어플라이드머티어리얼즈는 최첨단 나노 규모의 트랜지스터 제조 공정을 위한 급속열처리 장비인 ‘어플라이드 밴티지 벌컨’ 시스템을 출시한다고 밝혔다. 열처리 공정은 반도체 칩 제조 시 웨이퍼 표면에 금속 및 화학 박막을 입힌 뒤 불안정한 박막을 안정된 상태로 만들기 위해 열을 가하는 핵심 공정이며, 급속열처리 기술은 필요한 온도에 보다 빠르게 도달할 수 있게 함으로써 높은 안정성을 보장한다. 어플라이드머티어리얼즈
나노미터 시대를 선도하는 혁신적 급속열처리 장비
고품질 반도체 칩의 수율을 높이기 위해서는 균일하게 설계된 트랜지스터가 전체 웨이퍼 제조 공정에서 동일하게 작동되어야 하는데, 최근 트랜지스터가 소형화되고 온도 변화에 민감해지면서 급속열처리 공정 시 트랜지스터 간의 균일성을 유지하기가 어려워지고 있다. 특히 웨이퍼 전면에 직접 열을 가할 경우 전면에 형성된 패턴에 의한 트랜지스터 간의 온도 차이 혹은 열점(hot spots)이 생기게 되며, 이는 저품질 반도체 칩 생산의 직접적인 원인이 된다.
새롭게 선보인 이번 장비는 패턴이 없는 웨이퍼 후면에만 열을 가하는 혁신적인 급속열처리 기술을 통해 공정 시 웨이퍼 전면이 균일한 온도를 유지할 수 있도록 함으로써 이러한 문제점들을 해결하였다. 어플라이드머티어리얼즈만의 입증된 벌집형 램프 배열은 반도체 칩(die) 사이의 온도를 3°C 이하로 낮출 수 있도록 하며, 웨이퍼 온도가 초당 200°C 이상으로 급격히 오르는 경우에도 온도 조절이 가능하도록 한다.
또한 ‘어플라이드 밴티지 벌컨’ 시스템만의 독보적인 밀폐형 루프 제어(closed-loop control) 기술은 공정 시 상온에서부터 1,300°C까지 급속히 치솟는 웨이퍼의 온도 변화를 역동적으로 제어한다. 이 기술은 반사면을 가진 어떤 웨이퍼에든 적용할 수 있으며, 새로운 물질과 트랜지스터 구조의 통합을 단순화시킨다. 이를 통해 고품질 웨이퍼 제조가 가능하며, 결과적으로 고성능 반도체 제조 공정에서 높은 수율을 달성하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.
어플라이드머티어리얼즈의 FEP(Front End Products) 사업부문 총괄 책임자인 순다르 라마무르티(Sundar Ramamurthy)는 “반도체 칩 제조에 있어 급속열처리 공정에서의 온도 변화는 주요한 문제점으로 대두되고 있다.”라며, “어플라이드머티어리얼즈는 새로운 ‘어플라이드 밴티지 벌컨’ 시스템을 통해 온도 변화의 원인을 제거하였으며, 이는 제조 공정의 새로운 기준점이 될 것이다.”라고 덧붙였다. <박종배 기자>
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