SK하이닉스 부사장 “미세공정 극복 빅데이터도 활용해야"

“반도체 미세화 과정에서 많은 기술 혁신이 이뤄져왔습니다. 앞으로는 훨씬 더 과학적인 접근이 필요하고 제조공정에 빅데이터도 적극 활용해야합니다. ”

홍성주 SK하이닉스 부사장은 8일 서울 삼성동 코엑스에서 개막한 세미콘코리아 2017 기조연설자로 나서 한계에 봉착한 미세공정 극복을 위해 기존과는 다른 차원의 기술 혁신이 필요하다고 강조했다.

홍 부사장은 서울대 물리학과 출신으로 SK하이닉스 반도체연구소 소자그룹장과 연구소장, D램개발본부장 등을 거쳐 현재 SK하이닉스 미래기술연구원장을 맡고 있다.

그는 “현재의 반도체 기술은 극한의 미세화가 진행되고 있고 많은 사람들이 곧 한계에 도달하지 않을까 하는 우려를 하고 있다”면서 "이를 극복하려면 훨씬 창의적인 아이디어들이 필요하며 새로운 소재 사용하고 구조를 복잡화하고 공정 관리도 정교해져야만 한다”고 말했다.

그는 노광기술 분야에서 현미경에 물을 채워 빛의 굴절률을 높이는 방식의 이머전 리소그라피(Immersion Lithography)를 이같은 기술 혁신의 예로 들었다.

홍 부사장은 “미세공정 한계에 봉착했는데 렌즈와 웨이퍼 사이에 물을 집어넣자는 아이디어가 나왔다”면서 “혁신적인 아이디어다 보니 리스크도 있었지만 결국 이머전 리소그라피는 업계의 주요 트렌드로 자리잡았다”고 설명했다.

그는 10나노 이하의 미세공정 한계 돌파를 위한 도전 과제로 극자외선 노광장비(EUV)의 필요성을 강조했다. 노광 공정에 사용되는 광원은 현재 ArF(193nm)까지 발전했다. 스트 ArF 시대에 현재 업계에서 가장 유력한 차세대 후보로 꼽히는 기술은 EUV다. EUV는 기존보다 짧은 13.5nm의 파장으로 해상도(resolution)를 높일 수 있는 장점이 있다. 또 기존 ArF이머전 대비 공정수가 대폭 줄어들기 때문에 생산과정을 단순화하고 비용을 줄일 수 있다. 하지만 기술 개발에 어려움이 있어 도입이 늦어지고 있다.

홍 부사장은 "현재는 ArF 멀티패터닝 하고 있는데 EUV가 상용화되지 않으면 현재보다 복잡한 멀티플 패터닝을 할 수밖에 없고 그럼 공정수가 늘어나면서 비용이 증가하기 때문에 EUV가 조속히 개발돼야한다”면서 “업계에서는 EUV가 상용화 될 수 있을까하는 우려가 많이 나오지만 지난해까지 많은 과정을 거치면서 많은 업체들이 EUV를 양산에 도입하겠다고 발표했고 개발을 주도하고 있는 ASML도 굉장히 진취적”이라며 희망적으로 내다봤다.

이날 홍 부사장은 D램과 낸드플래시 업계의 과제에 대해서도 “D램의 경우에는 셀 커패시터를 위한 하이-K 재료가 개발돼야하고 이를 정교하게 증착할 수 있는 기술도 함께 개발돼야한다”면서 "낸드플래이의 경우 3D로 방향을 잡았는데 층간 구멍을 뚫는 작업이 힘들어 속도와 정확도를 높이는 기술이 필요하다"고 언급했다.