고종횡비 3D 로직 및 메모리 칩 구조 내 정밀한 재료 공학 기술 구현...까다로운 3D 구조서 균일한 실리콘 질화막 증착 구현
어플라이드 머티어리얼즈가 첨단 반도체 제조 과정에서 새롭게 떠오른 문제를 해결하는 새로운 칩 제조 시스템 2종을 발표했다.
더 깊고 좁아지는 3D 구조에서 정밀한 공정 구현은 어려워지고 있다. 칩 제조사는 어플라이드의 새로운 증착 및 식각 시스템을 통해 로직과 메모리의 스케일링을 확장해 차세대 AI 칩에 필요한 더 높은 성능과 향상된 에너지 효율, 개선된 제조 수율을 달성할 수 있다는 설명이다.
업체 측에 따르면, AI 컴퓨팅의 급증은 게이트올어라운드(GAA) 트랜지스터, 고적층 3D 낸드를 비롯한 첨단 3D 디바이스 아키텍처로의 전환을 가속화한다. 이러한 수직 구조에서 피처(feature)가 깊고 좁아질수록 기존 증착 및 식각 공정으로는 재료를 상부에서 하부까지 균일하게 분포시키기 어렵다. 이는 전기적 성능을 저하시키고 수율을 떨어뜨리는 편차로 이어진다.
어플라이드는 이를 해결하기 위해 Centris™ Spectral™(센트리스 스펙트럴) SiN 원자층증착(ALD) 시스템과 Producer™ Selectra™(프로듀서 셀렉트라) 몰리브덴 식각 시스템을 공개했다. 두 시스템을 활용해 칩 제조사는 고종횡비 구조에서 유전체 박막 증착과 금속 제거를 모두 정밀하게 제어할 수 있다는 것이다. 첨단 노드에서 한층 균일한 재료 공학을 구현해 로직과 메모리 애플리케이션 전반에서 향상된 디바이스 성능, 더 정밀한 공정 제어, 개선된 양산 적합성을 기반으로 지속적인 3D 스케일링을 실현할 수 있다고 업체 측은 밝혔다.
프라부 라자(Prabu Raja) 어플라이드 머티어리얼즈 반도체 제품 그룹(SPG) 사장은 “AI 컴퓨팅의 한계를 확장해 나가는 과정에서 가장 큰 혁신의 기회는 재료 공학에 있다”며, “트랜지스터 구조부터 메모리 스택에 이르기까지 칩 제조사는 극도로 복잡한 3D 아키텍처에서 물질을 정밀하게 증착하고 선택적으로 제거할 새로운 방법을 찾고 있다”고 설명했다. 이어, “어플라이드는 최신 증착 및 선택적 식각 시스템을 통해 고객이 핵심적인 스케일링 과제를 극복하고 로직·메모리 분야의 차세대 혁신을 가속화할 차별화된 역량을 제공한다"고 말했다.
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