Applied Materials, AI 칩 속도 향상을 위한 트랜지스터 및 배선 혁신 공개

Applied Materials, AI 칩 성능 혁신 이끌 차세대 트랜지스터 및 배선 기술 공개 AI 시대의 폭발적인 연산 수요에 발맞춰, 반도체 소재 엔지니어링 분야의 선두주자인 Applied Materials가 2나노미터(nm) 공정 및 그 이하 첨단 로직 칩의 성능을 획기적으로 향상시킬 새로운 칩 제조 시스템 3종을 공개했습니다. 이번에 발표된 기술들은 AI 컴퓨팅 성능을 극대화하는 데 핵심적인 역할을 하는 트랜지스터의 근본적인 구조를 원자 단위 수준에서 개선하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 특히, 에너지 효율적인 컴퓨팅을 구현하는 데 필수적인 Gate-All-Around (GAA) 트랜지스터 기술의 전환이 가속화되고 있으며, 2나노급 GAA 칩의 양산이 본격화됨에 따라 Applied Materials는 차세대 GAA 트랜지스터 성능을 한 단계 끌어올릴 혁신적인 소재 기술을 선보였습니다. 이번에 공개된 신규 시스템들은 GAA 공정 전환에 따른 에너지 효율성 향상에 크게 기여할 것으로 기대됩니다. Applied Materials의 Semiconductor Products Group 사장인 Dr. Prabu Raja는 "AI의 빠른 발전은 컴퓨팅 성능을 한계까지 밀어붙이고 있으며, 컴퓨팅 분야의 혁신은 트랜지스터에서 시작됩니다. 옹스트롬 시대에 발맞추기 위해 Applied Materials는 에너지 효율적인 컴퓨팅을 개선하는 소재 엔지니어링의 혁신을 제공하고 있습니다. 이러한 새로운 시스템들은 주요 트랜지스터 및 배선 기술 혁신을 주도해 온 Applied Materials의 오랜 리더십을 확장하고, 고객들이 AI의 폭발적인 속도에 발맞춰 칩 로드맵을 가속화하도록 지원할 것입니다."라고 밝혔습니다. Viva™ Radical Treatment System, GAA 트랜지스터 나노시트 정밀 엔지니어링 구현 GAA 트랜지스터의 핵심은 전류를 전달하는 수평으로 쌓인 '나노시트'입니다. 수 나노미터 두께의 초박형 실리콘으로 만들어진 이 나노시트의 물리적 특성은 각 나노시트가 효율적인 전하 운반 경로 역할을 하도록 매우 정밀하게 정의되어야 합니다. 나노시트 표면 상태는 매우 중요하며, 원자 단위 수준의 거칠기나 오염도 전기적 특성과 최종 칩 성능에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 깨끗하고 균일한 나노시트 표면은 트랜지스터의 스위칭 속도를 결정하는 핵심 요소인 채널의 전자 이동도를 크게 향상시켜, 차세대 AI 칩의 요구 사항을 충족하는 더 빠르고 에너지 효율적인 트랜지스터를 구현합니다. Applied Producer™ Viva™ Radical Treatment System은 이러한 나노시트 표면을 옹스트롬 수준의 정밀도로 엔지니어링합니다. Viva의 핵심은 특허받은 전달 아키텍처를 통해 초순수 라디칼 종을 생성하는 것입니다. 이 기술은 Applied Materials의 원격 플라즈마 소스와 기타 하드웨어 혁신을 결합하여 표면 구조를 손상시킬 수 있는 고에너지 전하 이온을 필터링합니다. 농축된 중성 라디칼은 보다 부드럽고 손상 없는 처리 환경을 조성하여, 깊숙이 묻힌 트랜지스터 구조에서도 균일한 표면 처리를 가능하게 합니다. Viva 시스템은 2나노미터 및 그 이하 공정 노드에서 첨단 채널 엔지니어링을 위해 선도적인 로직 칩 제조업체들이 채택하고 있습니다. 또한, Viva 시스템은 로직 및 메모리 전반에 걸쳐 추가적인 응용 분야를 가지고 있습니다. Applied Producer Pyra™ 열 어닐링 공정과 결합될 경우, 보조 라디칼 처리는 구리 배선의 저항을 더욱 감소시켜 가장 진보된 노드의 하위 금속 레이어에서 구리 사용을 연장할 수 있습니다. Sym3™ Z Magnum™ Etch System, 향상된 플라즈마 제어로 옹스트롬 수준의 3D 트렌치 생성 GAA 트랜지스터의 수직 3D 아키텍처는 칩 제조업체들에게 매우 정밀하게 깊고 좁은 트렌치를 식각해야 하는 과제를 안겨줍니다. 