무어의 법칙에 따라, 반도체 분야는 1960년대 이후 꾸준한 성장세를 이어오고 있습니다. 이러한 발전과 함께 반도체는 점점 더 복잡해지고 집적도가 높아지며, 생산 비용도 증가하고 있습니다. 이러한 기술 발전은 반도체 제조에 새로운 과제를 안겨주지만, 반도체 제조 공정에 대한 접근 방식을 재고함으로써 무어의 법칙을 앞으로도 오랫동안 지속시킬 수 있습니다.
다행히도, 우리는 접근 방식을 전환하는 데 필요한 기술을 보유하고 있습니다. 데이터 분석, 머신러닝, 인공지능(AI)을 반도체 제조 공정에 전략적으로 통합함으로써, 향후 수년 동안 시장의 예상 성장 속도를 따라잡을 수 있는 역량을 강화할 수 있을 것입니다.
복잡한 반도체 = 복잡한 제조 공정
해결책을 살펴보기 전에, 오늘날 반도체 산업이 직면한 제조상의 문제들이 어디서 비롯되었는지 먼저 살펴보겠습니다.
무어의 법칙이 주도한 기술 발전으로 인해, 단일 칩에 수조 개의 트랜지스터가 집적되고 공정 노드가 옹스트롬 단위로 측정되는 시대가 도래했습니다. 이러한 기술적 도약을 가능하게 하기 위해서는 제조 및 패키징 기술에 혁명적인 변화가 필요했습니다. 대표적인 예로 3D 패키징 기술이 있는데, 이는 칩렛 형태의 여러 반도체 소자를 단일 패키지 내에 수직으로 적층하여 통합하는 기술입니다. 더 정교한 기하학적 구조와 복잡한 소자 물리학을 특징으로 하는 첨단 반도체 노드와, 3D 패키징된 소자에서 웨이퍼당 더 높은 트랜지스터 집적도를 구현하는 것은, 단순히 우리가 훨씬 더 복잡한 소자를 테스트하게 되었기 때문에 반도체 테스트 기술에 더 큰 부담을 주고 있습니다.
무어의 법칙의 발전 과정
복잡한 제조 = 복잡한 테스트
시장 출시 기간이 단축되고, 기기 품질 요구 사항이 높아지며, 칩 기술이 더욱 복잡해짐에 따라, 비용을 유지하거나 절감하면서 수율을 높이는 것이 대량 생산의 경제성을 유지하는 핵심이 될 것입니다. 하지만 이러한 요인들은 테스트의 난이도를 크게 높입니다.
반도체가 더욱 복잡한 시스템에 통합됨에 따라 품질 기준은 점점 더 높아지고 있습니다. 예를 들어 자동차 분야에서는 ISO 26262와 같은 안전 기준이 필연적으로 엄격해졌습니다. 자동 제동, 전방 및 후방 충돌 방지, 차선 이탈 경고, 자동 주차 등을 아우르는 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)의 도입이 확대됨에 따라, 반도체는 자동차 안전의 핵심 요소로 자리 잡았습니다. 완전 자율주행 차량이 보편화되고 반도체의 성능이 생사를 좌우할 수 있는 미래에는, 제조사들이 장치의 신뢰성을 희생할 여유가 없습니다.
오늘날 데이터 분석은 이러한 과제를 해결하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 검증 및 확인 과정에서 데이터 분석을 활용함으로써 더 신속하게 더 나은 의사결정을 내리고, 오류가 발생하기 전에 이를 사전에 차단하며, 오류가 발생했을 때는 즉시 수정함으로써 테스트 시간, 처리량 및 기기 품질에 긍정적인 영향을 미치고 있습니다.
아르키메데스 애널리틱스 솔루션
테라다인(Teradyne)의 아키메데스(Archimedes) 분석 솔루션은 실시간 분석을 지원하는 개방형 개발 환경으로, 즉시 사용 가능한 솔루션과 사용자 정의 솔루션을 모두 유연하게 제공하여 손쉽게 배포할 수 있습니다.
당사의 기본적으로 안전한 환경은 클라우드 기반 솔루션에서 발생할 수 있는 보안 위험에 대한 노출을 줄여줍니다. 또한, 테스트 담당자가 제공하는 정보를 신속하고 효율적으로 분석하기 쉬운 형식으로 전달하는 체계적인 데이터 스트림을 제공하며, 이를 통해 최고 수준의 성능을 보장합니다.
이 실시간 구조화 데이터 스트림의 양방향 전송 기능을 통해, 검증 및 대량 테스트 과정에서 얻은 결과를 테스터에게 다시 전달함으로써 피드백 루프를 완성하고 즉시 테스트를 최적화할 수 있습니다. 궁극적으로 이러한 접근 방식은 더 높은 기기 품질과 향상된 비즈니스 성과를 가져옵니다.
