국내 AI 솔루션 기업 씨이랩이 반도체 제조 공정에 AI를 접목한다.

씨이랩은 반도체 공정 품질 검사를 위한 초정밀 AI 영상분석 솔루션 ‘엑스아이바 마이크로(XAIVA Micro)’를 출시했다고 2일 밝혔다.

기존 반도체 품질 검사는 사람이 직접 보고 판단하는 육안으로 진행됐으나, 속도 및 일관성이 떨어진다는 한계점이 존재했다.

특히 최근 고대역폭 메모리(HBM) 등 첨단 정밀 공정이 확대되면서 정밀한 품질관리의 중요성이 더 상승하는 분위기다.

이에 씨이랩은 반도체 웨이퍼의 정렬 정확도를 0.5픽셀 이하로 맞추고, 초당 330장의 이미지 처리와 3ms(밀리초) 이하의 초고속 분석 능력을 갖춘 엑스아이바 마이크로 시스템을 개발했다.

또 자체 개발한 합성 데이터 생성 기술을 통해 소량의 이미지 데이터만으로도 고정밀 검사 모델을 구축할 수 있어 고가의 특수 장비가 필요 없다는 장점이 있다.

씨이랩은 엑스아이바 마이크로가 미세 결함의 단순 탐지를 넘어 웨이퍼 전면을 실시간 스캔하기에 반도체 검사 공정 비용이 획기적으로 개선될 것으로 기대했다.

한편 사용자 편의성도 강화돼 AI 전문 지식 없이도 직관적인 인터페이스로 모델 최적화 및 시뮬레이션을 쉽게 수행할 수 있도록 설계됐다.

향후 씨이랩은 반도체 장비 업체와 협력을 강화하고, 다양한 산업별 요구사항을 반영한 맞춤형 솔루션을 제공한다는 방침이다.

씨이랩 윤세혁 대표는 “엑스아이바 마이크로는 초정밀 검사를 합리적인 비용으로 제공해 AI가 제조 현장의 문제를 효과적으로 해결하는 솔루션이 될 것”이라고 말했다.

이어 “반도체 외에도 정밀 가공, 전자 부품 등 다양한 산업군으로 확장을 통해 기업의 실질적인 변화를 가져오는 AI 기술로 제조 공정 자동화 시장을 선도하겠다”라고 덧붙였다.

초정밀 AI 영상분석 솔루션 '엑스아이바 마이크로' [씨이랩 제공]

한편 반도체 제조 공정에 AI 기술을 접목하는 흐름은 글로벌 산업 전반에서 빠르게 확산되고 있다.

시장조사기관 마켓앤마켓(MarketsandMarkets)에 따르면 전 세계 반도체 검사 장비 시장 규모는 2023년 약 10조 원에서 2028년에는 약 14조 원으로 성장할 전망이다.

검사 공정은 생산 비용의 20~30%를 차지할 정도로 중요성이 큰 영역이며, AI 기반 자동화는 비용 절감과 수율 향상이라는 두 가지 효과를 동시에 가져올 수 있다.

특히 최근 HBM(고대역폭 메모리), 3D 적층 공정 등 첨단 반도체 제조 방식이 확대되면서 미세 결함 검출의 난도가 높아지고 있다.

전통적 육안 검사나 일부 자동화 장비만으로는 대응이 한계에 이르렀다는 점에서, 씨이랩이 출시한 엑스아이바 마이크로와 같은 AI 영상 분석 솔루션은 공정 안정성 확보의 핵심 기술로 부각된다.

엑스아이바 마이크로가 제공하는 초당 330장 이미지 처리, 3ms(밀리초) 이내 분석 능력은 기존 검사 시스템 대비 월등히 빠른 수준으로, 대량 생산이 필수인 반도체 산업에서 생산성과 직결된다.

또 합성 데이터 생성 기술을 통한 모델 학습은 고가의 전용 장비나 대규모 데이터셋 의존도를 낮춰 중소 반도체 기업에도 접근성을 높이는 효과가 있다.

이러한 변화는 국내외 반도체 장비 기업과의 협력 구도에도 영향을 줄 수 있다.

글로벌 선두권 기업인 어플라이드머티리얼즈, KLA, 히타치 하이테크 등이 주도하던 검사 장비 시장에 AI 전문기업들이 합류하면서 경쟁 판도가 달라지고 있다.

아울러 AI 기반 검사 기술은 반도체 외에도 정밀 가공, 전자부품, 배터리 등 다양한 제조 산업으로 확장될 수 있다.

이는 정부가 추진하는 ‘AI 제조혁신 전략’과도 맞물려, 중소·중견기업의 공정 디지털 전환에 기여할 수 있는 분야다.

산업통상자원부는 2025년까지 AI·데이터 기반 스마트제조 솔루션 확산을 지원해 제조업 전반의 경쟁력을 강화한다는 계획을 밝힌 바 있다.