EUV 펠리클 투과율 검사장비 상용화 이어
EUV 마스크리뷰 설비 개발 완료...고객사와 세팅중
8일 디일렉 'EUV 글로벌 생태계 콘퍼런스'서 발표
많은 사람들이 극자외선(EUV) 노광장비라고 하면 네덜란드 ASML만 떠올린다. ASML이 EUV 생산 공정에서 핵심이 되는 스캐너 장비를 생산하는 것은 분명하다. 하지만 ASML 외에도 몇몇 기업들은 ‘대체 불가능한’ 장비를 생산하면서 탄탄한 입지를 구축하고 있다.
EUV 블랭크 마스크 검사장비와 패턴 검사장비는 일본 레이저텍이 100% 독점하고 있다. 업계에서 네덜란드 ASML만큼 레이저텍이 중요한 기업으로 인정받는 이유다. EUV 공정상의 결함을 수정하기 위한 ‘EUV 마스크 리뷰 설비’나 ‘EUV 펠리클 투과율 검사기’도 필수 장비다. EUV 마스크 리뷰 설비는 독일 칼자이스가 앞서 있다.
기라성 같은 글로벌 기업들이 선점한 EUV 장비 생태계에 당당히 도전장을 낸 국내 기업이 있다. 이솔(ESOL)이다. 국내 반도체 펠리클 업체인 FST 자회사인 이솔은 삼성전자 반도체 사업부 출신인 김병국 대표가 지난 2018년 설립한 회사다. 이솔이라는 이름은 ‘EUV 솔루션’의 줄임말이다. 사명(社名)처럼 EUV 공정에 필요한 다양한 솔루션과 장비를 개발한다.
지난해 말에는 EUV용 펠리클 투과율을 검사하는 장비인 ‘EPTR’을 상용화하는 데 성공했다. 이 뿐만 아니다. 최근에는 EUV 마스크 리뷰 설비 개발도 마치고 현재 대형 고객사와 장비 세팅 작업을 진행 중이다.
김병국 대표로부터 글로벌 EUV 장비 생태계 현황 및 이솔의 장비 개발 계획을 들어봤다. 김병국 대표는 "펠리클 투과율 검사기는 전세계적으로 2~3개 기업이 경합을 벌이는 중"이라며 "우리(이솔)도 양산품을 고객사에 보냈고, 고객사가 10개월여 쓰고 있는데 굉장히 만족스러워 하고 있다"고 설명했다. 그는 "(펠리클 투과율 검사기는) 우리가 최고 수준"이라고 자신했다. 김 대표는 또 “EUV 리뷰 설비도 대형 고객사에 셋업을 하고 있는 중"이라며 "리뷰 장비보다 한 단계 더 높은 수준의 장비, 부가가치가 높고 훨씬 더 고객사에 도움이 될 만한 장비 시장에 진입하는 게 장기 목표"라고 밝혔다.
김병국 대표는 오는 12월8일 《디일렉》이 개최하는 'EUV 글로벌 생태계 콘퍼런스'에서 EUV 블랭크마스크 및 펠리클 개발의 성과를 발표할 예정이다. 이번 콘퍼런스에는 삼성전자, SK하이닉스, 동진쎄미켐, 에스앤에스텍, 이솔, 파크시스템스 등 국내 주요 반도체 기업과 ASML, AMAT, 도쿄일렉트론, 칼자이스, 부쉬코리아 등 글로벌 기업이 참여한다.
Q. EUV용 마스크는 마지막에 출하하려면 검사를 해야 하는데, 검사 장비는 어디서 구입하는 것인가? 일본 레이저텍에서 만든다고 들었다.
“(레이저텍이) 100% 점유율을 차지한다. 100% 정도가 아니라 5년 전만 해도 전세계에 EUV 검사장비가 1대밖에 없었다. 그런데 갑자기 EUV가 시작되니 난리가 났다.”
Q. 레이저텍 회사 안에 1대가 있었던 것인가?
“그렇다. (일본의) 국가 프로젝트를 통해 만들었다.”
Q. 그럼 호야, 아사히글라스 같은 기업은 레이저텍에서 그 장비를 구한 것인가?
“EUV는 원래 7년 전만 해도 안 된다고 했다. 그래서 많은 기업들이 EUV 인프라를 설치했다가 안 되면 어떻게 할 것인지에 대한 우려가 많았다. 인텔이나 삼성이 그렇게 요청했지만 선금을 주거나 그러지 않으면 EUV 장비 개발이 쉽지 않았다.”
