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AMAT "반도체 기존 공정기술 고집에 15년 낭비…전·후 통합 절대적" [세미콘 코리아 2025]

디지털데일리 발행일 2025-02-19 17:03:56
배태용 기자

[소부장반차장] 프라부 라자(Prabu Raja) 기조연설..."공정 복잡성 증가…100단계 후까지 고려해야"

프라부 라자(Prabu Raja) 어플라이드 머티어리얼즈 반도체 사업부 사장. 사진=배태용 기자
프라부 라자(Prabu Raja) 어플라이드 머티어리얼즈 반도체 사업부 사장. 사진=배태용 기자

[디지털데일리 배태용 기자] "반도체 제조 공정이 점점 더 복잡해지고 있습니다. 기존 방식대로 개발하면 10~15년이 걸릴 수도 있습니다. 우리는 새로운 접근 방식이 필요합니다."

프라부 라자(Prabu Raja) 어플라이드 머티어리얼즈 반도체 사업부 사장은 19일 '세미콘 코리아 2025' 기조연설에서 반도체 제조 공정의 복잡성이 급격히 증가하고 있으며, 이를 극복하지 못하면 반도체 성능 개선 속도가 둔화될 수밖에 없다고 강조했다.

그는 "반도체 제조 과정에서 각 공정 단계가 독립적으로 작동하던 시대는 지났다"라며 "이제는 공정 간 상호작용을 고려해 전 과정이 유기적으로 연결된 최적화 방식이 필요하다"고 설명했다.

반도체 제조 기술이 발전하면서 개별 공정 간 상호작용이 더욱 중요해졌다. 특정 단계에서 발생하는 미세한 변화가 이후 공정의 성능과 수율에 직접적인 영향을 미치기 때문이다.

라자 사장은 "과거에는 트랜지스터, 배선, 패키징 등이 각기 최적화되는 방식이었다면, 이제는 한 단계의 변화가 최소 100단계 이후까지 영향을 미치는 복잡한 구조를 형성하고 있다"라며 "이러한 문제를 해결하기 위해선 공정을 단순 최적화하는 수준을 넘어, 설계부터 생산까지 전 과정이 통합된 접근 방식이 필요하다"고 강조했다.

특히 반도체 성능을 높이는 핵심 요소인 배선 저항과 신호 손실을 줄이기 위한 새로운 공정이 요구되고 있으며, 이를 위해 새로운 소재와 제조 기법의 도입이 필수적이라고 설명했다.

최근 AI·고성능 컴퓨팅(HPC)·데이터센터 시장이 급성장하면서 반도체의 연산 속도와 전력 효율을 더욱 높여야 하는 상황이다. 하지만 기존 공정 최적화 방식으로는 이 같은 요구를 맞추기 어렵다.

라자 사장은 "반도체 성능을 높이려면 신소재 개발과 패키징 혁신이 동시에 이뤄져야 한다"라며 "특히 차세대 반도체에서는 기존 방식보다 더욱 정교한 공정 기술이 요구되며, 이를 해결하지 못하면 성능 개선 속도는 둔화될 것"이라고 경고했다.

프라부 라자(Prabu Raja) 어플라이드 머티어리얼즈 반도체 사업부 사장. 사진=배태용 기자
프라부 라자(Prabu Raja) 어플라이드 머티어리얼즈 반도체 사업부 사장. 사진=배태용 기자

그는 "특정 공정 하나만 개선하는 것으로는 한계를 극복하기 어렵다"라며 "공정과 소재, 패키징이 함께 진화해야 한다"고 강조했다.

라자 사장은 반도체 제조 공정의 혁신을 위해 ▲제조 공정 개선 ▲신소재 도입 ▲패키징 기술 발전이 필수적이라고 강조했다.

이날 라자 사장은 반도체 제조 공정의 변화 속도가 더욱 빨라질 것이며, 이를 따라잡기 위해서는 기존과는 다른 접근 방식이 필요하다고 강조했다.

그는 "업계 전체가 협력해 병렬적 연구개발을 도입해야 한다"라며 "현재는 공정 개선과 검증이 순차적으로 진행되지만, 이제는 동시에 진행하는 새로운 방식이 필요하다"라고 말했다.

이어 "설비·소재·EDA(설계 자동화)·반도체 제조사·시스템 반도체 기업 등 전반적인 생태계가 긴밀히 협력해야 한다"라며 "업계 전체가 새로운 패러다임을 도입하지 않으면, 제조 공정의 복잡성이 점점 더 가중될 것"이라고 덧붙였다.

또 "반도체 제조에서 가장 중요한 것은 속도(speed), 최적화(optimization), 새로운 접근 방식(adoption)"이라며, "업계가 기존의 방식에서 벗어나 제조 공정을 혁신하는 새로운 패러다임을 받아들여야 할 시점"이라고 강조했다.

그는 "미래 반도체 산업의 경쟁력은 제조 공정 혁신 속도에 의해 결정될 것"이라며, "어플라이드 머티어리얼즈는 생태계 전반과 협력해 공정 개발 속도를 두 배 이상 단축하는 새로운 접근 방식을 제시할 것"이라고 덧붙였다.

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