반도체 전문 온라인 매거진 - 올포칩

램리서치는 가장 진보된 컨덕터 식각 장비인 Akara를 발표했다. Akara는 획기적인 플라즈마 처리 기술을 기반으로 3D 칩 제조에 필수적인 식각 정밀도와 성능을 구현함으로써 반도체 제조사들이 직면한 확장성 문제를 극복할 수 있도록 지원한다. 

램리서치는 2004년에 출시한 Kiyo 를 포함, 30,000개 이상의 챔버 설치를 통해 컨덕터 식각 분야의 기술 리더십을 주도해 왔다. 램리서치의 글로벌 제품 그룹 수석 부사장 세샤 바라다라잔(Sesha Varadarajan)은 "Akara는 램리서치가 20여 년간 축적해 온 컨덕터 식각 혁신의 결정체로, 당사의 독자적인 DirectDrive(다이렉트드라이브) 기술을 활용해 플라즈마 반응 속도를 100배 빠르게 구현함으로써 원자 수준의 정밀 제어를 가능하게 한다"라며, “특히 3D 칩 제조에서 필수적인 미세 구조 형성을 위한 혁신적 솔루션으로, 컨덕터 식각의 새로운 세대를 연다는 의미가 있다”라고 강조했다. 

Akara는 게이트올어라운드(GAA) 트랜지스터와 6F2 DRAM 및 3D NAND 를 비롯한 차세대 반도체 소자의 확장을 지원하며, 4F2 DRAM, CFET(Complementary FET), 3D DRAM에도 적용될 예정이다. 이러한 차세대 소자들은 복잡한 3D 구조를 필요로 하며, 극자외선(EUV) 리소그래피 패터닝과 초미세 식각 공정이 필수적이다. 특히, 고종횡비(high aspect ratio) 구조의 미세 패턴을 구현하기 위해 옹스트롬(Å) 단위의 정밀한 식각 제어가 요구되며, 이는 기존 플라즈마 식각의 핵심 과제다. 

Akara에 활용되는 램리서치의 독자적인 식각(etch) 솔루션은 다음과 같다.

• 다이렉트드라이브(DirectDrive): 업계 최초의 고체 상태 플라즈마 소스로, 기존 플라즈마 소스 대비 100배 더 빠른 반응 속도로 구현해 EUV 패터닝 결함 발생을 줄인다.
• TEMPO 플라즈마 펄싱: 플라즈마 종을 정밀 제어해 향상된 식각 선택성과 마이크로 로딩 성능을 제공한다.
• SNAP: 최첨단 이온 에너지 제어 시스템으로 원자 단위의 정밀한 식각 프로파일을 형성한다.

 Akara는 최고 수준의 생산성과 공정 수율을 고려해 설계되었다. 밀리초(ms) 단위의 빠른 응답 속도를 통해  웨이퍼 생산량을 극대화하고,  정밀한 식각 균일성 제어를 통해 웨이퍼 간 반복성을 보장한다. 또한, 램리서치의 Sense.i 플랫폼과 통합된 Equipment Intelligence 기반의 자동화 솔루션을 지원함으로써 장비 유지 관리 비용을 절감한다. 이를 통해 칩 제조업체는 생산 장비의 운영 효율을 극대화할 수 있다. 

TSMC 수석 부사장 겸 공동 최고운영책임자(COO)는 미위제(Y.J. Mii) 박사는 “반도체 수요가 지속적으로 증가함에 따라, 더 강력하고 새로운 반도체 소자를 개발하기 위해 파트너사들의 혁신적인 기술적 해결책이 필요하다”라며, "차세대 반도체 제조 공정에서 플라즈마 식각 기술이 핵심적인 역할을 하게 될 것”이라고 말했다. 

현재 Akara는 고급 평면 DRAM 및 파운드리 GAA 응용 분야에서 주요 반도체 제조업체들의 장비로 채택되고 있다.