Q. 레이저텍은 무엇을 검사하는 장비를 만들었나?
“블랭크 결함이다. EUV 블랭크를 디펙-프리(무결함)로 만들면 보통 한 20나노 된다.”
Q. 20나노라는 것이 무슨 뜻인가?
“20나노의 파티클 결함을 의미한다. 그게 파티클이 될 수도 있고 이렇게 안쪽에 들어가면 살짝 올록볼록 나올 수도 있고 들어갈 수도 있다. 20나노 정도의 결함이 보통은 이제 수 개 정도 있는데, 그것보다 큰 결함은 완전 없어야 된다. 결국 20나노 이하 정도까지 결함은 허용을 해준다는 의미다. 그건 프린트가 안 되니까... 결함이 있는지 없는지를 EUV로만 봐야 보인다. EUV 마스크니까 EUV를 쏴서 EUV로 튀어나와야 보인다. 그것이 첫 번째 관문이다. 그 EUV 블랭크 마스크 검사 장비가 1대밖에 없었다. EUV 시장이 갑작스럽게 열린 면이 없지 않아 있기 때문이다.”
Q. 일본의 국가 프로젝트였던 것인가?
“그렇다. 레이저텍이 그걸 왜 만들었냐 하면 국가 프로젝트로 만든 것이다. 국가 프로젝트가 절반, 민간이 절반을 들여 만들었는데 최초 원시적인 것은 만든 지 15년 됐다. 어느 날 갑자기 만든 것이 아니라 15년 전 조그맣게 다른 용도로 만들었던 장비가 발전했다. 2017년 기준으로 15년 전이니까 사실상 2000년대 초반에 만들었다.”
Q. 그때 일본에서 국가 프로젝트로 만들지 않았으면 지금 EUV 생산을 아예 못하는 것인가?
“그렇다.”
Q. 엄청난 비용이 들었을 것 같다.
“그렇다. 그게 ‘APMI’라고 건데, EUV 검사기능은 그걸 기반으로 발전시켰다. 일본의 경우 예전에 컨소시엄이 많았다. 미국 세마텍(SEMATECH) 등과 같은 것이다. 나도 일본 셀리트(SELETE)에 잠깐 있었다. 민관합동으로 일본 산업성이 자금의 절반을 대고 민간기업 회원사가 약 13개 정도 있었다. 십시일반으로 돈을 내서 그것만 한 게 아니라 EUV에 대한 초기 블랭크 검사기를 만들었다. 언젠가는 필요하다는 판단에서였다. 종합적으로 반도체 분야에서 비경쟁 요소, 즉 이것으로 경쟁하는 것이 아니라 어느 회사에 다 필요한 기술을 개발했다. 그런 비경쟁 요소에 해당하는 인프라 기술은 그렇게 탄생했다. 지금 일본이 디바이스 시장에서는 졌지만 그 때 만들어놓은 소재·장비 등이 기반이 돼 소·부·장 강국이 됐다.”
Q. 레이저텍은 최근 엄청 뜨고 있다.
“그렇다.”
Q. EUV 때문인가?
“그렇다. 사실 세계 반도체 장비회사 중 계측 및 검사 쪽 넘버원은 KLA이다. 약 20년 넘게 그렇게 해왔으며 세계 반도체 장비 5위권 안에 드는 기업이다. 그 회사가 실력이 없어서 못 만드는 게 아니고 판단에 대한 실기를 했던 것 같다. EUV가 어떻게 보면 메이저 파운드리 업체들이 서로 고객을 모셔 오기 위해 갑작스럽게 시작한 경향이 있다. 여러 EUV 관련 장비들이 필요함에도 불구하고 아직 갖춰지지 않았다. 블랭크 마스크 검사기는 워낙 예전부터 필요했으니 그건 오랫동안 했었다. 나머지 EUV 패턴 검사기, EUV 마스크 결함 리뷰기 등 여러 장비가 세트로 갖춰줘야 한다. EUV 장비는 결국 EUV 광을 쓰는 장비를 말한다. 물론 EUV에 특화된 여러 가지 챔버 같은 장비도 있지만 그것은 EUV 광을 쓰는 것이 아니다. EUV 광을 쓰는 장비는 그렇게 4~5가지가 필수로 필요하다. 스캐너와 마스크 블랭크 검사기, 결함 리뷰 장비 등이 만들어지니 바로 EUV 시장이 열렸다. 그렇게 완벽하게 갖춰지기 전에 설익은 상태로 시작했는데 레이저텍은 사실 블랭크 마스크 검사기를 완성했다. 그 기술을 바탕으로 EUV 패턴 및 마스크 검사기도 만들었다. 블랭크 마스크 검사기는 블랭크 마스크에 아무것도 없다는 것을 EUV로 판정한다. 그런데 마스크를 패터닝도 하고 끝에 결함이 있는지를 EUV 광으로 봐야 된다. 물론 보이는 것은 전자빔이나 ArF(불화아르콘)로도 어렴풋이 보인다. 하지만 그렇게 된 것만으로 EUV 스캔에 어설프게 끼워넣을 수는 없다. 완벽하게 검증하려면 EUV 광으로 봐야 된다. 레이저텍은 EUV 블랭크 마스크 검사기가 있었기 때문에 그걸 기반으로 다른 EUV 장비도 만들었다. 그렇게 진행되는 동안 의사결정 등에서 세계 최대 메이커인 KLA가 실기했다. 여러 가지 사유가 있겠지만 좀 늦었다.”
