삼성전자가 어플라이드 머티어리얼즈와 협력, 극자외선(EUV) 공정 줄이기에 나섰다. EUV 공정은 회로를 새기는 각 단계마다 많은 생산비용이 들어가는데, 이를 최소화하려는 시도다. EUV 공정이 확산되면서 공정 단축 기술이 부상할 전망이다.
3일 업계에 따르면, 삼성전자는 4나노미터(nm) 공정에서 어플라이드와 공정 단축을 시도하고 있다. 어플라이드가 개발한 '센튜라 스컬프타' 시스템을 통해 평가를 진행 중이다.
이 장비는 어플라이드가 지난해 세계 최초 개발한 것으로, EUV 공정 단계를 줄이는 게 핵심이다. 공정을 줄여 반도체 생산비용을 절약하고, 수율을 개선하는 효과를 노린다. 삼성은 공정 단축 기술을 적용하기 위해 초기부터 어플라이드와 협업한 것으로 알려졌다. 어플라이드는 미국 반도체 장비사다.
EUV 공정은 기존 심자외선(DUV) 대비 빛의 파장이 짧아 10나노 이하 시스템 반도체나 10나노급 D램의 초미세 회로를 그리는데 활용된다. 그러나 첨단 반도체 회로가 더 작아지면서 한 차례의 EUV 노광으로는 초미세 회로 구현이 어려워졌다. 기존 EUV 노광의 성능적 한계 때문이다.
반도체 업계에서는 이를 해결하기 위해 두 차례 이상 EUV를 조사하는 '멀티 패터닝' 기술을 활용한다. 회로 정밀도를 높이기 위한 조치지만, 멀티 패터닝을 할 수록 회로를 미리 새겨둔 포토마스크 사용량이 많아지고, 증착과 세정 등 추가 공정도 늘어 제조사 비용 부담과 시간 소요가 크다.
어플라이드 장비는 회로를 특정 방향으로 늘리는 등 독자적인 기술로 반도체 회로 집적도를 높일 수 있다. 즉 여러 차례 EUV를 쏘지 않고도 미세 회로를 새길 수 있다는 의미다.
비용을 절감하고 설계가 용이해 수율 향상에 기여할 수 있다. 어플라이드에 따르면, 센튜라 스컬프타를 활용하면 웨이퍼 한장 당 50달러 이상 생산 비용을 줄일 수 있는 것으로 추산된다.
어플라이드는 신기술의 이점으로 삼성전자 뿐 아니라 인텔과 TSMC 등도 어플라이드와 협력을 진행하고 있고 있다. 특히 글로벌 대표 반도체 위탁생산업체(파운드리)가 모두 2나노미터 이하의 '옹스트롬(0.1나노미터)' 공정을 준비하는 만큼, 첨단 반도체 제조에 공정 단축 기술이 더욱 주목받을 것으로 전망된다.
권동준 기자 djkwon@etnews.com
