어플라이드 머티어리얼즈 EPIC 센터

[시사e조은뉴스= 송복임 기자] 재료공학 솔루션 분야 글로벌 선도 기업 어플라이드 머티어리얼즈가 22일(현지 시각) 세계 최대 규모의 최첨단 반도체 공정 기술 및 제조 장비 연구개발(R&D) 협업 시설 구축을 위한 획기적 투자를 발표했다.

새로운 EPIC (Equipment and Process Innovation and Commercialization) 센터는 글로벌 반도체 및 컴퓨팅 산업에 필요한 기초 기술 개발과 상용화를 가속하기 위해 설계된 고속 혁신 플랫폼의 심장부다.

실리콘밸리 어플라이드 캠퍼스에 자리할 이 수십억달러 규모 시설은 칩 제조업체, 대학, 생태계 파트너와 협력적 혁신을 위해 18만평방피트(미식 축구장 3개 규모) 이상의 최첨단 클린룸을 포함해 업계에서 독보적 역량과 규모를 제공한다.

새로운 제조 혁신의 도입 속도를 가속하기 위해 설계된 EPIC 센터를 통해 업계는 기술을 개념에서 상용화하기까지 걸리는 시간을 수년이나 앞당기는 동시에, 새로운 혁신의 상업적 성공률과 전체 반도체 생태계 연구 개발 투자 수익을 높일 것으로 기대된다.

게리 디커슨(Gary Dickerson) 어플라이드 머티어리얼즈 회장 겸 CEO는 “세계 경제에서 반도체는 그 어느 때보다 중요하지만 업계가 직면한 기술 과제는 더 복잡해지고 있다”며 “이번 투자는 에너지 효율, 고성능 컴퓨팅의 빠른 개선을 이어가는 데 필요한 기초 반도체 공정 및 제조 기술을 제공하기 위해 글로벌 업계가 협력하는 방식을 재설계할 절호의 기회”라고 밝혔다.

업계 당면 과제에 대한 해결

연결된 기기 수의 엄청난 증가와 인공지능의 부상은 칩 수요 증가를 주도하고 1조달러 규모의 반도체 시장 기회를 제공하고 있다. 동시에 칩 제조업체는 이 같은 수요 대응에 필요한 혁신 속도를 유지하기 위해 상당한 도전에 직면해 있다.

칩 제조의 ‘옹스트롬(angstrom) 시대’에는 오늘날 사용되는 것보다 훨씬 복잡한 새로운 기초 제조 기술이 요구된다. 복잡성이 증가하면 연구개발과 제조 비용이 높아지고, 대량 생산을 통해 새로운 반도체 기술을 개발하고 상용화하는 데 걸리는 시간이 길어진다. 업계에서 필요한 기술 인력의 심각한 부족과 전자 산업의 탄소 집약도를 줄여야 하는 절박함도 풀어야 할 숙제다.

칩 제조업체 로드맵 가속화

수십년간 칩 제조업체는 PPACt(전력·성능·크기·비용·출시기간)를 지속 개선하기 위해 기초 반도체 기술의 빠른 발전에 의존해 왔다. 칩 제조업체는 원자 단위에서 재료와 구조를 생성, 형상화, 수정, 분석, 연결하는 방식에 새로운 변화를 주도하기 위해 매년 수십억달러를 투자하고 있다. 일단 개발이 되면 이 기술들은 대량 생산을 위해 산업 규모 장비에서 안정적이고 비용 효율적으로 작동하는 것이 입증돼야 한다.

이 같은 기술의 변곡점은 업계를 계속 발전시키고 있지만, 엔지니어링 도전 과제의 순수한 복잡성으로 R&D에 대한 새로운 접근 방식이 필요하다. 재료공학 및 프로세스 혁신과 함께 출발한 전통적 개발 모델은 생태계 전반에 걸친 협업을 위한 중앙 허브가 없는 일련의 구획화된 공정 형태다. 업계에는 기존 사일로(silo)를 허물고, 더 조밀한 협업 네트워크를 구축하며, 더 긴밀한 피드백 루프를 제공해 혁신 속도를 높이고 비용을 줄일 수 있는 새로운 모델이 요구된다.