Q. KLA는 지금도 못 만드나?
“현재 개발 중인 것으로 안다.”
Q. 그럼 KLA도 블랭크 마스크 검사기를 만들고 있나?
“아니다. KLA는 ArF와 KrF 때 마스크 검사기를 만들었기 때문에 EUV 광을 쓰면 되기는 한다. 그런데 EUV 광을 쓰는 순간 광학계 등 상당수가 바뀌어야 된다. 그래서 레이저텍이 딱 빅메이커의 지원을 입고 반신반의하며 개발을 했다. 사실은 레이저텍이 KLA에 이어 점유율 2위였는데 이후 완전히 바뀌게 된다.”
Q. 마스크 쪽에서 그렇단 얘기인가?
“그렇다. 아무래도 KLA가 1위 업체였고 레이저텍은 그 다음 업체였다. 후발주자로 상당히 오랫동안 있었다. EUV를 기점으로 레이저텍이 먼저 출시를 했다. 물론 성공한 이유는 본인들의 노력도 있지만 계속 써보고 피드백을 준 유저들의 역할도 컸다. 개발 초기에는 원포인트 이미지 같았다면 지금은 완전히 자리잡았다. 이제 레이저텍의 장비는 없어서 못 사는 장비가 됐다. 마치 ASML처럼.”
Q. 그 정도인가?
“그렇다. 흔히 ASML에만 주목하는데, EUV를 하려면 ASML 뿐만 아니라 5개 정도 장비가 한 세트로 있어야 한다.”
Q. 지금 얘기한 EUV 장비와 블랭크 마스크 검사기, 패턴 검사기 외에 또 무엇이 필요한가?
“블랭크 마스크 검사기가 첫 번째로 블랭크를 보증해줘야 한다. 그 다음 마스크를 제작한다. 제작을 완료하면 이제 패턴이 완성된 마스크가 EUV 관점에서 패턴 결함이 있는지를 살펴보는 EUV 패턴 마스크 검사기, 소위 ‘APMI(광선패턴마스크검사) 장비’가 두 번째로 필요하다. 그런데 검사를 했는데 이상한 게 없을 수가 없다. 결함이 나오면 다행히 그것을 재제작하기 전 리페어(수리)를 할 수 있다. 그 부분만 가서 메꿔주는 식이다. 그런 결함을 수정하면 깨끗하게 마무리 됐는지 봐야 한다. 그것이 EUV 마스크 리뷰 설비다. 검사기는 제한된 시간, 보통 2시간에서 4시간 정도의 전체 마스크 패턴을 다 본다. 그렇게 빠르게 보는 대신 대충대충 본다. 그런데 뭐가 이상한 것이 걸렸다고 하면 검사기로 볼 수는 있지만 비효율적이다. 그 다음의 것을 또 검사해야 되기 때문이다. 그래서 EUV 리뷰 설비로 토스한다. 스캐너의 눈, 조명계라고 부른다. 스캐너에서 똑같은 눈으로 봤을 때 무결한지, 아니면 NG인지를 판단하는 게 EUV 마스크 리뷰 설비다. 바로 세 번째 설비다. 그럼 마스크는 마무리된다. 이제 EUV 펠리클을 씌운다. 펠리클을 과연 씌워도 되는 품질인지를 살펴봐야 한다. 투과율, 반사율 등 여러 가지가 있다. 그것도 EUV 광으로 보증된 펠리클만이 그 위에 들어갈 수 있다. 그게 바로 EUV 펠리클 투과율 검사 장비다. 지금까지 4가지가 나왔다. 펠리클을 씌운 이후에도 무언가 결함이 없는지 살펴본다. 그것은 EUV 패턴 검사기로 한 번 더 살펴본다.”
