어플라이드 머티어리얼즈, GAA·차세대 D램 전자빔 검사 장비 출시

[아이뉴스24 민혜정 기자] 글로벌 반도체 장비 기업 어플라이드 머티어리얼즈가 게이트 올 어라운드(GAA) 로직 칩, 고집적도 D램 등 미세한 반도체 결함을 찾아내는 새로운 전자빔 기술을 선보였다.

어플라이드 머티어리얼즈는 13일 서울 그랜드 인터컨티넨탈 서울 파르나스에서 기자간담회를 열고 전자빔 이미징 기술인 '냉전계 방출(CFE·Cold Field Emission) 기술'을 상용화했다고 밝혔다.

이 회사는 CFE 기술에 기반한 전자빔 시스템 'SEM 비전 G10'과 '프라임 비전 10'도 출시했다.

반도체 업체들은 크기가 너무 작아 광학 시스템으로 확인되지 않는 결함을 검출하고 걸러내기 위해 전자빔 기술을 활용한다.

CFE 기술은 반도체 결함을 더 빠르게 검출하도록 지원하는 기술이다. 나노미터 단위 기저부 결함 검사와 이미지 작업 속도를 향상할 수 있다.

기존 고온전계 방출형(TFE) 전자빔 시스템은 1천500℃ 이상에서 작동하는데, 온도를 낮추면 빔 폭은 좁아지고 전자 개수가 많아진다.

이같은 특성을 활용한 CFE 기술은 나노미터 단위 이미지 분해능을 최대 50% 향상하고, 이미징 속도를 최대 10배 빠르게 구현할 수 있다. 최근 반도체 칩 제조 과정이 점점 복잡해지고 미세해지면서 칩 표면과 기저부 결함을 검출하는 작업은 어려워지고 있다.

CFE 기술 상용화로 GAA 로직 칩, 고집적도 D램, 3D 낸드 메모리 등을 개발하고 생산하는 속도가 크게 빨라질 것으로 회사 측은 기대했다.

특히 눈에 띄는 부분은 CFE 기술이 GAA가 적용된 반도체 검사 시스템으로 활용된다는 점이다.

GAA는 지난해 삼성전자가 양산한 3나노미터 반도체에 적용된 기술이다. 반도체의 구성을 이루는 트랜지스터는 전류가 흐르는 채널과 채널을 제어하는 게이트로 구분되는데, GAA는 채널의 4면을 게이트가 둘러싸고 있다. 트랜지스터는 게이트와 채널의 접촉면이 많을수록 전류 흐름을 세밀하게 제어할 수 있다.

키스 웰스 어플라이드 머티어리얼즈 이미징 및 공정제어 그룹 부사장은 "CFE 상용화는 지난 수십 년간 전자빔 기술 분야에서 이룬 가장 큰 진보"라며 "업계에서 가장 높은 분해능과 전자밀도를 제공하는 CFE 기술로 반도체 제조사들은 기존에 확인할 수 없었던 결함을 빠르게 검출할 수 있다"고 말했다.