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국내 최고의 EUV 전문가인 안진호 한양대 교수는 8일 "반도체 기술 고도화로 기존 DUV EUV와 High-NA EUV 노광장비 공급량이 지속적으로 늘어날 것"이라며 "2026년이면 EUV 장비 2020년 대비 3배 증가한 90대, High-NA EUV는 2028년 연간 20대가 생산될 것"이라고 전망했다.

안진호 교수는 이날 《디일렉》이 개최한 '2022 반도체 EUV 글로벌 생태계 콘퍼런스'에서 EUV 기술 동향 및 전망에 대해 이같이 밝혔다. 

EUV(극자외선)는 기존 반도체 노광공정에 활용되어 온 광원 대비 파장이 짧아 더 미세한 회로를 구현하는 데 용이하다. High-NA(렌즈 수차) EUV는 여기서 한 발 더 나아가, 렌즈의 크기를 기존 0.33에서 0.55로 키운 차세대 기술이다. 렌즈가 빛을 받는 범위가 넓어지기 때문에 더 세밀한 해상력을 얻을 수 있다.

안진호 교수는 "High-NA EUV 장비의 가격이 대당 5000억원으로 기존 EUV 대비 2배 비싸지만, 패터닝 비용을 최대 50%, 프로세스를 최대 60% 효율화 할 수 있다는 점을 고려하면 도입이 필수불가결하다"며 "본격적으로 양산에 적용되는 시점은 2025년 말에서 2026년이 될 것"이라고 밝혔다.

실제 장비 생산량에 대해서는 "DUV 장비는 2026년경 연간 600대 생산으로 2020년 대비 2.5배 늘어날 것"이라며 "EUV 장비는 같은 기간 3배 증가해 연간 90대 가량, High-NA EUV 장비는 2028년이면 연간 20대가 생산될 계획"이라고 설명했다.

다만 High-NA EUV의 도입을 위해 해결해야 할 과제들도 많다. 회로가 미세해지는 만큼 미세한 결함으로도 수율이 크게 감소할 수 있으며, EUV 광자의 높은 에너지로 인해 여러 가지 패턴 결함이 발생할 수 있기 때문이다. 안진호 교수는 이를 해결하기 위한 주요 과제를 크게 마스크, 펠리클, 레지스트 세 분야로 꼽았다.

안진호 교수는 "기존 탄탈륨(Ta) 계열 마스크로는 EUV 광원 노출 부분과 비(非)노출 부분을 선명하게 표현할 수 없어, 명암비를 높일수 있는 새로운 소재를 활용해야 한다"며 "이를 위해 고유전율(High-K) 소재, PSM(위상변위마스크) 등이 새로운 기술이 개발되고 있다"고 설명했다.

마스크의 오염을 막는 펠리클은 투과율과 내구성을 동시에 강화해야 한다는 과제를 안고 있다. 안진호 교수는 "90% 투과도의 EUV 펠리클은 19%의 EUV 파워를 흡수한다"며 "EUV의 파워도 현재 400W 수준에서 향후 1000W까지 상승할 것으로 전망되는 만큼 이에 대응하기 위한 준비가 필요하다"고 강조했다.

안진호 교수는 이어 "레지스트는 EUV 노광공정의 해상도를 결정하기 때문에 CAR, MOR, 건식 등 새로운 아이디어가 지속적으로 제안되고 있다"며 "화학적 부작용과 EUV 광원 흡수를 개선하는 방향으로 나아가야 한다"고 덧붙였다.

디일렉=장경윤 기자 [email protected]
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