Q. 패턴 검사기로 마무리 되는 것인가?
“그렇게 보면 EUV 블랭크 검사기, EUV 패턴 검사기, 리뷰기 그다음에 펠리클 투과율 장비 등을 갖춰야 완벽한 마스크가 된다. 이걸 스캐너에 끼워 생산한다. 생산 도중에 마스크를 계속 하나만 쓰는 것이 아니다. 보관 과정에서 오염이 될 수도 있다. 그럼 또 괜찮은지를 보기 위해 패턴 검사기나 리뷰기 같은 것이 필요하다.”
Q. 블랭크 쪽은 레이저텍이 한다고 했는데, 패턴이나 투과율 검사장비, 리뷰 장비 등은 어떤 기업이 만들고 있나?
“블랭크 검사기는 레이저텍이 100% 점유율, EUV 패턴 검사기도 레이저텍 점유율이 100%다. 그 다음 리뷰기는 현재는 칼자이스(ZEISS)가 100% 점유율을 차지하고 있다. 그 다음에 펠리클 투과율 검사기는 2~3개 기업이 경합 중이다. 우리도 개발을 완성해 양산품을 유저에게 보냈다.”
Q. 펠리클 투과율 검사기를 만드는 다른 곳은 어디인가?
“독일에서 인스티튜트(기관이나 협회) 같은 곳이 R&D로 한다. 우리랑은 다소 다르다. 우리 입장에서는 우리가 낫다고 본다. 왜냐하면 우리는 타깃 자체가 양산품이다. 양산품은 어떤 연속성이라든가 안정성, 스루풋(단위 시간 당 처리할 수 있는 처리량), 메인터넌스(유지), 자동화까지 다 되는 것을 의미한다. 사실 보통 EUV를 다루는 것은 학교나 인스티튜트 같은 연구기관에서 R&D로 하는 경우가 많다. 요새는 다 자동화다. 데이터도 자동으로 주고 받고 물류 같은 것도 자동화해야 한다. 그런 것까지 하는 완벽한 양산기가 필요하다. 사실 펠리클 쪽에서는 우리가 최고라고 볼 수 있고 이미 유저가 약 10개월 정도 썼는데 굉장히 만족하고 있다.”
Q. EUV 장비 개발이 어렵다는 것은 EUV 광을 써야 되기 때문에 그런 것인가?
“그렇다.”
Q. EUV 광을 쓰기 때문에 어렵다는 것은 EUV 광을 만들어내기 어렵다는 뜻인가? 아니면 EUV 광을 컨트롤하는 것이 어렵다는 뜻인가?
“일단 EUV 장비는 3가지로 이뤄져 있다. EUV 광원, EUV 광원을 딜리버리(이송)하는 EUV 광학계, 그리고 그 모든 것을 다루는 시스템 등 3가지다. 그런데 EUV 광원부터 어렵다. EUV 광원은 보통 자연계에 존재하지 않아 인공적으로 만들어야 된다. 이것은 플라즈마 상태에서 나온다. 플라즈마는 보통 우리가 흔히 아는 형광등이 플라즈마 같은 것이다. 불완전한 상태에서 이온화된 그런 제4의 가스 상태다. 거기서 EUV가 특정 보통 주석(Sn) 등 강력한 전기 에너지를 조사하면 거기서 플라즈마가 발생한다. 거기서 여러 가지 빛이 나오는데 그중에 하나가 EUV다. 아주 약하게 나온다. 그래서 다른 빛을 다 막고 그 EUV만 뽑아낸다. 13.5나노 파장에서 나오는 그 광이 안정적으로 나와야 된다. 스캐너랑 같은 빛이 계속 안정적으로 나오는 것이 굉장히 힘들다.”
Q. 그 빛을 내는, 광원만 공급하는 회사가 있나?
“있다. 전세계에서 3~4곳만 그 광원을 만든다.”
Q. 예를 들면 어디인가?
“에너제틱(Energetiq), 우시오(USHIO), 기가포톤(Gigaphoton), 사이머(Cymer)도 그 중 하나다. 사이머(Cymer)는 그 광원을 노광용으로 만들어 ASML이 그 회사를 인수했다. 나머지 EUV 광원을 만드는 곳은 서너 곳 있지만 광원 만드는 것이 참 어렵다.”
