싱가포르의 스타트업 Nexstrom은 칩 제조 공장에서 사용되는 실리콘 웨이퍼 위에 2차원 반도체 재료를 직접 생산할 수 있도록 하는 장비와 제조 공정을 개발하기 위해 1,200만 달러 규모의 시드 펀딩을 조달했다. 이번 투자로 회사가 조달한 총 자금은 1,500만 달러로 늘어났다.
Nexstrom은 전이금속 칼코게나이드(TMD)로 알려진 재료를 개발하고 있다. 이 재료는 원자 몇 겹을 넘지 않는 두께를 가진다. ‘2차원’이라는 명칭은 재료가 완전히 평평하다는 뜻이 아니라, 극도로 얇다는 뜻이며, 이러한 특성 때문에 트랜지스터를 계속 축소할 방법을 찾는 연구자들의 관심을 받고 있다.
실험실과 공장 사이의 격차에 대한 도전
Nexstrom에 따르면 North Star라는 제품은 칩 상업 생산에 사용되는 규격인 직경 300mm, 즉 12인치 웨이퍼 위에서 TMD 재료를 직접 성장시키도록 설계됐다. 이 기술의 일부는 공동 창업자이자 최고과학자인 Lance Li의 연구에 기반한다. 그는 과거 TSMC에서 실리콘 이후 전자소자 연구를 이끌었으며, 2012년부터 2차원 재료를 연구해 왔다.
회사가 해결하려는 문제는 실험실에서 재료를 생산할 수 있다는 점을 입증하는 것이 아니라, 품질과 일관성을 유지하면서 공정을 더 넓은 면적으로 확장하는 것이다. Li에 따르면 연구자들은 실험실에서 작고 높은 품질의 재료를 생산할 수 있지만 규모가 제한적이다. Nexstrom의 과제는 이러한 산업적 격차를 메우는 것이다.
실제로 무엇이 달라지는가?
회사는 새로운 12인치 시스템을 사용해 웨이퍼에서 재료를 생산하는 결과를 입증했으며, 2인치 웨이퍼에서 6인치 웨이퍼로 체계적으로 작업을 확대했다고 밝혔다. 10월 말까지 8인치 웨이퍼에서의 작업을 완료하는 것을 목표로 하고 있으며, 회사의 웨이퍼와 재료 샘플은 이름이 공개되지 않은 업계 기업들에서 시험을 받고 있다.
Nexstrom은 기술을 개선하고 장비를 상업 생산 단계로 이전하는 데 자금을 사용할 예정이다. 또한 공정 제어와 계측 역량을 개발하고, 팀을 확대하며, 잠재 고객의 기술 인증 프로그램을 지원할 계획이다.
경쟁과 제약
이 회사가 활동하는 분야에는 다른 기업들도 있다. TSMC와 Intel, IMEC는 2차원 재료를 트랜지스터에 통합하는 방법을 개발하고 있으며, AIXTRON과 CDimension 같은 기업 및 다른 스타트업들도 제조 밸류체인의 여러 단계에서 작업하고 있다. 최근 TSMC와 ASML, IMEC는 300mm 웨이퍼의 통합 공정에서 이러한 재료로 만든 트랜지스터를 어떻게 사용할 수 있는지 선보였다.
그러나 핵심 과제는 여전히 전체 웨이퍼에 걸쳐 균일하고 반복 가능한 방식으로 TMD 재료를 성장시키는 것이다. Nexstrom은 대형 칩 제조업체에 기술을 판매하거나 이들과 협력하는 것을 목표로 하며, 이들과 직접 경쟁하려 하지는 않는다. 회사에 따르면 장비가 상업 생산에 사용될 수 있는 시점은 2030년에서 2035년 사이 이전이 아니다.
certi.news의 분석: 이번 투자의 중요성은 즉각적인 상업 제품 출시에 있는 것이 아니라, 2차원 재료가 실험실 밖에서 사용될 수 있는지를 좌우할 수 있는 산업적 병목을 해결하려는 시도에 있다. 그러나 더 큰 웨이퍼에서의 결과, 고객 인증, 300mm 면적 전반에서 품질을 유지할 수 있는 능력은 모두 아직 확정되지 않은 단계다. 따라서 Nexstrom의 미래 영향력은 현재의 재료 입증 결과를 안정적이고 반복 가능한 제조 공정으로 전환할 수 있는 능력에 달려 있다.