램리서치, 1000단 3D 낸드 지원...극저온 식각 기술 'Lam Cryo 3.0' 출시

AI 시대 위한 3D 낸드 확장 가속화

램리서치가 3세대 극저온 유전체 식각 기술인 'Lam Cryo 3.0'을 출시하며 3D 낸드 플래시 메모리(이하 3D 낸드) 개발을 지원한다.

Lam Cryo 3.0은 극저온의 공정 온도, 고출력 파워 고밀도 플라즈마 리액터 기술과, 표면 화학의 혁신이 결합된 결과물로 업계 최고 수준의 정밀도와 프로파일 제어를 달성했다.

램리서치의 극저온 식각 기술인 Lam Cryo 3.0은 업계 최고의 정밀도와 제어로 머리카락 지름의 1/1000에 불과한 작은 피처를 식각하는 획기적인 기술이다. (사진=램리서치)

세샤 바라다라잔(Sesha Varadarajan) 램리서치 글로벌 제품 사업부 수석 부사장은 "Lam Cryo 3.0을 제공해 고객들의 3D 낸드 1000단 달성을 지원하고 있다"라며 "램리서치의 극저온 식각 장비를 통해 이미 500만 장이 넘는 웨이퍼가 제조됐으며, 이번에 소개하는 최신 기술은 3D 낸드 생산에 있어 또 다른 혁신의 기점이다"고 말했다. 

오늘날까지 3D 낸드 스케일링은 주로 메모리 셀을 수직으로 적층하는 방식으로 이루어져 왔으며 이를 위해 깊고 좁게 파는 고종횡비 메모리 채널 식각 기술이 사용됐다. 이 과정에서 구조의 목표 프로파일에 원자 수준의 미세한 편차가 발생하면 소자의 전기적 특성은 물론 수율에까지 부정적인 영향을 미쳤다. Lam Cryo 3.0은 스케일링에 있어서 이러한 문제를 포함한 식각 공정에서의 다양한 난제들을 극복하는데 최적화됐다.

3D 낸드 제조사들은 Lam Cryo 3.0 사용으로 상단부에서 하단부까지 구조의 임계치수 편차를 0.1% 미만으로 유지하며 최대 10마이크론(µm) 깊이의 메모리 채널을 식각할 수 있다. 또 기존 유전체 공정 대비 2.5배의 식각률을 달성하고, 옹스트롬(angstrom) 수준의 정밀도로 고종횡비 피처를 일정하게 구현한다. 

Lam Cryo 3.0은 램 고유의 고출력 파워 고밀도 플라즈마 리액터와 공정 개선, 새로운 식각 가스 사용이 가능한 초저온 환경을 제공한다. 기존 식각 공정보다 웨이퍼당 에너지 소비를 40% 절감하고 새로운 식각 가스를 사용해 탄소 배출량을 최대 90%까지 감축하는 등 지속가능성 측면에서도 개선됐다.

글로벌 리서치 기업 카운터포인트리서치의 공동 설립자이자 연구 담당 부사장인 닐 샤(Neil Shah)는 "AI는 클라우드와 엣지 컴퓨팅은 플래시 메모리 성능과 용량의 수요를 폭발적으로 증가시키고 있다. 칩 제조사들은 2030년까지 3D 낸드 1000단 도달 경쟁에서 낸드 플래시를 확장하고 있다"며 "램리서치의 Lam Cryo 3.0은 첨단 3D 낸드의 수율과 전반적 성능을 크게 개선하고 AI 시대 칩 제조사들의 경쟁력을 강화시킬 것"이라고 강조했다.