Q. 그럼 블랭크 마스크 검사기, 패턴 검사기 같은 것을 만들 때 그 기업들은 다른 기업으로부터 광원을 가져와 끼우는 것인가?
“전 세계 2개 업체(EUV 장비업체 중)만 자신들이 광원을 만든다.”
Q. 어디인가.
“ASML과 이솔이다.”
Q. 이솔은 직접 만드는 것인가?
“직접 만든다. 우리 경쟁력 중 하나가 직접 광원을 만드는 것이다. 혹자는 ‘광원을 커머셜라이즈(상업화) 된 것을 사서 하면 되지 않냐’고 묻는다. 그렇게 해도 되긴 된다. 그런데 우리는 전체적으로 시스템을 최적화해서 가장 효율적으로 만들려고 한다. 마스크에서 어느 정도의 밝기와 파워, 안정성, 크기 등을 역산해 보면 커머셜라이즈된 광원은 사실 최적화되지 않는다. 그래서 우리는 광원부터 해서 전체 시스템을 최적화하려고 노력한다. 그래서 보통 광원의 경우 대부분 장비업체들이 사서 쓴다. 어디 제품을 쓴다는 것도 기밀이다. 하지만 일반적으로 광원을 만들어 파는 기업이 3~4곳 있다.”
Q. 광학계 쪽은 어떤가?
“광학계도 우리가 잘 아는 ASML 스캐너에 공급하는 칼자이스가 세계 최고 품질의 광학계를 공급한다. 비록 그 정도는 아니지만 EUV 광학계를 만들 수 있는 기초가 있는 나라가 독일, 네덜란드, 일본, 미국 등이다.”
Q. 한국은 아직 아닌가?
“한국도 잠재력은 있다. 하지만 한국 장비 기업의 경우 아직 생태계가 조성돼 있지 않다. 보통 글로벌적으로 광학계 같은 것을 할 수 있는 업체가 몇 곳 있다. 그 중 최고는 칼자이스다. 칼자이스는 약 170년 동안 인류 최고의 광학 기업이다.”
Q. 미러도 EUV 광원이 잘 반사되는 재질이겠다.
“그렇다.”
Q. 뭘 쓰는가?
“몰리브덴 실리콘을 갖다 대충 3~4나노로 해서 80층을 쌓아야 EUV가 된다. EUV는 공교롭게도 우리 주변 모든 물질에 흡수가 된다. 거기까지 들어가면 얘기가 길어지지만 모두 흡수가 되기 때문에 렌즈를 쓸 수 없다. 렌즈를 쓰는 마지막 파장이 193나노였다. 13.5나노와 193나노 사이에도 쿼츠라는 머티리얼을 투과시킬 수 있는 지점이 있었다. 157나노에서도 투과가 되긴하지만 불완전하다. 그래서 많은 고심 끝에 EUV 파장으로 바로 넘어가는 선택을 했다. 어차피 투과가 안 되니, 투과가 안 되면 그냥 반사로 튕기면 된다. 보통 우리가 유리를 보면 거울을 보지 않더라도 자기 모습이 보인다. 보통 그것은 약 4%로 반사되는 것이다. 거울은 반사율을 더 높인 것이다. EUV도 코팅을 한 레이어로 구성하면 반사율이 굉장히 떨어진다. 보통 역산하면 반사율 65% 이상 나와야 된다. 그렇게 해야 최초 EUV 광이 옮겨지면서 반사율이 감소해도 웨이퍼에 도달할 때 어느 정도 파워가 나온다. 그 미러를 만드는 과정에서 몰리브덴(Mo)·실리(Si)·몰리브덴(Mo)·실리(Si)의 구조로 80층을 완벽하게 쌓아야 한다. 이것을 브래그 반사라고 하는데 그것이 약 60%(반사율) 이상 돼야 한다.”
Q. 그럼 그것은 칼자이스로부터 대부분 사와야 되나?
“칼자이스는 ASML 스캐너에 들어가는 광학계를 만든다. 보통 똑같은 원리가 블랭크 마스크에도 적용이 돼 호야나 아사히글라스 같은 기업이 만든다. 한국에는 에스앤에스텍도 거기 도전하고 있다.”
Q. 마지막에 하나 더 얘기한 것은 무엇인가?
“시스템이다. 기본적으로 1~2나노의 진동 등은 모두 시스템에 의해 제어가 돼야 한다. 안정성과 정확성 이런 것은 모두 오차가 다 1~2나노 범위로 들어간다. 그러니까 EUV 광만 썼다고 되는 것이 아니라 시스템이나 소프트웨어도 같이 받쳐줘야 된다. 광원과 광원을 이송하는 중간 광학계, 또 정확한 포지셔닝을 해주는 제어 시스템이 1~2나노 수준으로 가야 된다.”
