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3D DRAM 특허는 제조공정과 완성된 셀 구조를 따로 읽습니다

핵심 요약
3D DRAM은 같은 셀 구조라도 제조방법 청구항과 소자 청구항의 검토 결과가 다를 수 있습니다. 공정 변경안을 정할 때는 완성된 소자의 연결관계까지 함께 대조합니다.

공정을 바꿨다는 사실만으로 검토가 끝나지 않습니다

3차원 메모리를 개발하는 기업은 적층 재료, 식각 순서, 채널 재료를 바꾸며 수율과 집적도를 조정합니다. 경쟁특허를 검토할 때도 자신이 바꾼 공정에 먼저 눈이 갑니다. 그러나 제조방법과 완성된 반도체 소자를 각각 청구한 특허라면, 공정의 차이와 소자 구조의 차이는 별개의 검토 항목입니다.

서울대학교산학협력단의 한국 등록특허 KR102649968B1은 이 구분을 보여 줍니다. 2023년 5월 25일 출원되었고, 등록공보는 2024년 3월 20일 발행되었습니다. 제1항은 제조방법, 제11항은 반도체 소자를 대상으로 합니다. 아래 분석은 두 독립항과 주요 종속항을 기준으로 합니다.

제1항의 공정과 제11항의 연결관계

제1항은 제1·제2 물질막을 교대로 적층한 뒤 수직 홀과 수평 홀을 형성하고, 비트라인과 읽기·쓰기 트랜지스터를 만드는 일련의 단계를 담고 있습니다. 이 항을 대조하려면 최종 단면 사진뿐 아니라 각 단계의 가공 대상과 중간 구조가 드러나는 공정 자료가 필요합니다.

제11항에서는 완성된 셀의 연결관계가 중심입니다. 수평 방향으로 놓인 읽기·쓰기 트랜지스터, 읽기 트랜지스터의 게이트와 연결된 쓰기 트랜지스터의 채널, 수평 비트라인과 수직 워드라인의 배치를 함께 규정합니다. 쓰기 비트라인은 쓰기 워드라인과 읽기 비트라인 사이에, 읽기 비트라인은 읽기 워드라인과 쓰기 비트라인 사이에 위치합니다. 따라서 ‘적층한 2트랜지스터 메모리’라는 설명만으로 이 항과의 관계를 판단할 수는 없습니다.

3D DRAM 읽기·쓰기 트랜지스터와 비트라인·워드라인의 배치를 보여 주는 미국 공개공보 도 27B와 27C
동일 우선권을 기초로 한 미국 공개공보 US20240397699A1의 도 27B·27C. 도면은 구조 이해를 위한 참고이며, 한국 권리범위는 한국 등록 청구항으로 대조합니다.

재료와 면적은 어느 항에 들어 있는지 구분합니다

제12항은 읽기·쓰기 채널 중 적어도 하나가 산화물 반도체인 경우를 추가하고, 제19항은 메모리 셀 면적이 10F²인 경우를 추가합니다. 이 조건들은 제11항에 종속되는 한정입니다. 산화물 채널이나 특정 셀 면적을 바꿨다는 이유만으로 제11항의 검토까지 끝났다고 볼 수 없는 이유입니다.

반대로 독립항에 없는 수치나 실시예의 형상을 필수 구성처럼 넣으면 비교 대상이 지나치게 좁아집니다. 도면과 실시예는 용어·구조를 이해하는 데 쓰고, 실제 대조표에는 각 항이 요구하는 구성을 구분해 적습니다.

INTLAW 인사이트: 공정표와 소자 연결도를 함께 놓습니다

이 사례에서 개발팀이 준비할 자료는 두 묶음입니다. 하나는 적층·식각·충진 단계별 중간 단면이고, 다른 하나는 완성된 셀의 전기적 연결도입니다. 두 자료를 나란히 놓으면 어떤 변경이 공정에만 영향을 주고, 어떤 변경이 최종 구조까지 바꾸는지 드러납니다.

개발 변경안먼저 대조할 자료남는 검토
식각·충진 단계 변경제1항과 단계별 공정 단면완성 구조와 제11항의 관계
채널 재료 변경재료 사양과 제3·12항독립항의 연결관계 유지 여부
비트라인·워드라인 재배치제11항과 소자 연결도제조 가능성·집적도·성능 변화

특허 검토 결과는 ‘이 공정을 바꾼다’는 지시에서 멈추지 않고, 변경 후에도 유지할 전기적 특성과 새로 검증할 수율 항목을 정하는 데까지 이어져야 합니다. 이 공보에 기재된 발명이 특정 양산 제품에서 실시된다는 뜻은 아닙니다. 실제 실시 검토에는 대상 국가의 현행 권리와 다른 관련 특허도 함께 확인합니다.

생각해 볼 질문

우리 회사는 식각 순서를 바꿨는데, 완성된 셀도 다시 봐야 하나요?

완성 구조를 별도로 보호하는 항이 있다면 다시 대조합니다. 공정 차이와 소자 연결관계의 차이를 별도 표로 정리하면 검토가 명확해집니다.

산화물 대신 다른 채널 재료를 쓰면 서울대 특허와 무관해지나요?

재료 변경만으로는 판단할 수 없습니다. 재료를 한정한 항과 더 넓은 구조를 다룬 항을 나누어 확인합니다.

미국 공개공보의 그림을 한국 검토에 써도 되나요?

구조를 이해하는 참고자료로 쓸 수 있습니다. 권리범위 대조에는 한국 등록 청구항을 사용하며, 미국 공개 청구항을 한국 등록 청구항과 동일하게 취급하지 않습니다.

참고한 자료

글 | 백종웅 대표변리사

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