● 식각 공정 Bosch Process의 한계

식각공정 중 주요 Layer들 은 물리적 식각의 장점(비등방성)과 화학적 식각(고선택비)의 장점을 모두 갖춘 이온 식각 (RIE, Reactive Ion Etching)을 주로 사용한다. 대표적인 공 정은 Bosch Process라 불리며 식각 공정 진행 중 증착을 통해 보호층 역할을 하는 폴리머를 형성하는 과정을 추가하여 등방성 식각을 억제한다. 하지만 이온 식 각 방식 또한 종횡비가 더욱 높아짐에 따라 문제가 발생하기 시작했다시작했다. Bosch Process의 공정을 진행하면서 보호막 역할을 하는 폴리머가 깎이며 발생하는 부산물이 배출되어야 제대로 식각이 이루어지는데, 식각 부위가 좁은 부분은 부산물이 원활히 배출되지 않아 선택비를 낮추는 Micro Loading Effect가 발생 했기 때문이다. 이를 해결하기 위해 폴리머의 사용량을 줄이면 고종횡비 식각이 어려워지는 Trade Off의 관계에 놓이게 되었다.

● TEL의 2세대 극저온 식각 장비

극저온 식각(Cryogenic Etch)은 이러한 문제를 해결하기 위해서 고려되고 있는 차세대 식각 기술 중 하나이다. 일반적인 식각 공정은 20~120°C에서 진행되는 반면 극저온 식각은 -70°C ~-100°C의 낮은 온도에서 진행된다. TEL의 2세대 극저온 식각 장비는 공정 시간 53% 단축단축, 식각률 향상향상(8um 10um)을 통해 기존 Channel Hole Etching 공정에서 독점적인 점유율을 보유했던 램리서치의 점유율을 빼앗을 것으로 예상된다예상된다. 삼성전자는 TEL의 극저온 식각 장비를 2H24 양산 예정인 V9(290단단) NAND에 일부 도입, 2025년 양산 예정인 V10(400단)부터 본격 도입할 것으로 예상 된다. SK하이닉스는 기존에도 TEL의 식각 장비를 주로 사용했기에 극저온 식각 장비를 테스트 중에 있으며 Kioxia/WDC도 도입을 고려중이다.

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