Q. 이솔은 펠리클 투과율 검사 장비를 양산하고 있다고 했다. 그 앞에 블랭크 마스크 검사, 패턴 검사, 리뷰 장비 등이 있는데 지금 개발 중이거나 참여하려고 계획하고 있는 장비는 어떤 것인가?
“조금 전 얘기한 것은 EUV 펠리클 투과율 설비다. 우리 대표 제품은 EUV 리뷰 설비다. 펠리클 투과율 검사 장비보다 훨씬 고난도 장비다. 간단하게 얘기하면 EUV 현미경, 마이크로스코프 종류다. 대형 고객사에 일단 셋업을 하고 있다. 그것이 성공적으로 작동하면 최초 레퍼런스가 된다. 우리가 타깃으로 했던 첫 번째 목표를 달성하는 것이다. 스캐너, 검사 장비, 리뷰 장비 이 3가지는 블랭크 업체에서 쓴다. 실제 칩 메이커에서 쓰는 것은 일단 3가지만 있으면 EUV 공정을 구현할 수 있다.”
Q. 패턴 검사기에 대한 계획은 없나?
“현재는 노코멘트다. 훨씬 도전적인 제품이고 소프트웨어 기술도 어마어마하게 들어간다.”
Q. 일본 레이저텍이란 회사 시총을 보니까 2.37조엔(11월 30일 기준)이다.
“많이 올랐을 것이다.”
Q. 2.37조엔이면 시총이 20조원이 넘는다는 얘기다.
“레이저텍 제품이 여러가지가 있다. 이쪽 업계에서는 그래도 역사와 전통을 자랑하는 기업이다. EUV로 인해서 다음 모멘텀이 생긴 것이지, 아무것도 안 하던 회사가 EUV만 한 것은 아니다.”
Q. 리뷰 장비는 이솔 외에 누가 하고 있나?
“이솔 말고 미국의 EUV TECH이란 회사가 있다. 다만 조금 전 얘기한 라인업에 들어가진 않는 장비다. 그것은 생산용이 아니라 일정 기준만 정해준다. EUV 반사율이 65%가 나오느냐, 13.5나노에서 65%가 나오느냐, 13.4나노에서 65%가 나오느냐. 64%가 나오느냐 등이다. 제일 중요한 건 중심 파장이다. 그것이 정확하게 나오는지를 판단한다. 블랭크 마스크를 만들어도 그렇다. EUV 반사율을 측정하는 장비가 있는데 EUVR(극자외선 반사율)이라고 한다. 그것을 약 15년 전부터 만들던 기업이다. 간단하게 그냥 찍고 가는, 생산용 장비라기보다는 그 기준을 정해주는 장비다. 그 기업이 우리와 유사한 장비에 도전하고 있다.”
Q. 이솔이 리뷰 장비에서는 가장 앞서가는 기업이란 뜻인가?
“아니다. 현재 시장 지배자는 당연히 칼자이스다.”
Q. 그것도 엄청 비싸다고 들었다.
“가격은 스캐너, 검사기, 리뷰기 순이다.”
Q. 검사기가 리뷰기보다 비싼가?
“그렇다. EUV 시장에서 스캐너 다음으로 수요가 많은 것이 검사기다. ASML이 1년에 EUV 장비를 몇 대를 만든다고 하면 EUV 장비 몇 대당 1대의 검사장비가 필요하다. 이론적으로 검사 장비 몇 대당 리뷰기가 필요한 식이다.”
Q. 지금도 2000억~3000억원 했는데 High-NA EUV 장비가 나오면 더 올라갈 것이란 얘기도 있다. 검사장비 가격은 얼마 정도인가?
“그것은 비밀이다. 그런데 EUV 스캐너 하나를 팔면 검사기를 몇 대 살 수 있을까로 말한다면 3대를 사기 어렵다.”
Q. 리뷰기는 어떤가?
“우리는 후발주자니까 논외로 한다고 해도 그것도 스캐너 1대를 팔아도 4대를 사지는 못할 것이다.”
Q. 펠리클 투과율 검사기는?
“그것은 스캐너 1대 팔면 조금 많이 살 수 있다. 왜냐하면 펠리클은 패턴을 보는 것이 아니기 때문이다. 패턴을 보거나 패터닝을 하는 것이 굉장히 어려운 기술이다. 물론 펠리클 투과율 검사기도 상당한 수준이다. 웬만한 웨이퍼 장비보다는 훨씬 비싸다. EUV 광을 쓰면 일단 힘들기 때문이다.”
