AI의 경계를 넓히다
인공지능
AI는 혁신적인 기술입니다. 효율성을 높이고 혁신을 주도하며, 데이터 기반 의사 결정을 지원하여 산업, 과학, 창작 분야와 사용자 경험 전반을 혁신하고 있습니다. 이러한 AI 혁명의 중심에 반도체가 있습니다. 반도체 칩 기술이 AI 혁신을 주도하고, AI는 차세대 반도체 칩 성능을 높이는 순환 구조가 형성되고 있습니다. AI와 반도체 기술이 동시에 발전해 나가면서, AI의 미래를 형성하고 새로운 기회를 창출하며 디지털 세상의 미래를 정의하고 있습니다.
AI 기술 및 애플리케이션의 기반이 되는 반도체
데이터 센터
데이터 센터는 대규모 모델과 데이터 세트를 처리할 수 있는 고성능 연산이 가능한 AI 칩을 활용하여, AI 모델의 대규모 학습 및 배포를 비롯한 클라우드 기반 AI 애플리케이션을 지원합니다. GPU, AI 가속기, HBM 등의 특수 반도체 칩은 데이터 센터 내 AI 작업의 고유한 요구사항을 처리하도록 설계됩니다.
엣지 디바이스
엣지 디바이스는 ASIC, FPGA, NPU 등 고성능 저전력 반도체 칩을 활용하여 네트워크 엣지에서 데이터를 로컬로 처리합니다. 이러한 반도체 칩은 자율 주행, 카메라, IoT 센서, 휴대폰, 웨어러블 기기와 같이 실시간 판단 능력을 요하는 AI 적용 분야의 발전을 가속합니다.
수요를 창출하는 AI
AI 반도체 칩은 그 구조가 복잡하기 때문에 생산 및 패키징 과정에서 더욱 정밀한 공정 제어가 필요합니다. KLA의 검사, 검토, 계측 및 소프트웨어 시스템은 차별화된 성능으로 전력, 성능 및 효율에 대한 AI의 요구 사항을 충족하는 필수 요소입니다.
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1. GPU
GPU(그래픽 처리 장치)는 AI 반도체 칩의 중심적인 역할을 하며 AI 모델 훈련 및 추론에 필요한 처리 능력을 제공합니다.
KLA의 공정 제어 솔루션은 다음의 방법으로 GPU 반도체 칩 생산 과정에서 발생하는 문제를 해결합니다.
- 첨단 로직소자 설계 노드에서의 변동성 제어 강화
- 첨단 고밀도 트랜지스터 기술 상의 매우 미세한 결함 감지
- 수율 향상을 위해 넓은 면적 반도체의 칩 결함 및 변동성 관리
2. HBM
HBM (고대역폭 메모리)는 AI 프로세서와의 고용량 고속 통신을 제공하여 AI 모델 훈련 및 실행에 필요한 효율적인 데이터 처리를 지원합니다.
KLA의 공정 제어 및 공정 지원 솔루션은 HBM 적층 메모리 구조의 생산을 다음과 같이 지원합니다.
- 적층된 각 반도체 칩의 기능성 및 안정성을 보장하여, 하나의 반도체 칩 결함에 따른 전체 HBM 구성품이 폐기되는 것을 방지
- 로직 비중이 높고 리던던시가 적은 DRAM 칩에 대해 더욱 정밀한 결함 제어 제공
- 적층 조립 공정의 모니터링 및 최적화로 고성능 반도체 칩 간 연결의 안정성 보장
3. 첨단 패키징
첨단 패키징 기술은 GPU와 HBM 구성 요소를 하나의 AI 반도체 칩 패키지로 결합하여 성능을 최적화합니다. 인터포저 및 IC 기판은 다양한 반도체 칩 간의 통신과 데이터 전송에 필요한 전력 및 연결 기능을 제공합니다. 최종 패키징은 반도체 칩을 보호하는 역할도 합니다.
KLA의 공정 제어 및 공정 지원 솔루션은 다음과 같은 방식으로 다중 다이 이기종 통합을 지원하고 최종 부품의 품질을 다음과 같은 방식으로 지원합니다.
- 생산 모니터링을 통해 AI 반도체 칩 패키지 조립 단계에 앞서 개별 반도체 칩 및 기판의 품질 및 안정성 기준 충족 여부 확인
- 차별화된 공정 및 공정 제어 기술을 통해 고성능 AI 반도체 칩에 필요한 혁신적인 패키징 통합 방식 지원
- 최종 구성품의 품질 검증
완벽함을 구현하는 AI
AI 및 고성능 컴퓨팅 기술은 차별화된 검사, 리뷰, 계측 및 소프트웨어 시스템 포트폴리오의 성능을 크게 개선합니다. KLA 제품은 AI를 통해 실행 가능한 데이터를 생성하며, 이를 바탕으로 차세대 AI 혁신의 기반이 되는 반도체 칩 생산을 가속합니다.
