램리서치, 삼성 3nm GAA 공정에 최첨단 식각장비 공급

고선택비 식각 기능으로 차세대 GAA 공정 지원 삼성전자 비롯한 주요 반도체 업체 최선단 공정에 도입 완료

2022-02-10 장경윤 기자

램리서치가 차세대 트랜지스터 구조인 GAA(게이트-올-어라운드)를 지원하는 고선택비 식각 제품군을 출시했다. 해당 장비는 삼성전자의 최선단 공정인 3nm GAA 공정에 도입됐으며, 생산은 램리서치의 국내 생산거점인 램리서치매뉴팩춰링코리아가 담당하는 것으로 알려졌다. 램리서치는 GAA 트랜지스터 구조의 개발을 지원하는 고선택비 식각 장비 제품군을 출시했다고 10일 밝혔다. GAA는 전류가 흐르는 채널을 3면으로 활용하던 기존 핀펫 구조와 달리 4면을 활용하는 3D 구조의 트랜지스터다. 기존 활용되어 온 핀펫 구조 대비 세밀한 전류 조절 능력과 높은 전력효율성을 갖췄다. 다만 공정 과정에서 중요 막질을 변형하거나 손상시키지 않아야 하므로 정밀 식각, 등방성(모든 방향으로 식각 속도가 동일한 특성) 식각 등 매우 높은 기술력이 요구된다. 이에 램리서치는 '고선택비'를 활용한 식각 장비 제품군을 개발해냈다. 선택비는 식각을 원하는 물질 X의 식각률을 식각을 원하지 않는 물질 Y의 식각률로 나눈 것이다. 선택비가 클수록 원하는대로 정밀한 식각이 이뤄졌음을 의미한다. 램리서치의 고선택비 식각 솔루션은 첨단 로직 구조인 나노시트 또는 나노와이어 형성을 지원하는 데 필요한 초고도 선택적 식각 기술을 제공하며, 막질 또한 손상시키지 않는다. 해당 장비는 이미 삼성전자를 비롯한 주요 반도체 업체의 첨단 공정에 도입된 것으로 알려졌다. 삼성전자가 올해 본격적으로 양산에 적용할 예정인 3nm GAA 공정에서도 핵심적인 역할을 담당할 전망이다. 장비 생산은 램리서치의 한국 생산기지인 램리서치매뉴팩춰링코리아가 담당한다. 한편 램리서치의 이번 고선택비 식각 장비 제품군은 세 가지의 신규 장비로 구성된다. Agos는 혁신적인 MARS(준안정 라디칼 소스) 기술을 탑재해 획기적인 웨이퍼 표면 처리 기술과 오염 제거 기술을 제공한다. Prevos는 산화막과 금속막을 원자층 단위로 식각할 수 있는 초고도 선택비 식각을 가능하게 한다. 램리서치가 독점 기술로 개발한 새로운 식각 가스를 활용하며, 반도체 제조업체의 생산 요구를 지원하기 위해 식각 가스를 추가할 수 있다. Selis는 고유의 라디칼과 고온 식각 기능을 채택해 웨이퍼 표면 구조를 손상시키지 않고, 상하 균일한 식각 기술을 제공해 초고도 선택적 식각을 할 수 있다. 두 장비의 경우 단일 시스템에 멀티 장비를 구성함으로써 선택적 멀티 레이어 식각과 공정 간 대기시간을 최소화할 수 있다.