Q. 그럼 기존에 어떤 기업들이 펠리클을 개발했으며 투과율 얼마를 달성했다고 하는 것은 무엇으로 투과율 검사를 하는 것인가?
“투과율 검사장비가 학교에 하나 있다.”
Q. 학교에 있는 것으로 검사를 해보는 것인가?
“한양대학교에 있다. 그것도 사실은 우리가 만들어 공급했다.”
Q. 기증을 한 것인가?
“아니다. 옛날부터 국책과제 같은 것이 있었다. 그게 하나 있고 포항 방사광에 EUV 빛이 가끔 나온다. 그걸 대보거나 또는 추측하기도 한다.”
Q. 추측은 너무 불안정한 것이 아닌가. 언론 보도를 보면 몇 프로 이상 나왔다는 얘기도 나온다.
“그래서 어떤 장비로, 어떻게 측정하냐에 따라 몇 퍼센트 차이가 날 수 있다.”
Q. 회사에는 장비가 있나?
“우리 고객사에 있다.”
Q. 하긴 만들어서 보유하고 있으려면 모두 비용이겠다.
“그렇다. 우리 제품이 4가지가 있는데 그것을 하나하나 데모 설비를 놓을 만한 수준은 아니다. 있으면 좋긴 하지만 모두 비용이다. 그래서 일단 1대 만들어놓고 이걸 딜리버리하고 그런 회사들이 많다. 처음에는 그렇게 한다.”
Q. 이솔은 누적투자를 얼마나 받았나?
“누적 투자는 최근까지 350억원 받았다.”
Q. 자금 조달을 더 해야 되지 않나?
“일단 다음 단계로 갈 때까진 이것으로 될 것 같다.”
Q. 다음 단계?
“더 높은 장비에 도전을 하는 것이다.”
Q. 더 높은 장비라고 하면 아까 얘기한 그 카테고리의 장비를 뜻하는 것인가?
“그 카테코리 중간에도 있다. 이솔의 강점은 상당히 오랜 기간 EUV 사용자로서 활동했다는 점이다. 지금 EUV 장비업체들은 이렇게 비유할 수 있다. 자동차 회사가 자동차를 만드는데 운전을 한 번도 안 해본 기업이 많다. 우리는 운전을 굉장히 오랫동안 해봤으니 어떤 자동차를 만들면 되겠다고 판단할 수 있다. 사실 시장에 있는 포지션 장비들이 대표 장비이긴 하지만 그 사이에도 여러 장비가 필요하다. 그래서 우리는 리뷰 장비보다 한 단계 더 높은 수준의 장비, 부가가치가 높고 훨씬 더 유저한테 도움이 될 만한 장비 시장에 진입하는 것이 목표다. 그 다음에는 우리가 처음 계획했던 장비 군이 한 서너 개가 있다. 그게 사이클이 돌아가면서 더 높은 장비의 어떤 가능성을 볼 때, 스스로 자신이 있을 때 그 다음 단계로 넘어가려고 한다.”
Q. 원래 마스크 전문이다.
“마스크도 했었다.”
Q. EUV 마스크 1장이 대략 얼마 정도인가.
“블랭크 마스크는 ArF가 가장 비싼 것이 보통 알려진 바로는 약 1000만원 정도다. EUV 마스크는 약 10배 정도 된다.”
Q. 10배인가?
“보통 시장에 그렇게 알려져 있다. 패터닝을 다 해서 제품을 만들면 요즘은 양이 많아져서 싸졌을 것이다. EUV 초기 보통 많은 사람들이 계산했던 것이 1장에 5억원 정도다.”
Q. 예를 들어 5나노 이럴 때 레이어를 몇 개 쓰는지 모르겠지만...
“지금은 좀 낮아졌을 것이다. 초기에는 다 10배였다. ArF도 통상 크리티컬 레이어는 약 5000만원 정도다. 그것보다 더 비싼 것도 있고 싼 것도 있지만 평균적으로 보통 그렇게 부른다. 거기에 EUV는 10배다. 그렇게 보면 EUV 스캐너가 ArF 스캐너에 비해서는 그렇게 비싼 것은 아니다.”
Q. 우리가 1a, 1b D램 이렇게 얘기할 때 보면 EUV 2개, 4개 레이어를 쓴다고 하는데 그럼 EUV 마스크 4장만 있는 것인가?
“그렇다.”
