고조파 발생(HHG) 기반 비파괴 3D 계측 기술 개발…AI·첨단 반도체 시대 '보이지 않는 구조' 측정 난제 해결 기대
네덜란드 반도체 계측 스타트업 인비식스(Invisix)가 2,000만 유로(약 310억 원) 규모의 시드 투자를 유치했다. ASML 내부 연구 프로젝트에서 출발한 인비식스는 소프트 X선과 인공지능(AI)을 결합한 차세대 계측 기술을 통해 첨단 반도체 내부 구조를 비파괴 방식으로 측정하는 솔루션을 개발하고 있으며, 반도체 산업의 새로운 계측 패러다임을 제시할 것으로 기대를 모으고 있다.
반도체 계측(Metrology) 전문 기업 Invisix가 최근 초과 청약(oversubscribed) 형태로 2,000만 유로 규모의 시드 투자 라운드를 성공적으로 마무리했다. 이번 투자에는 Hitachi Ventures, imec.xpand, Doosan Investment 등을 비롯해 글로벌 반도체 제조기업이 참여한 것으로 알려졌다.
인비식스는 세계 최대 반도체 장비 기업인 ASML의 연구 프로젝트에서 출발한 스핀오프 기업이다. 회사는 10년 이상 ASML 내부에서 개발된 소프트 X선 계측 기술을 기반으로 2025년 독립 법인으로 분사됐다.
회사의 핵심 기술은 고조파 발생(High Harmonic Generation, HHG)을 활용한 소프트 X선 광원이다. 초고속 펄스 레이저를 희가스 원자에 조사해 0.1~10nm 파장의 소프트 X선을 생성하고, 이를 이용해 반도체 내부 구조를 정밀하게 분석한다. 기존 광학 계측 장비가 관찰하기 어려운 3차원 구조를 비파괴 방식으로 측정할 수 있는 것이 가장 큰 특징이다.
특히 첨단 반도체가 3차원 적층 구조로 진화하면서 기존 광학 기반 검사 장비의 한계가 뚜렷해지고 있다. 게이트올어라운드(GAA) 트랜지스터와 고대역폭메모리(HBM), 차세대 AI 반도체 등에서는 내부 구조를 정확하게 측정하는 것이 수율 확보의 핵심 요소로 떠오르고 있다. 그러나 현재 계측 기술만으로는 미세 구조와 내부 결함을 충분히 파악하기 어렵다는 지적이 지속적으로 제기돼 왔다.
인비식스는 소프트 X선 측정 데이터에 독자적인 재구성 알고리즘과 머신러닝 기술을 결합해 반도체 내부의 상세한 3D 구조를 재현한다. 또한 대량 생산 환경에서 요구되는 처리량(Throughput) 확보를 고려해 시스템을 설계했다고 밝혔다.
공동 창업자이자 CEO인 Christina Porter는 "반도체 제조사는 볼 수 없는 것을 만들 수 없다"며 "칩 구조가 점점 더 3차원화되면서 내부를 파괴하지 않고 관찰할 수 있는 새로운 세대의 계측 기술이 필요하다"고 말했다. 이어 "ASML에서 10년 이상 검증된 기술을 기반으로 시장에 진입하는 만큼 고객들은 보다 빠르게 기술을 도입할 수 있을 것"이라고 강조했다.
인비식스는 이미 반도체 연구기관 imec 및 글로벌 반도체 기업들과 협력해 차세대 GAA 트랜지스터 구조 측정 성능을 검증한 바 있다. 최근에는 네덜란드 아인트호벤에 300mm 웨이퍼 대응 소프트 X선 테스트베드를 구축하고 고객 데모를 진행 중이며, 첫 상용 제품 개발에도 속도를 내고 있다.
업계에서는 AI 반도체와 첨단 패키징 기술이 고도화될수록 계측 기술이 수율 향상의 핵심 경쟁력으로 자리 잡을 것으로 보고 있다. 이에 따라 인비식스의 소프트 X선 기반 계측 기술이 향후 반도체 제조 공정의 새로운 표준 중 하나로 자리매김할 수 있을지 주목된다.
헬로티 김진희 기자 |
