PECVD SiCN 시스템 / 사진. ACM 리서치

ACM Research(이하 ACM)가 첨단 반도체 제조용 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) SiCN 시스템을 처음으로 고객사에 출하했다고 밝혔다.

이번 장비는 반도체 및 첨단 웨이퍼 레벨 패키징(WLP) 공정을 겨냥한 시스템으로, ACM은 이를 통해 첨단 BEOL(배선 후 공정)과 차세대 패키징 시장 공략을 본격 확대한다는 전략이다.

신제품은 ACM 플래니터리(Planetary) 제품군의 토성(Saturn) 시리즈에 새롭게 추가된 장비다. ACM은 자사 링강 연구소(Lingang Lab)에서 고객이 요구한 공정 규격을 충족했으며, 현재 고객사 현장으로 출하돼 검증(validation) 절차를 진행할 예정이라고 설명했다.

특히 이번 PECVD SiCN 시스템은 ACM의 독자적인 3-스테이션 회전식 증착 아키텍처를 기반으로 설계된 것이 특징이다. 하나의 반응 체임버 내부에서 공정을 세 개 스테이션으로 분산 수행하는 구조로, ACM은 이를 세계 최초의 3-스테이션 PECVD 설계라고 설명했다.

회전형 증착 방식에서는 각 스테이션이 전체 막 두께의 3분의 1씩 증착을 수행한다. 이를 통해 계면층 형성과 가스 유동, 웨이퍼 전면의 막 균일도를 보다 정밀하게 제어할 수 있도록 설계됐다.

또한 ACM의 ‘One Station, One RF’ 제어 소프트웨어 기술도 적용됐다. 각 스테이션마다 독립 RF 시스템을 적용해 플라즈마를 개별 제어할 수 있으며, 이를 통해 공정 안정성과 스테이션 간 일관성을 높일 수 있다는 설명이다.

이번 시스템은 55나노미터 이하 첨단 BEOL 공정을 지원하도록 개발됐다. 주요 적용 분야로는 구리 산화 억제와 구리 확산 방지막, 식각 정지층(Etch Stop Layer) 등이 포함된다.

업계에서는 로직 디바이스 미세화와 고집적화가 가속화되면서 파티클 제어와 플라즈마 안정성, 계면층 제어 기술 중요성이 지속 확대되고 있다고 보고 있다. 이에 따라 첨단 패키징 공정에서도 SiCN 박막 수요가 증가하는 추세다.

특히 웨이퍼 레벨 본딩(Wafer-Level Bonding) 등 차세대 패키징 응용 분야에서는 SiCN이 높은 접착력과 본딩 에너지, 치밀한 박막 특성을 기반으로 집적 신뢰성을 높이고 금속 이온 확산을 억제하는 역할을 수행할 수 있다는 평가가 나온다.

ACM의 PECVD SiCN 시스템은 300mm 웨이퍼 공정을 지원하며 최대 400℃ 공정 온도 환경에서 운용 가능하다. 또한 4개의 로드 포트와 3개의 프로세스 체임버를 적용해 고효율 웨이퍼 이송과 유연한 공정 운영이 가능하도록 설계됐다.