삼성·SK, 반도체 공정 난제 해결할 열쇠로 'AI' 주목

삼성전자, AI 포럼서 반도체 공정에 필요한 AI 기술 소개
SK하이닉스는 자회사 통해 공정 수율 높일 AI 개발에 몰두
반도체 공정에 AI 도입 시 파급 효과 크다는 평가 나와

최창규 삼성전자 종합기술원 AI연구센터장이 반도체 8대 공정에 적용할 수 있는 AI 기술을 소개하고 있다. / 출처=삼성전자 유튜브 계정 갈무리

[아시아경제 김평화 기자] 삼성전자와 SK하이닉스를 포함한 반도체 업계가 인공지능(AI)을 활용해 반도체 공정 전반의 생산성과 수율(양품 비율) 높이는 데 집중하고 있다. 반도체 공정이 미세 단위로 발전을 지속함에 따라 발생하는 기술 난제를 해결할 핵심 카드로 AI를 바라보고 있다. 이같은 기술 전개에 따른 경제적 파급 효과도 크다는 평가가 나온다.

10일 반도체 업계에 따르면 삼성전자는 지난 8일 인터컨티넨탈 서울 코엑스에서 '삼성 AI 포럼(SAIF) 2022'를 개최했다. SAIF는 AI 최신 연구 동향과 미래 혁신 전략을 모색하고자 마련한 기술 교류의 장이다. 삼성전자는 이 자리에서 AI를 활용할 수 있는 주요 산업 분야로 반도체를 짚었다. 삼성전자 종합기술원이 이날 행사에서 발표를 진행, 반도체 공정에 쓰이는 AI 적용 사례와 향후 과제를 소개했다.

최창규 삼성전자 종합기술원 AI연구센터장은 반도체 공정에서 AI 활용도를 높이고자 공장 모니터링(Fab Monitoring)과 수량 추정(Yield-Prediction) 기술을 활용할 수 있다고 소개했다. 선단 공정에서 품질 이슈를 감지해 생산 비용을 절약하고 전 공정에 디지털 트윈을 구축해 웨이퍼 수량을 계산, 공정 효율을 높일 수 있다는 설명이다. 디지털 트윈은 현실 세계의 기계나 장비 등을 컴퓨터 가상 세계에 구현한 것을 말한다.

한재준 삼성전자 종합기술원 마스터는 반도체 공정이 미세화할수록 AI 쓰임새가 커질 수 있다고 강조했다. 3나노미터(㎚·1㎚=10억분의 1m) 공정 시대로 접어든 상황에서 단순 검사보단 계측(metrology)의 중요성이 커지는 만큼 인력 대신 AI를 활용할 수 있다는 내용이다. 다만 현시점에선 관련 데이터가 부족하고 기술 난제가 있기에 이를 해결하는 것이 과제라고 짚었다. 3차원 계측을 통한 데이터 생성과 컴퓨터 비전으로 AI 적용을 확대해야 한다는 조언도 더했다.

가우스랩스에서 개발하는 세 가지 솔루션 개념도 / 출처=SK하이닉스 뉴스룸

국내 반도체 업계 양대 산맥인 SK하이닉스도 반도체 공정에 AI를 도입하기 위한 행보를 진행하고 있다. 현재는 각 공정에서 엔지니어가 데이터를 활용해 필요한 업무를 진행한다면, 앞으로는 AI를 통한 자동화 등의 기술을 도입해 수율을 높이는 데 목표를 두고 있다. SK하이닉스는 이를 위해 산업용 AI 기업인 가우스랩스와 협업하고 있다. 가우스랩스는 SK하이닉스가 출자한 자본금으로 2020년 8월 설립된 미국 실리콘밸리 소재 스타트업이다.

SK하이닉스는 AI 기술이 반도체 산업에 접목되면 발생할 경제적 파급 효과가 클 것으로 본다. 산업 AI 시장에서 반도체 분야가 중장기적으로 100조원에 달하는 가치를 확보할 수 있다는 게 SK하이닉스 설명이다. 반도체 공정을 위해 개발한 AI 기술이 다른 산업군에 적용하거나 확산하기 용이한 것도 이점으로 꼽힌다.

가우스랩스는 이를 위해 이미지 데이터 기반의 계측과 가상 측정, 모니터링 등의 기능을 포함한 AI 공정 모니터링 솔루션 개발에 몰두하고 있다. 이달에는 미측정 웨이퍼 관련 공정 성능을 예측하는 AI 솔루션인 파놉테스 가상 계측(PANOPTES VM)을 정식 출시할 예정이다.

김평화 기자 peace@asiae.co.kr