Q. EUV 마스크는 4개 레이어면 4장을 만들어 놓은 것인데 통상 4개를 만드는 것인가, 아니면 몇 배수 정도 만들어 놓나?
“보통 마스크를 그렇게 많이 만들까 생각하지만 이게 디자인도 계속 리비전 된다. 동시에 4장 만들어 생산을 스캐너 1대로 반도체를 만들진 않는다. 스캐너를 깔아놓고 돌리기 때문에 많이 만든다.”
Q. 사실 10배 수로 만들 수도 있겠다.
“거기에 지금은 EUV 펠리클이 없다. 펠리클이 없으니까 파티클이 언제 붙을지 모른다. 파티클이 붙어도 붙어 있는지를 모른다. 사실 그래서 찍다가 일단 중간에 한 번 멈춘다. 그리고 마스크를 한 번 검사한다. 그럼 그 다음 조가 투입된다. 그래서 똑같은 마스크를 대기로 한 페어를 더 만든다. 그렇게 쓰고 하다 보면 상당히 많이 만든다.”
Q. 마스크 1장 수명은 어느 정도인가?
“원래는 사실 그 칩을 다 찍을 때까지는 수명이 가야하는데...”
Q. 가야 되는 것인가.
“사실 수명은 없다. 그냥 글라스 메탈을 한 것이기 때문에 수명이 있을 필요가 없다. 또 파티클을 주기적으로 세정하면 필름이 얇아진다. 사실 1~2년까지 계속 찍는다.”
Q. 마스크도 세정을 해야 되면 내부 마스크 샵에서 세정을 하나, 아니면 외주에서 하는가?
“그것도 회사마다 다르다. 보통 당연히 제작 중에 파이널까지 세정을 해야 되고 또 이것이 팹으로 간다. 그래서 마스크 샵이랑 팹이랑 가까운 곳에 있다. 마스크 샵을 보내는 경우도 있고 보통 떨어져 있으면 자체적으로 세정이나 검사 정도는 팹에서 자체적으로 조그맣게 만들어서 하는 경우도 있다.”
Q. 우리가 회사에서 문서 보관을 3~5년 하는데 마스크도 옛날 것을 다 보관하는가?
“그렇다. 그것은 디바이스마다 다르다. 예를 들어 유저가 주문을 했다가 1년 후에 똑같은 것을 주문하면 다시 새로 할 수가 없다. 그래서 일정기간 보관을 하는 경우가 있다. 팹에 가면 마스크 보관하는 곳이 있다.”
Q. 도서관처럼 돼 있겠다. 안 쓰면 먼지가 묻을 수도 있나?
“먼지는 없다.”
Q. 그곳은 먼지가 없어야겠다. 펠리클은 얼마인가?
“펠리클은 일단 초기 가격은 다 비밀이다. 초기에 흔히 알려져 있는 사실은 지금까지 다 블랭크나 마스크는 Arf 대비 10배, 펠리클은 100배였다.”
Q. 100배?
“ArF 펠리클 대비 100배였다. 그것도 1장 구매하면 100배인데 50장, 100장, 1000장 하면 할인을 해주는 식이다.”
Q. 이솔 입장에는 투과율 검사기를 만들었으니 펠리클이 빨리 쓰여야 될 것 같다.
“그렇다.”
Q. 그것은 누구에게 파는 것인가. 그 투과율 검사는 누가 하나?
“투과율 검사기는 펠리클 메이커가 필요하다. 그다음 펠리클을 붙여 출하해야 하는 마스크 샵도 필요하다. 그다음에 또 제일 필요한 것 중 하나가 펠리클이야말로 수명이 있다. 그래서 팹에서 계속 쓸 때 펠리클을 계속 갈아줘야 된다. 원래는 ArF는 한 번 뜯으면 못 썼는데 EUV 때는 너무 소중하다 보니 구조상으로 띄었다 붙였다 할 수 있게 해놨다. 그러니까 팹에서 쓰던 것도 깨끗한지 아닌지 세탁을 한 번 해야 된다. 그렇게 하려면 팹에서도 필요하다.”
Q. 세탁은 누가 하는가?
“이제 마스크 샵에서도 한다.”
Q. 세탁하는 서비스가 생길 수도 있겠다.
“그건 아니다.”
Q. 그건 어렵나?
“왜냐하면 그 마스크 자체가 다 패턴의 보호를 받아, 보안상 중요하기 때문이다.”
디일렉=강승태 기자 [email protected]
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