[에너지데일리 변국영 기자] 재료공학 솔루션 분야의 선두기업인 어플라이드머티어리얼즈가 빅데이터와 인공지능(AI) 분야의 칩 성능을 향상하는 획기적인 재료공학 기술의 발전을 공개한다고 7일 밝혔다.
과거에는 무어의 법칙에 따라 통합하기 쉬운 소수의 재료를 스케일링(scaling)해 칩 성능과 전력, 면적과 비용(PPAC)을 동시에 개선했다. 그러나 현재 텅스텐 및 구리와 같은 재료는 전기 성능이 트랜지스터 콘택트(contacts)와 로컬 인터커넥트(local interconnects)의 물리적 한계에 다다르며, 10나노미터 파운드리 노드 이상으로 확장할 수 없다.
이로 인해 심각한 병목현상이 나타나 FinFET 트랜지스터는 제 기능을 완전히 발현하지 못한다. 코발트는 이러한 병목현상을 제거할 수 있지만, 프로세스 시스템 전략의 변화를 요구한다. 업계 규모가 광범위하게 확장하면서 각기 다른 반응을 보이는 재료들은 원자 단위에서 체계적이며 때로는 진공 상태로 가공되어야 한다.
어플라이드머티어리얼즈는 코발트를 트랜지스터 콘택트와 인터커넥트의 새로운 전도 재료로 활용하기 위해 엔듀라(Endura®) 플랫폼에 프리클린(Pre-clean), 물리기상증착(PVD), 단원자층 증착기술(ALD) 및 화학증기증착(CVD) 시스템 등 여러 재료공학 단계를 결합했다.
또한 프로듀서(Producer®) 플랫폼에 열처리 시스템, 리플렉션(Reflexion®) LK Prime CMP 플랫폼에 평탄화 시스템, 프로비전(PROVision™) 장비에 전자빔(e-beam) 검사 시스템을 각각 추가해 코발트를 활용하는 통합 제품군을 제공한다. 고객사는 어플라이드머티어리얼즈의 새로운 통합 재료 솔루션으로 제품 출시 기간을 단축하고 7나노 파운드리 노드와 그 이상에서 칩 성능을 개선할 수 있다.
어플라이드머티어리얼즈 반도체 사업 부문 총괄 부사장 프라부 라자(Prabu Raja) 박사는 “어플라이드머티어리얼즈는 5년 전부터 트랜지스터 콘택트와 인터커넥트의 변화를 예상하고 10나노미터 노드 이상을 실현할 수 있도록 대체 재료 솔루션 개발을 시작했다”면서 “화학, 물리학, 엔지니어링 및 데이터 과학 분야 전문가와 협력해 어플라이드머티어리얼즈의 광범위한 기술 포트폴리오를 분석하고 업계에 획기적인 통합 재료 솔루션을 선보여 왔다. 빅데이터와 AI시대에 접어들면서 더 많은 변화가 예상되는 가운데, 고객사가 로드맵에 맞춰 사업을 전개하고 획기적인 디바이스를 선보이도록 더욱 신속하고 긴밀하게 협력할 수 있어 기쁘다”고 말했다.
코발트는 통합에 어려움이 있지만 칩과 칩의 제조 과정에 작은 면적 내 낮은 저항 및 가변성, 매우 미세한 면적에서 향상된 갭필(gap-fill), 제품 신뢰도 향상 등 상당한 이점을 제공한다. 어플라이드머티어리얼즈의 통합 코발트 제품군은 전세계 파운드리 및 로직 고객사에 제공된다.
