삼성전자, 'High-NA EUV' 설비 평가 중…차세대 파운드리 시대 준비

지난해부터 ASML 설비 테스트…내달 학술대회서 성과 공개 예정

삼성전자가 2나노미터(nm) 이하 파운드리 공정 구현을 위한 'High-NA(고개구율) EUV(극자외선)' 기술 개발에 주력하고 있다. 올해 본격적인 설비 도입을 앞두고, 지난해부터 실제 공정 적용을 위한 평가를 진행해 온 것으로 알려졌다. 관련 내용은 다음달 세계적인 학술대회에서 공개될 예정이다. 

업계에 따르면 삼성전자는 다음달 23일(현지시간)부터 27일까지 미국 산호세에서 개최되는 'SPIE 첨단 리소그래피 + 패터닝' 학술대회에서 High-NA EUV를 비롯한 첨단 기술을 공개할 예정이다.

아이멕과 ASML이 공동 운영하는 네덜란드 벨트호벤 소재 연구소에 설치된 트윈스캔:EXE 5000. (사진=ASML)

삼성전자는 이번 학술대회에서 High-NA EUV를 비롯한 차세대 노광 기술을 대거 발표할 예정이다. 노광은 빛을 통해 반도체 웨이퍼에 회로(패턴)를 새기는 공정으로, 반도체 제조에서 가장 높은 비중을 차지하고 있다.

EUV는 기존 반도체 노광공정 소재인 ArF(불화아르곤) 대비 빛의 파장이 13분의 1 수준으로 짧아(13.5나노미터), 초미세 공정 구현에 용이한 광원이다. 7나노 이하의 첨단 파운드리 공정에서 사실상 필수적으로 도입되고 있다.

High-NA EUV는 EUV에서 성능을 한 차례 더 끌어 올린 기술이다. NA는 렌즈 수차로, 해당 수치를 높일 수록 해상력이 향상된다. 기존 EUV의 렌즈 수차는 0.33로, High-NA EUV는 0.55로 더 높다.

덕분에 High-NA EUV는 2나노 이하의 차세대 파운드리 공정에 적용될 것으로 기대되고 있다. 삼성전자도 이르면 올해 상반기 ASML의 첫 High-NA EUV 설비인 'EXE 5000'를 1대 도입할 것으로 전망된다. 해당 장비는 가격이 5천억 원을 호가할 정도로 비싸다.

이에 앞서 삼성전자는 지난해부터 High-NA EUV 설비에 대한 공정 적용 평가 등을 진행해온 것으로 알려졌다.

삼성전자는 이번에 발표하는 'High-NA EUV를 이용해 차세대 로직 소자의 패터닝 장애물 뛰어넘기' 논문 초록에서 "지난해 EXE 5000을 사용해 기본적인 장비 성능과 마진 등을 실험해보고 있다"며 "또한 EXE 5000 장비를 레지스트, 현상 등 관련 공정과 연동해보고 있다"고 설명했다.

삼성전자는 이를 기반으로 High-NA EUV 설비가 향후 어떤 제품 로드맵에 적용될 수 있을 지 소개할 예정이다. 현재 삼성전자는 첨단 파운드리 시장에서 대형 고객사를 확보하지 못하고 있는 상황으로, 차세대 공정을 위한 기술력 강화가 절실한 상황이다.

반도체 업계 관계자는 "설비 투자 이전에도 ASML이 보유한 High-NA EUV 설비를 통해 관련 기술을 미리 테스트해볼 수 있다"며 "이를 통해 장비를 보다 안정적으로 도입할 수 있다"고 설명했다.

한편 해당 학술대회는 세계적인 권위를 갖춘 국제광공학회(SPIE)가 주최하는 행사다. 삼성전자, SK하이닉스, 인텔, 마이크론 등 주요 반도체 기업들과 연구기관들이 모여 첨단 노광 기술을 주제로 발표를 진행한다.