[테크코리아 2022]ASML, 차세대 EUV 장비 '하이 NA'로 '전력·결함' 다 잡는다

ASML은 차세대 극자외선(EUV) 노광장비 '하이 NA(High NA)' EUV 장비가 반도체 제조사 전력 효율성과 수율을 크게 개선할 수 있을 것으로 자신했다. 하이 NA는 빛 집광능력(개구수, NA)을 기존 0.33에서 0.55로 끌어올려 초미세회로를 그릴 수 있는 EUV 장비다.

리처드 래머스 ASML코리아 한일 고객지원 필드운영 총괄 부사장은 'EUV 0.55 NA로 향후 10년간 리소그래피 확장'을 주제로 ASML이 준비하는 하이 NA 장비 경쟁력을 소개했다. 래머스 부사장은 “기존 불화아르곤 이머전(ArFi) 노광에서 EUV 장비로 전환될 때 증가하는 에너지 사용량을 절감할 수 있었다”며 “하이 NA 장비가 도입되면 (반도체 회로를 그리는 작업인) 패터닝을 한차례(싱글)로 줄여 에너지 효율을 다시 안정화시킬 수 있다”고 밝혔다. 현재 반도체 제조사가 활용하는 EUV 장비는 0.33 NA다. 미세회로 구현이 가능하지만 나노공정 단위가 줄면서 점차 노광 패터닝 횟수가 늘어나고 있다. 이는 전력 소비량 증가를 야기한다. 하이 NA 장비로 반도체 회로 패터닝 횟수를 줄여 전력 효율을 높일 수 있다는 의미다.

래머스 부사장은 반도체 생산성의 핵심인 수율 역시 하이 NA로 극대화할 수 있다고 강조했다. 그는 “싱글 패터닝으로 공정 복잡도를 줄이면 그만큼 결함 발생 확률이 줄어든다”며 “회로 패턴 해상도도 높일 수 있어 반도체 제조 수율을 높일 수 있다”고 밝혔다. ArFi에서 EUV로 전환됐을 당시 결함률이 20% 줄었다. 하이 NA 시대에서는 제조 공정 시 발생하는 결함이 더욱 줄어들 것으로 예상된다.

ASML은 내년 하이 NA EUV 장비 조립에 돌입한다. 하이 NA EUV는 주요 기능별 4개 모듈로 개발된다. 장비 테스트 용이성을 높이고 결함 시 신속한 교체와 유지관리가 가능하다. 2024년 고객사 연구개발(R&D)용 출시에 이어 2025년에는 장비 대량양산이 가능할 것으로 전망했다. ASML은 네덜란드 본사에서 고객사가 하이 NA EUV 장비를 테스트할 수 있는 연구소(랩) 설비도 구축했다.

래머스 부사장은 “로직 반도체뿐 아니라 메모리 반도체 제조사에서도 하이 NA 장비를 주문하고 있다”며 “여러 고객사와 함께 장비 성능 고도화와 안정화를 진행하고 있다”고 밝혔다.

권동준기자 djkwon@etnews.com