어플라이드머티어리얼즈, 3D 반도체 개발 가속화하는 CMP와 CVD 시스템 출시

어플라이드머티어리얼즈(www.appliedmaterials.com)는 향후 고성능, 저전력의 3D 디바이스의 대량 생산의 문제를 해결하기 위한 두 가지 새로운 시스템인  ‘어플라이드 리플렉션 LK 프라임 CMP (Applied Reflexion LK Prime CMP)’와 ‘어플라이드 프로듀서 XP 프리시젼 CVD (Applied Producer XP Precision CVD)’ 를 발표했다.

CMP는 3D 낸드에서 핀펫 게이트와 계단 구조의 중요한 원동력이다. ‘리플렉션 LK 프라임 CMP’ 시스템은 최대 10개의 추가 연마 단계를 필요로 하는 새로운 디바이스 아키텍처의 엄격한 요구사항을 충족하도록 설계되었다.

최신 공정 제어 기술과 함께 이례적으로 여섯 개의 연마 스테이션 및 여덟 개의 통합 클리닝 스테이션을 특징으로 하는 LK 프라임은 온 웨이퍼 (on-wafer)의 성능과 처리량을 향상시키기 위해 정밀 공정과 함께 CMP 단계를 지원한다. 리플렉션 LK 프라임 시스템 플랫폼 공정 모듈의 증가는 생산성을 100%까지 향상시키며 어플리케이션의 웨이퍼를 두 배로 처리한다.

이러한 특성을 이용하여 LK 프라임 시스템은 각 다이(die)에 대해 나노미터 수준의 균일성과 함께 핀펫 게이트의 높이를 제어한다.

이것은 디바이스의 성능과 수율에 영향을 주는 게이트 높이의 차이를 최소화하는 데 필수적이며, 길고 꾸준한 연마를 필요로 하는 두꺼운 필름 층 및 3D 낸드의 넓은 토포그래피(topography)의 경우, 이 다중공정 스테이션은 안정적이며 예측가능한 평탄화를 지원해 준다.

또한, 3D 낸드 산업의 변화는 수직 게이트의 형성과 복잡한 패턴의 어플리케이션에 대한 증착 기술을 요구한다. ‘프로듀서 XP프리시젼 CVD’ 시스템은 웨이퍼에 걸쳐 우수한 임계치수(CD: critical dimension)의 균일성을 위해 필수적인 나노미터 수준의 층간 필름 두께를 제어함으로써 3D낸드의 전이를 지원한다.

이러한 성능의 핵심은 온도, 플라즈마(plasma), 가스의 흐름을 포함하는 중요한 파라미터(parameters)를 위한 시스템의 독자적인 설계와 고유한 기능이다. 공정의 유연성을 제공하는 것은 예외적인 상황을 제어하고 웨이퍼 내 낮은 결함 필름과 다른 고품질의 대체 증착을 지원한다. 또한 웨이퍼 대 웨이퍼와 층간 게이트의 성능을 향상시키고 디바이스의 변동성을 감소시킨다.

대량 생산을 위해 설계된 XP 프리시젼 시스템은 생산성이 검증된 프로듀서(Producer) CVD 기술을 더 효율적이고 빠르게 처리하는 프리시젼 챔버와 결합하며 새로운 모듈 중앙처리장치(mainframe) 아키텍쳐와 고속 프로토콜(protocol)은 높은 처리량과 낮은 유지관리 비용을 가능하게 한다.

또한 높은 생산량 플랫폼에 있는 패터닝(patterning)과 다층 필름을 위해 가능한 얇고, 우수한 재료의 정밀 증착을 개선함으로써 3D 낸드 스케일링을 지원한다. 

어플라이드머티어리얼즈 실리콘 시스템 그룹의 부사장 겸 총괄 책임자인 랜디어 타쿠르(Randhir Thakur) 박사는 “모빌리티(mobility) 트렌드는 엔지니어링의 혁신을 요구하는 복잡한 3D 아키텍처의 필요성에 중요한 이유가 된다.”라고 말했다.

또한, “새로운 기술과 재료의 전체적인 스펙트럼은 최적의 디바이스 성능과 수율을 달성하기 위해 이러한 설계를 요구한다. 다수의 고객들이 새로운 시스템들을 도입하면서 대량 생산을 위해 최신 3D 로직과 메모리 설계를 전환시키는데 우리의 최신 기술의 가치를 보여주고 있다.” 라고 덧붙였다.