어플라이드 머티어리얼즈(Applied Materials)가 신기술을 통해 2D 공정미세화 확대 및 3D GAA 트랜지스터 엔지니어링 기술 향상을 이끌어냈다.

어플라이드는 고객들이 EUV(극자외선)로 2D 공정미세화를 지속할 수 있게 하는 혁신 기술과 차세대 3D GAA(Gate All Around) 트랜지스터 제조를 위한 기술 포트폴리오를 28일 발표했다.

어플라이드가 새로 공개한 EUV용 ‘스텐사 어드밴스드 패터닝 필름(Stensar Advanced Patterning Film)’은 어플라이드의 ‘프리시전 CVD(Precision CVD)’ 시스템을 통해 증착된다.

어플라이드의 CVD 필름은 스핀온 증착과 다르게 EUV 하드마스크 레이어 두께와 식각 특성을 조절할 수 있다.

반도체 제조사가 이 필름을 사용하면 웨이퍼 전체에 완벽에 가까운 EUV 패턴 전사 균일도를 구현할 수 있다.

어플라이드는 ‘Sym3 Y’ 식각 시스템도 소개했다. Sym3 Y 식각 시스템을 사용하면 고객들은 동일 챔버에서 박막의 식각 및 증착이 가능해 웨이퍼를 식각하기 전에 EUV 패턴을 개선할 수 있다.

Sym3 챔버는 EUV 레지스트 물질을 완만하게 제거한 다음 ‘확률적 오류’로 발생한 패턴 가변성을 보상하여 평준화하는 고유의 방식으로 박막을 재증착한다.

개선된 EUV 패턴은 수율을 높이고 반도체의 전력과 성능을 증대시킨다. 이 같은 어플라이드 Sym3 기술을 바탕으로 메모리 분야를 넘어 로직과 파운드리 분야에서도 빠르게 성장하고 있다.

현재 어플라이드는 D램 메모리 시장에서 컨덕터 식각 시스템 분야의 1위 공급업체다.

또한 어플라이드는 게이트 산화물 스택을 위해 ‘IMS’ 시스템을 개발했다.

게이트 산화물 두께가 얇아질수록 구동 전류와 트랜지스터 성능이 높아진다. 반면에 동시에 누설 전류 또한 높아져 전력 낭비와 발열이 발생한다.

어플라이드가 새로 출시한 IMS 시스템은 산화물 두께를 종전 대비 1.5 옹스트롬(원자 사이의 거리를 재는 데 쓰이는 길이의 단위, 1옹스트롬=0.1나노미터)까지 줄였다.

이를 통해 반도체 업체는 게이트 누설 증가 없이 성능을 높이거나, 성능은 그대로 유지한 채 게이트 누설을 10분의 1 이상 줄일 수 있다.

이 IMS 시스템은 원자층 증착(ALD)과 열처리 공정, 플라즈마 처리 공정, 계측을 하나의 고(高)진공 시스템으로 통합했다.

어플라이드는 GAA 메탈 게이트 스택 엔지니어링을 위한 IMS 시스템도 선보였다.

고객이 이 시스템을 이용하면 게이트 두께를 조절해 문턱 전압을 튜닝 할 수 있다.

이를 통해 각종 모바일 디바이스부터 고성능 서버에 이르는 다양한 분야에서 필요한 컴퓨팅 성능을 구현할 수 있다.

이 IMS 시스템은 고도의 진공 상태로 공정을 수행해 대기에 노출되어 생기는 오염을 최소화한다.

프라부 라자(Prabu Raja) 어플라이드 머티어리얼즈 반도체 제품 그룹 부사장 겸 총괄 매니저는 “어플라이드는 고객을 위해 PPACt를 실현하는 기업이 되는 것이 전략”이라며 “우리는 고객들이 EUV로 2D 공정미세화를 지속할 수 있는 7개의 혁신 기술을 공개했다”고 말했다.

또한 “GAA 트랜지스터는 오늘날의 핀펫(FinFET) 트랜지스터와는 근본적으로 다른 방식으로 제작된다. 어플라이드는 이상적인 GAA 게이트 산화물과 메탈 게이트 구현을 위한 2종의 새로운 IMS(Integrated Materials Solutions)를 개발했으며, 에피택시(epitaxy) 공정, 원자층 증착, 선택적 박막 제거 공정 등 광범위한 GAA 제조용 제품 라인을 발표했다”고 말했다.