혁신적인 결함 감지
KLA의 결함 검사 시스템 포트폴리오는 웨이퍼, 레티클, 패키지, IC 기판 및 PCB의 결함을 포착하고 식별하여 생산 수율 또는 안정성 문제를 해결하는 데 소요되는 시간을 단축합니다. 이러한 검사기는 통합형 AI로 딥러닝 및 머신러닝을 실시해 주변 패턴 및 공정 잡음에서 극도로 미세한 결함 신호를 구별합니다. KLA의 시스템은 AI를 활용하여 갈수록 복잡해지는 검사 요건을 충족하며, 제조업체는 이를 통해 중대 결함에 대한 상세한 인사이트를 확보할 수 있습니다. 이는 혁신적인 전자기기의 개발을 가속하고, 생산 최적화 및 출시 시기를 앞당기는 결과로 이어집니다.
KLA의 AI 기반 결함 검사 시스템에 대해 자세히 알아보세요.
새로운 결함 분류 방식
검사 시스템은 레티클, 웨이퍼, 패키지, IC 기판 및 PCB에 발생한 중대 결함을 포착합니다. 예전에는 광학 및 전자빔 결함 이미지를 검토하려면 결함 유형을 확인하는 일에 사람이 직접 개입해야 했습니다. AI 기술은 KLA의 검사, 검토 및 소프트웨어 시스템을 통한 학습과 적응을 거쳐 오류를 줄이고 생산 속도의 저하 없이 결함을 신속하게 분류합니다.
정밀 계측
계측 시스템은 패턴 치수, 필름 두께, 패턴 배치 및 정렬, 표면 형상 구조 및 전기 광학 특성을 정밀하게 측정합니다. KLA의 계측 시스템은 AI 기술을 활용하여 프로파일 모델링을 향상시키고 측정 정확도와 내구성을 증진합니다. AI 기반 계측 기술은 나노 단위의 미세한 변화를 식별하며, 제조업체는 이를 통해 공정 변동성을 제어하여 소자 성능을 높이고 더 높은 수율을 달성할 수 있습니다.
연동 시스템 및 데이터
AI는 KLA의 포트폴리오를 구성하는 다양한 제품의 시스템을 연동하여 새로운 수준의 공정 제어 성능을 달성합니다. 시스템 연결 대수 및 연결 유형의 제약 없이 KLA의 독창적인 AI 기반 분석은 의미 있는 반응 예측, 동적 샘플링, 최적화된 공정 제어를 제공합니다.
생산 인사이트
스마트 제조 분야에서 AI 기술은 자동 최적화를 위해 연결된 데이터를 활용합니다. AI 시스템은 대규모 데이터 세트를 처리하여 동향 및 생산 공정 이상에 대한 인사이트를 제공하고, 해당 정보에 입각하여 의사 결정을 내립니다. AI를 활용하여 제조 공정에 대한 가시성을 확보하면 지속적인 개선에 필요한 이력을 추적하여 품질, 수율 및 생산성을 유지할 수 있습니다.
컴퓨팅 효율성
KLA 제품 내에서 AI는 이미지 처리 및 데이터 추출과 관련된 작업 부하를 GPU로 전환하여 이미지 컴퓨터의 효율성과 성능을 향상시켰습니다.
서비스 이용 권한
당사의 글로벌 KLA 서비스 조직은 AI 애플리케이션 및 기술을 활용하여 고객에게 더욱 신속한 솔루션을 제공합니다.
노동 생산성
AI는 소프트웨어 코드 작성부터 일상 업무에 이르는 모든 작업에서 프로세스 자동화 및 최적화를 지원하여 전 세계 인력의 효율성과 생산성을 증진합니다.
인공지능을 완성하는 인간의 지능
우리는 몇 년이 걸릴 복잡한 기술적 과제들을 해결하기 위해 도전합니다. 전자 및 광자 광학, 센서, 인공지능 및 데이터 분석을 아우르는 첨단 과학의 최전선에서 가능성을 탐구하고 있습니다. KLA의 물리학 모델링, AI, 알고리즘, 소프트웨어 및 컴퓨팅 하드웨어 분야의 전문가들이 대규모 데이터 세트 속에 숨겨진 솔루션을 찾아내고 이를 확장하여 나노 세계의 환경에서 새로운 가능성을 실현합니다.
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AI and Modeling Center of Excellence
Ann Arbor, Michigan, USA
미시간에 소재한 당사의 AI and Modeling Center of Excellence 에서는 물리학자, AI 엔지니어, 어플리케이션 엔지니어, 시스템 설계자로 구성된 글로벌 팀이 KLA 제품 내 인공지능 적용 범위를 확대하는 솔루션을 제공하고, 반도체 생태계 전반의 주요 과제를 해결할 수 있는 혁신적인 전략을 개발하고 있습니다.
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IIT Madras Research Park, Chennai, India
인도에 위치한 당사의 AI and Advanced Computing Lab (AI-ACL)에서는 연구원, 데이터 과학자, AI 엔지니어, 고성능 컴퓨팅 (HPC) 시스템 설계자로 구성된 여러 팀이 협력하여 AI, 알고리즘, 소프트웨어, 이미지 처리 및 병렬 컴퓨팅의 가능성을 한층 더 넓혀가고 있습니다.
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