램리서치, GAA 공정에 최적화 식각장비 개발…삼성에 공급

램리서치가 혁신적인 웨이퍼 제조 기술과 새로운 케미스트리 솔루션을 적용해 게이트올어라운드(Gate-All-Around, GAA) 트랜지스터 구조의 개발을 지원하는 식각장비 신제품군(Argos/Prevos/Selis)을 공개했다.

장비는 국내 글로벌 생산기지인 램리서치매뉴팩춰링코리아에서 생산돼 삼성전자 3나노(nm) GAA 공정에 적용된 것으로 알려졌다.

반도체 성능 및 효율성 향상을 위해 소자의 집적도를 높일 필요성이 높아지고 이에 맞춰 반도체 제조업체는 현재 3D 구조의 트랜지스터를 개발하고 있다. 중요 막질을 변형하거나 손상시키지 않기 위해 초고도 선택비를 통한 정밀 식각과 등방성 식각을 요구하는 매우 복잡한 공정이다.

램리서치는 3종 신제품군이 “첨단 로직 구조인 나노시트 또는 나노와이어 형성을 지원하는 데 필요한 초고도 선택적 식각과 막질을 손상시키지 않는 기술을 제공한다”고 설명했다. 

반도체 제조 공정에서 집적도의 한계에 도달할 경우 평면 구조에서 3D 구조로의 혁신적 도약을 이룰 수 있도록 지원하는 핵심기술이다.

새로운 식각장비 포트폴리오는 3종의 새로운 장비로 구성됐다. 준안정 라디칼 소스(Metastable Activated Radical Source, MARS) 기술을 탑재한 Argos는 획기적인 웨이퍼 표면 처리 기술과 오염 제거 기술을 제공해 최적화된 반도체 성능을 구현하도록 지원하는 장비다.

빠른 온도 제어와 함께 새로운 식각 가스, 혁신적인 기화 기술은 산화막과 금속막을 원자층(atomic layer) 단위로 식각할 수 있는 초고도 선택비 식각을 제공하는 Prevos는 램리서치가 독점 기술로 개발한 새로운 식각 가스를 활용하며, 반도체 제조업체의 생산 요구를 지원하기 위해 식각 가스를 추가할 수 있다.

고유의 라디칼과 고온 식각 기능을 채택해 웨이퍼 표면 구조를 손상시키지 않고 상하 균일한 식각 기술을 제공하는 Selis도 추가됐다.

특히 Prevos, Selis를 활용하면 단일 시스템에 멀티 장비를 구성, 선택적 멀티 레이어 식각과 공정 간 대기시간을 최소화하면서 생산유연성을 높일 수 있다는 게 사측 설명이다.

삼성 반도체연구소 배근희 마스터는 “디바이스의 직접도와 복잡성이 증가함에 따라 선택적 식각 기술은 최첨단 로직 디바이스 기술을 제조하는 데 매우 중요한 요소”라며 “삼성전자의 기술력에 대한 글로벌 수요가 급증하면서, 생산량 증대와 GAA 소자 및 그 이상의 로직 디바이스 로드맵 가속화를 위해서 선택적 식각의 광범위한 혁신과 역량이 필요하다”고 말했다.

팀 아처 램리서치 회장 겸 CEO는 “램리서치는 반도체 산업의 3D 구조로의 이동을 지원하고 차세대 디지털 기술을 현실화하는 데 필요한 웨이퍼 제조 기술 발전을 주도하고 있다”며 “오늘날 시장에서 사용할 수 있는 첨단 로직 및 메모리를 위한 최첨단의 혁신적인 고선택비 식각 솔루션 제품군을 출시하면서 전통을 이어가게 된 것을 자랑스럽게 생각한다”라고 밝혔다.