또한, Teradyne Archimedes를 통해 고객은 원하는 데이터 분석 솔루션을 자유롭게 도입할 수 있습니다. Teradyne은 선도적인 분석 솔루션 제공업체들과 파트너십을 맺었으며, Archimedes 플랫폼은 이러한 최고 수준의 솔루션들과 긴밀하게 통합되어 있어, 테스트 장비와 분석 플랫폼 간의 연결 문제보다는 테스트 흐름 최적화에 집중할 수 있도록 합니다.
이 솔루션의 또 다른 핵심 구성 요소는 UltraEdge2000으로, 네트워크 에지에서 데이터 활용 및 고부하 연산 프로세스를 실시간으로 수행할 수 있게 해주는 고성능의 안전한 병렬 연산 플랫폼입니다. 이 에지 구성 요소는 제로 트러스트 모델과 최신 소프트웨어 컨테이너 패키징 기술을 활용하여 지적 재산권을 보호함으로써, 실시간 최적화를 안전하게 구현할 수 있도록 보장합니다. 컨테이너는 보안 세션을 통해 UltraEdge2000에 배포되며, 다중 클라이언트 지원 기능을 통해 고객과 분석 서비스 제공업체는 테스트 프로그램을 수정하지 않고도 분석 규칙과 레시피를 배포할 수 있습니다.
테라다인(Teradyne)의 테스터와 함께 사용하도록 설계된 테라다인 아르키메데스(Teradyne Archimedes)는 복잡한 반도체 테스트에 다음과 같은 독보적인 이점을 제공합니다:
- 실시간 양방향 데이터 스트림을 지원하여,테스터에서 분석 솔루션으로, 다시 테스터로 데이터가 순환하는 폐쇄형 피드백 루프를 형성합니다. 이러한 실시간 데이터 스트림을 통해 고객사는 검증 단계와 대량 생산 단계 모두에서 분석 솔루션을 활용하여 프로세스 개선 사항을 즉시 파악하고 적용할 수 있으며, 그 결과 기기 품질과 수율이 향상됩니다.
- 개방형 아키텍처로, 고객은 원하는 분석 솔루션을 자유롭게 선택하고 요구 사항에 가장 적합하도록 맞춤 설정할 수 있습니다. 테라다인은 주요 분석 솔루션 제공업체들과 긴밀하게 연동되어 있어 신속하고 효율적인 구축이 가능합니다. 또한 테라다인 아키메데스는 맞춤형 솔루션과도 연동할 수 있습니다.
- 네트워크의 최전방에 위치한 보안 플랫폼—테라다인(Teradyne)의 UltraEdge2000을 통해 고객은 테스트 데이터를 안전하게 보호하는 환경에서 실시간 분석을 구현할 수 있습니다. UltraEdge2000은 밀리초 단위의 지연 시간으로 실시간 분석 최적화를 수행하는 보안 플랫폼입니다.
차세대 칩 기술 발전
더 스마트하고, 더 빠르며, 더 정교한 반도체 장치에 대한 수요가 급증함에 따라, 진보의 흐름은 반도체 산업을 계속해서 견인해 나갈 것입니다. 시장 출시 기간이 단축됨에 따라, AI와 머신러닝 분석 기술은 장치의 높은 품질을 유지하는 데 핵심적인 역할을 할 것입니다.
테라다인 아르키메데스는 오늘날 우리가 직면하고 있으며 앞으로도 계속해서 마주하게 될 과제들을 극복할 수 있는 확실한 길을 제시합니다. 반도체 테스트를 위한 고급 데이터 분석을 지원하는 개방적이고 유연한 실시간 개발 환경을 제공하는 테라다인 아르키메데스는 테스트 시간에 미치는 영향을 거의 제로에 가깝게 유지하면서도 실시간 데이터 처리가 가능한 안전한 솔루션을 제공함으로써, 궁극적으로 수율을 높이고 품질을 개선하며 비용을 절감합니다.
테라다인 아키메데스 분석 솔루션에 대해 더 자세히 알고 싶으시면 저희에게 문의해 주십시오.
엘리 로스는 테라다인(Teradyne)의 스마트 제조 부문 제품 매니저로, 테라다인의 아키메데스(Archimedes) 분석 솔루션에 대한 제품 전략 및 로드맵을 총괄하고 있습니다. 테라다인에 합류하기 전에는 어드밴스드 에너지(Advanced Energy)에서 엔지니어링 이사를 역임했습니다. 그는 아이오와 주립대학교에서 컴퓨터 공학 학위를 취득했습니다.