제이오, 반도체 EUV 펠리클용 'CNT 멤브레인' 기술 개발 착수

'탄소나노튜브 멤브레인 제조기술 개발' 과제 세부 주관기관 선정

탄소나노튜브(CNT) 기업 제이오가 차세대 반도체 혁신을 위해 EUV(극자외선) 펠리클용 CNT 멤브레인 기술 개발을 본격적으로 추진한다.

제이오는 지난 4일 나노융합산업연구조합(이사장 홍순국)이 총괄하는 EUV 펠리클용 ‘탄소나노튜브 멤브레인 제조기술 개발’ 과제에 세부 주관기관으로서 협약을 완료했다. 해당 과제에는 제이오 외에도 펠리클 전문기업인 에프에스티와 더불어 한양대학교, 포스텍(포항공과대학교), 인하대학교 등이 참여해 CNT 멤브레인을 이용한 차세대 EUV 펠리클 개발 및 사업화에 협력한다.

제이오 CI

제이오는 이번 업무 협약을 통해 향후 2027년까지 반도체 분야 EUV 펠리클용 CNT를 개발하며 산학협력 연구 과제를 수행할 예정이다. 연구 과제는 ▲차세대 펠리클 소재 ▲건식 공정을 통한 CNT 멤브레인 공정 ▲CNT 멤브레인 플레어 분석 평가 등을 위한 세부 기술 확보로 구성된다.

펠리클은 EUV공정에서 회로를 새겨 넣는 판인 포토마스크를 이물질로부터 보호하는 역할을 한다. EUV 공정은 광투과를 통해 노광을 진행하게 되는데 이 과정에서 공정 손실과 더불어 광이 웨이퍼에 닿는 과정에서 발생되는 파티클(이물질)에 의한 마스크 손상을 최소화해 제품의 수율을 높일 수 있다. 이에 펠리클은 EUV공정의 핵심 부품으로 개당 가격이 수천만원에서 비싸게는 1억원에 육박하는 고부가가치 제품으로 평가받는다.

현재 상용화된 EUV 펠리클은 EUV 노광 장비 출력인 300~400와트(W)에 적합하지만, 향후 도입될 하이-NA EUV 장비는 출력이 높아 600W 이상의 내구성을 갖춘 새로운 펠리클이 필요한 상황이다. 

CNT 펠리클은 기존 실리콘 소재의 EUV 펠리클보다 내구성이 2배 강해 향후 도입될 하이-NA EUV 공정에 최적화되었다는 평가를 받는다. 현재 펠리클 시장 글로벌 1위 기업인 일본 미쓰이화학은 세계 최대 반도체 연구소인 벨기에 아이멕(IMEC)과 손잡고 차세대 CNT 펠리클을 개발해 양산한다는 계획이며, 대만의 TSMC 또한 자체 개발을 하고 있다. 

제이오는 지난 20년간 탄소나노튜브 개발을 통해 업계 최초 다중벽탄소나노튜브(MWCNT) 대량생산 성공에 이어, 2014년 세계 최초 비철계 탄소나노튜브 개발 및 소수벽탄소나노튜브(TWCNT) 개발 성공했다. 2023년 단일벽탄소나노튜브(SWCNT) 개발 성공 등 세계 최고 수준의 CNT 개발 기술력을 갖췄다.

회사는 이번 반도체용 EUV 펠리클 연구과제를 통해 이차전지용 도전재 CNT에서 반도체까지 사업 영역을 넓힐 계획이다. 이를 통해 제이오는 차세대 반도체 혁신 소재기업으로 시장 내 지위를 더욱 공고히 할 것으로 기대하고 있다.

제이오 김주희 상무는 “제이오는 이번 EUV 펠리클용 연구 개발을 통해 유관기관들과의 협력을 공고히 하고, 차세대 반도체 연구에 기여함으로써 CNT 분야 독보적인 선도기업으로 자리매김 할 수 있을 것으로 자신한다”고 말했다.