어플라이드의 새로운 EPIC 센터는 선도적인 로직 및 메모리 칩 제조업체가 장비 생태계와 협력하는 최고의 플랫폼으로 설계된다. 칩 제조업체는 처음으로 장비 공급업체 시설 내 전용 공간을 확보해 사내 파일럿 라인을 확장하고 차세대 기술 및 툴에 조기 접근할 수 있다. 이는 칩 제조업체 자체 시설에 동등한 역량이 설치되기 수개월 또는 심지어 수년 전에도 가능하다.

AMD, IBM, 인텔, 마이크론, 엔비디아, 삼성전자, TSMC, 웨스턴디지털 등 여러 선도적 반도체 및 컴퓨팅 회사들이 오늘 발표에 대해 논평을 했다. 이에 대한 동영상은 어플라이드 웹사이트에서 확인할 수 있다.

대학 파이프라인 강화

EPIC 센터는 학술 연구의 상용화를 가속하고 미래 반도체 산업 인재 파이프라인을 강화하는 촉매제가 될 것으로 예상된다.

대학은 새로운 개념 구상에 독보적 능력을 갖추고 있지만 최첨단 산업 실험실과 하드웨어에 대한 접근성이 부족해 아이디어를 상업적 현실로 전환하는 데 어려움을 겪는다. 어플라이드의 새로운 플랫폼은 대학 연구원들이 자신의 아이디어를 검증할 수 있는 모든 범위의 산업 규모 역량에 대한 접근을 제공, 혁신 성공률을 높이고 신기술 상용화에 걸리는 시간과 비용을 줄여준다.

이는 두 가지 접근 방식을 통해 달성할 수 있다. 대학 연구원들은 새로운 EPIC 센터에서 업계 전문가들과 함께 연구를 수행하고, 어플라이드는 학계 파트너와 협력해 대학 시설에서 산업 품질의 위성 연구실 네트워크를 구축할 수 있다. 새로운 접근 방식은 어플라이드가 교수진, 학생과 함께 재료과학 및 반도체 기술 연구를 수행해 온 애리조나 주립대학교(ASU) 같은 최고의 공과 대학과 어플라이드의 기존 관계를 기반으로 발전시킬 수 있도록 설계된다.

마이클 크로(Michael Crow) ASU 총장은 “반도체 제조, 연구개발 분야에서 세계적 우위를 되찾기 위해 우리는 산업과 국가의 자산으로서 올인(all-in)하고 있다”며 “어플라이드 머티어리얼즈는 칩 제조 방식의 미래를 정의할 기초 제조 기술의 혁신과 상업화를 가속하기 위한 탁월한 리더십을 제공한다”고 말했다. 이어 “우리가 그 공정에서 혁신을 지속하는 가운데 ASU는 연구 전문 지식을 제공하고 장기적으로 중요한 미래 혁신 및 제조 인재 파이프라인 구축에 도움을 줄 것”이라고 덧붙였다.

애리조나 주립대학교, 매사추세츠 공과대학교, 뉴욕 주립대학교, 캘리포니아 대학교 버클리 캠퍼스, 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스 등 유수 대학에서 제공하는 동영상 논평은 어플라이드 웹사이트에서 확인할 수 있다.

역사적 투자

어플라이드 머티어리얼즈는 EPIC 센터 설립을 위해 향후 7년간 총 40억달러를 점진적으로 투자한다. 2026년 초 완공 예정이며 운영 첫 10년 동안 250억달러 이상에 달하는 회사 R&D 투자의 연결점이 될 것으로 기대된다. 새로운 센터는 실리콘밸리에서 건설 기간 최대 1500명의 건설 근로자를 고용하고 최대 2000개 새로운 엔지니어링 일자리를 창출하는 한편, 잠재적으로 다른 산업 분야에서도 1만1000개의 추가 일자리가 예상된다. EPIC 센터는 미래의 미국 국립 반도체 기술 센터와 연계할 수 있도록 설계된다. 어플라이드 투자 규모는 반도체 칩과 과학법(CHIPS and Science Act) 조항을 통한 미국 정부 지원에 따라 달라질 수 있다.