미국 전자재료 업체 인프리아(Inpria)가 극자외선(EUV) 공정용 산화금속(MOx) 기반 무기(無機, inorganic) 포토레지스트(PR) 양산을 시작했다.
엔드류 그렌빌 인프리아 최고경영자(CEO)는 국제반도체장비재료협회(SEMI)가 19일 개최한 전자재료 콘퍼런스 SMC 2020 연사로 나와 "최근 자동화된 HVM(High Volume Manufacturing) 생산시설이 가동되면서 고성능 EUV 무기 PR 수요를 만족시킬 수 있게 됐다"고 말했다. 인프리아가 구축한 HVM 생산시설 캐파(CAPA)는 연간 4000갤론(약 1만5141리터)이다. 지난해 상반기 230갤론(약 870리터)의 무기 PR를 생산했다. 올해 같은 기간 동안 550갤론(약 2081리터)으로 두 배 이상 생산량이 늘었다.
엔드류 그렌빌 CEO는 "최신 HVM 시스템은 재료를 안전하게 보관할 수 있는 시설을 갖췄다. 유효기간 실험을 통해 실온과 5℃ 냉장, 40℃에서 6개월간 재료의 안전성을 확인했다"고 강조했다.
인프리아는 지난 2월 3100만달러(약 374억원) 규모 시리즈C 투자 유치로 확보한 자금으로 이번 생산시설을 확대한 것으로 보인다. 시리즈C 투자는 기존 투자사인 일본 JSR 주도로 SK하이닉스와 TSMC 파트너스가 신규 투자자로 합류한 바 있다.
EUV용 PR는 크게 둘로 나뉜다. CAR(Chemically amplified resists)은 기존에 표준으로 사용되어 오던 화학 물질에 기반한 PR다. 아크릴레이트, 스티렌 등 주로 폴리머가 사용되는 유기물이다. 다른 하나인 non-CAR은 폴리머를 사용하지 않는 산화금속에 기반한 무기 PR다. 인프리아의 재료가 여기에 해당된다.
무기 PR는 유기 PR보다 분자 크기가 5분의 1 수준으로 작다. EUV 빛 흡수율도 4~5배 높다. 보다 조밀하고 정확하게, 효율적으로 회로 패턴을 형성할 수 있다. 언더레이어에 식각 설계를 개선했다. 식각 선택비도 10배 이상 높다. 선택비가 높다는 건 추가 공정 없이 보다 정확하게 필요한 부분만을 깎아서 없앨 수 있다는 의미다.
인프리아 무기 PR는 기존 PR와 같은 방식으로 트랙 위에 증착하는 스핀-온 방식이다. 재료는 기본 방식 대로 스핀 코팅되고 EUV로 인쇄된다. 유기물과 무기물 포토레지스트를 동시에 사용할 수 있다는 점이 차별화다.
인프리아는 장비 파트너 업체와 협력을 통해 에코시스템을 강화한다는 전략이다. ▲품질/제조 시스템에서 JSR과 협력 ▲부재료, 현상액, EBR 개발은 TOK와 협력 ▲통합공정은 IMEC ▲MOx 재료 위한 스캐너 호환성은 ASML ▲장비 호환성과 통합 공정은 어플라이드머티어리얼즈와 도쿄일렉트론와 협력하고 있다.
인프리아는 이르면 내년 하반기, 늦어도 2022년 목표로 3세대 EUV용 PR 재료 출시를 준비하고 있다고 밝혔다. 3나노 공정 생산 수요에 대비하기 위해서다. 현재는 2세대 재료를 공급하고 있다. 3세대 재료는 흡광성, 방사선 분해 수율 등이 개선됨으로써 고해상도뿐 아니라 다양한 패턴에 걸쳐 단일 노출이 가능하다.
인프리아는 2007년 미국 오리건주립대학교 화학연구소에서 분사 설립된 회사다. 2014년 삼성벤처투자는 미국 인텔, 어플라이드머티어리얼즈 등과 함께 인프리아에 투자했다. 삼성은 2017년에도 추가 투자를 했다. 일본 도쿄오카공업(TOK)과 JSR를 비롯해 에어리퀴드, 인텔, TSMC, SK하이닉스 등이 투자에 참여했다.