- 옹스트롬 노드 대응 증착·식각·몰리브덴 ALD 통합… 콘택트 저항 최대 15% 절감
어플라이드 머티어리얼즈가 2나노 이하 공정에서 GAA(게이트올어라운드) 트랜지스터와 배선 구조의 성능을 높이는 신규 증착·식각·재료 개질 시스템을 공개하며, AI 연산에 필요한 에너지 효율과 스위칭 속도를 동시에 강화했다고 밝혔다.
GAA 전환이 본격화되면서 나노시트 표면 품질, 3D 트렌치 정밀도, 콘택트 저항이 칩 성능을 좌우하는 핵심 변수로 부상했다. 이번에 공개한 Viva, Sym3 Z Magnum, Spectral ALD 시스템은 옹스트롬 수준 공정 제어를 기반으로 트랜지스터와 인터커넥트 전반을 동시에 개선한다.
Viva, 원자 단위 나노시트 표면 제어
‘Producer Viva’ 라디칼 처리 시스템은 초순수 중성 라디칼을 활용해 나노시트 표면을 손상 없이 평탄화한다. 고에너지 이온을 차단하는 전달 구조를 적용해 깊게 매립된 구조에서도 균일한 표면 처리를 구현한다. 원자 수준의 표면 거칠기 제어는 채널 내 전자 이동도를 높이고, 이는 곧 트랜지스터 스위칭 속도와 전력 효율 개선으로 이어진다. 주요 로직 제조사들은 2나노 이하 공정에 Viva 시스템을 적용하고 있다.
Sym3 Z Magnum, 옹스트롬급 3D 트렌치 구현
‘Sym3 Z Magnum’ 식각 시스템은 2세대 펄스 전압 기술(PVT2)을 적용해 이온 각도와 에너지를 독립적으로 제어한다. 마이크로초 단위 이온 제어를 통해 고종횡비 트렌치를 정밀하게 형성하고, 균일한 깊이와 수직 측벽을 확보한다. 현재 2나노 로직 공정에서 기준 장비로 채택됐으며, 전 세계 250개 이상 챔버가 설치됐다. 해당 기술은 DRAM과 고대역폭 메모리(HBM) 공정에도 확장 적용한다.
Spectral ALD, 몰리브덴 콘택트로 저항 15% 절감
2나노 이하 스케일링에서는 트랜지스터와 배선 네트워크를 연결하는 콘택트 저항이 전체 성능을 제한한다. 기존 텅스텐 대비 몰리브덴은 얇은 두께에서도 전자 흐름을 안정적으로 유지한다. ‘Centris Spectral’ 몰리브덴 ALD 시스템은 단결정 몰리브덴을 선택적으로 증착해 기존 선택적 텅스텐 공정 대비 핵심 콘택트 저항을 최대 15% 낮춘다. 정밀 화학물질 전달과 쿼드 반응기 구조, 시공간 ALD 운용을 지원해 다양한 첨단 박막 형성을 구현한다.
어플라이드 머티어리얼즈 프라부 라자 반도체 제품 그룹 사장은 AI 발전 속도는 트랜지스터 혁신에 달려 있으며, 재료 공학 기반 접근으로 옹스트롬 시대의 에너지 효율 컴퓨팅을 가속하고 있다고 밝혔다.
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