반도체 전문 온라인 매거진 - 올포칩

− 10나노 이하에서 쓰이는 밀집된 박막 배선에 필요한 혁신적인 하드마스크 기술

− 산업을 주도하는 칩 제조사들의 복합 디바이스 세대를 위한 기록적인 장비

− 첨단 반도체 제조사들을 위한 차세대 물리기상증착(PVD) 기술

반도체, 평판 디스플레이 및 태양광 산업 분야의 정밀재료공학 솔루션 공급 선두 업체인 어플라이드머티어리얼즈는 10나노 이하에서 구리배선 패터닝이 가능한 ‘어플라이드 엔듀라 시러스 HTX 물리기상증착 장비(Applied Endura® Cirrus™ HTX PVD system)’를 발표했다.

반도체 칩의 크기가 작아짐에 따라, 좁은 공간에 정교하고 밀집된 미세 배선구조의 패턴을 보존할 수 있는 하드마스크의 혁신이 필요하다. 어플라이드머티어리얼즈의 ‘엔듀라 시러스 HTX PVD 장비’는 최첨단 마이크로칩의 구리배선 패터닝을 위한 티타늄 질화물(TiN: titanium nitride) 금속 하드마스크의 스케일링이 가능하다는 것이 특징이다.

최첨단 마이크로칩은 층과 층 사이가 100억 비아(vias) 또는 수직으로 연결되어 있어 열 개의 층으로 쌓인 100 mm2 공간 안에 20Km의 구리선을 채울 수 있으며, 금속 하드마스크는 부드러운 초저유전상수(ULK: ultra-low k)의 절연체 패턴 라인과 비아의 온전한 상태를 보존하는 역할을 한다. 그러나 스케일링에서 기존의 티타늄 질화물 하드마스크 층으로부터 오는 응력은 초저유전상수 필름들에 있는 패터닝 된 좁은 선들을 변형시키거나 무너지게 하는 원인이 될 수 있다. ‘시러스 HTX 티타늄 질화물 하드마스크'는 높은 식각 선택비와 결합된 응력 조절기능으로 우수한 임계치수(CD: critical dimension)의 선 폭 조절과 비아 오버레이(overlay) 정렬을 가능케 하여 수율을 향상시켜준다.

이러한 티타늄 질화물 하드마스크의 혁신적인 기술은 고밀도, 저응력 필름의 생산을 위한 웨이퍼 레벨에서의 정밀재료공학에 의해 가능해졌다. 업계에서 입증된 엔듀라(Endura) 플랫폼에서 낮은 결함률과 이례적인 필름 두께의 일관성을 겸비한 ‘시러스 HTX PVD 장비’는 다수의 상호접속 층 패터닝의 대량생산에 대한 요구도 해결할 수 있다.

어플라이드머티어리얼즈의 금속 증착 제품 사업부 총괄 책임자 겸 부사장인 순다르 라마무르시(Sundar Ramamurthy)는 “금속 하드마스크 필름의 정밀공학은 최첨단 상호접속에 대한 패터닝의 한계를 해결하기 위한 핵심이다.”라며, “’시러스 HTX 티타늄 질화물 장비’는 티타늄 질화물 필름의 특징을 만들기 위해 어플라이드머티어리얼즈가 수십 년간 쌓은 PVD 기술에 대한 전문 지식들을 보여준다. 고유의 초단파(VHF: very high frequency) 기반의 기술 통합은 고객들이 통합 문제를 해결할 수 있도록 티타늄 질화물 필름의 압축에서부터 인장까지 응력 조정의 유연성도 제공한다.” 라고 말했다.

어플라이드머티어리얼즈는 반도체 분야의 정밀재료공학 솔루션 및 평판 디스플레이, 태양광 산업의 세계적 선두 기업이다. 어플라이드머티어리얼즈의 기술은 스마트폰, 평면 스크린 TV, 태양광 패널과 같은 첨단 제품의 가격 경쟁력 및 접근성을 높이는 데 적용되며, 전 세계 기업과 소비자들에게 혜택을 주고 있다. 어플라이드머티어리얼즈에 대한 보다 자세한 정보는 www.appliedmaterials.com에서 확인 가능하다.