이러한 구조는 균일한 깊이, 직선적인 측벽, 평평하고 직사각형의 바닥을 유지해야 하며, 작은 변화도 트랜지스터 속도, 전력 효율성 및 전반적인 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 노드가 축소됨에 따라 이러한 정밀도는 첨단 플라즈마 식각을 필수적으로 만들었습니다. Applied Materials는 오늘 Sym3 Z 제품군의 최신 모델인 Centris™ Sym3™ Z Magnum™ 식각 시스템을 출시했습니다. Sym3 Z 플랫폼은 마이크로초 단위의 이온 제어를 사용하여 GAA 트랜지스터의 고종횡비 구조를 생성하는 펄스 전압 기술(PVT)을 고부가가치 생산에 도입했습니다. 이 시스템은 2나노 로직 제조에서 툴 오브 레코드(tool-of-record) 지위를 획득하고 250개 이상의 챔버가 현장에 배치되는 등 광범위한 채택을 이루었습니다. 확장성을 더욱 높이기 위해 Sym3 Z Magnum은 획기적인 2세대 펄스 전압 기술(PVT2)을 선보입니다. PVT2는 이온 방향성과 웨이퍼 근처 플라즈마 제어 간의 전통적인 상충 관계를 제거할 뿐만 아니라, 이온 각도와 이온 에너지 튜닝을 독립적으로 가능하게 합니다. 이러한 기능은 웨이퍼 표면에 직접적으로 훨씬 더 정의된 이온 궤적을 제공합니다. PVT2와 시스템의 새로운 소스 기술을 결합함으로써 Sym3 Z Magnum은 균일한 나노시트, 더 빠른 스위칭, 더 높은 품질의 에피택셜 성장을 가능하게 하는 깨끗하고 정밀한 트렌치를 생성하여 트랜지스터 속도와 전반적인 칩 성능을 향상시킵니다. 옹스트롬급 로직을 넘어, Sym3 Z Magnum은 더 밀집된 배열과 더 높은 스택에 필요한 정밀한 프로파일을 제공함으로써 DRAM 및 고대역폭 메모리(HBM) 기술을 발전시킵니다. 광범위한 응용 분야는 선도적인 칩 제조업체들 사이에서 빠른 채택을 유도하고 첨단 식각 분야에서 Applied Materials의 리더십을 강화합니다. Spectral™ ALD System, 몰리브덴의 선택적 증착으로 접촉 저항 감소 더 강력한 AI를 제공하기 위해서는 트랜지스터 소자 이상의 혁신이 필요합니다. 2나노미터 이하로 스케일링이 계속됨에 따라, 각 트랜지스터를 배선 네트워크에 연결하는 매우 작은 금속 접점은 칩의 총 저항에 크게 기여하며 성능과 에너지 효율성의 병목 현상을 일으킵니다. 이러한 나노 스케일 치수에서 기존의 텅스텐 접점은 전자를 효율적으로 전도하는 능력에 어려움을 겪고 있습니다. 몰리브덴은 옹스트롬 노드에서 차세대 접점에 대한 유망한 대안으로 부상하고 있으며, 효율적인 전자 흐름을 유지하면서 더 얇게 만들 수 있는 금속입니다. Applied Centris™ Spectral™ 몰리브덴 ALD* 시스템은 단결정 몰리브덴을 선택적으로 증착하여, 현재 업계 표준인 Applied Endura™ Volta™ 선택적 텅스텐 시스템 대비 최대 15%까지 중요한 접촉 저항을 감소시킵니다. 이러한 접점은 상호 연결과 트랜지스터 간의 가장 작은 연결을 형성하므로, 낮은 저항을 유지하는 것은 최대 칩 성능과 에너지 효율성을 보장하는 데 중요합니다. Spectral은 최첨단 쿼드 리액터 설계, 정밀 화학 전달, 다양한 플라즈마 및 열 처리 기능, 그리고 시간적 및 공간적 ALD 작동을 위한 특수 하드웨어를 특징으로 하는 새로운 ALD 도구 시리즈를 나타내며, 첨단 AI 칩을 구동하는 다양한 첨단 필름을 생성할 수 있는 능력을 제공합니다. Spectral 시스템은 2나노미터 및 그 이하 공정 노드에서 선도적인 로직 칩 제조업체들이 채택하고 있습니다. *ALD = Atomic Layer Deposition Applied Materials 소개 Applied Materials, Inc. (나스닥: AMAT)는 전 세계 거의 모든 신규 반도체 및 첨단 디스플레이의 기반이 되는 소재 엔지니어링 솔루션 분야의 선두주자입니다. Applied Materials가 만드는 기술은 AI 발전을 가속화하고 차세대 칩의 상용화를 앞당기는 데 필수적입니다. Applied Materials는 과학과 엔지니어링의 경계를 넓혀 세상을 변화시키는 소재 혁신을 제공합니다. www.appliedmaterials.com 에서 더 자세한 정보를 얻을 수 있습니다.