도 공정 제어 혁신을 이루었으면 좋겠습니다. 컨퍼런스 웹사이트에서 보다 많은 정보를 확인할 수 있습니다.