ASML 극자외선 노광장비, ‘무어의 법칙’ 여는 핵심 열쇠

ASML코리아, 김영선 사장
  • 2016년 04월호
  • 글| 김 언 한 기자 <unhankim@elec4.co.kr>

 

ASML은 오늘날 반도체 산업에 필수가 된 노광(Lithography, 리소그래피)장비를 공급하는 네덜란드계 기업이다. ASML에서 생산되는 노광장비를 전세계 반도체 기업이 사용하고 있다.

ASML은 또 유럽 기업 중 경기침체에 타격을 입지 않은 기업으로도 알려져 있다. 2012년부터 2015년까지 한 차례도 멈추지 않고 순이익이 증가했다. 작년 매출은 6% 성장해 62억 8,700만 유로(약 8조 3,020억 원)를 기록했다. 네덜란드에서 한국으로 수출되는 전체 반도체 제조장비 중 약 40%를 ASML 제품이 차지한다.

현재 전세계 반도체 업계가 주목하는 것은 EUV(extreme ultra violet light)광원을 이용한 노광장비의 실현이다. 공정 단계를 줄이면서 10nm 이하의 미세 공정을 실현하는 관문이다.

ASML코리아의 김영선 사장으로부터 EUV 기술력과 미래에 대한 이야기를 나눴다.

Q. ASML에 대해 생소할 수 있는 국내 독자들에게 소개를 부탁드린다.

A. ASML은 벨트호벤(Veldhoven)에 본사를 둔 반도체 장비 회사다. 집적회로를 웨이퍼에 프린팅하는 노광장비를 생산·공급한다. 1984년 설립돼 상위 10위권 반도체 제조업체들에게 장비를 공급하고 있다. 국내에선 삼성, SK하이닉스등 반도체 칩 제조회사와 협력 중이다.
ASML은 또 EUV를 현실화시켜 생산하는 기업으로 알려져 있다.


Q. EUV 기술에 대해 설명을 부탁드린다.

A. EUV는 ‘극자외선’을 이용해 노광을 하는 시스템이다. 기존 불화크립톤(KrF, 248nm)이나 불화아르곤(ArF, 193nm) 공정이 아닌, 13.5 nm 광원으로 노광한다. 파장을 짧게 함으로써 해상도를 극대화해 현재 이머전 장비가 가진 한계를 개선할 수 있다. 적은 횟수의 패터닝으로 원하는 해상도가 구현되기에 공정 수도 대폭 감소하게 된다.


Q. 최신 EUV 장비로 하루 처리할 수 있는 웨이퍼 수는.

A. NXE:3300에선 1,000장 이상, NXE:3350에선 1,250장 이상의 생산성이 있다(2015년 기준). 다만, 가동률에 따라 편차가 있다. 올해 안으로 하루 1,500장 이상 생산하게 될 것으로 예상한다. 현재는 70 ~ 80%의 가동률(Availability)을 보이고 있는 상황이다.
Wpd(wafers per day)가 현재 업계에서 사용하고 있는 측정치다.

Q. EUV 공정 양산을 위해 요구되는 광원 출력은 100 W 이상인 것으로 안다.
광원을 끌어올리는 것의 어려운 점은 무엇인가.

A. EUV 장비는 액체금속인 주석을 떨어뜨리면 플라즈마로 액체금속을 맞추어 광원을 만드는 방식을 이용한다.
어려운 점은 주석을 떨어뜨려 CO2 레이저를 이용해 만들어내는 EUV의 효율을 높이는 것이다. 자사는 이의 개선을 위해 CO2 레이저의 파워를 높이는 방법과 EUV 광원의 효율을 높이는 방법에 대해 노력 중이다. 파워가 높아야 정밀하게 노광 실현이 가능하다.
방법적인 측면에선 주석의 입자를 크게하는 방법과 CO2 레이저 파워를 높이는 방안에 대한 연구에 주력하고 있다.

Q. DPT/QPT로 미세화를 실현하려면 공정 수가 늘어나는데 EUV를 사용했을때 어떤 이유로 공정 수가 줄어들게 되는지 설명을 부탁드린다.

A. DPT(Double Patterning Tech, 더블 패터닝)를 한다고 하면 패턴을 한 번 찍고 그 다음 에칭(식각) 작업을 하고 다시 노광을 하고 또 다시 에칭 작업을 해야 한다. 한 번의 싱글 노광으로 할 수 없기에 두 번해야한다.
QPT(Quadruple Patterning Tech, 쿼드러플 패터닝)는 DPT를 반복하는 방식이다. 첫 번째 DPT에서 회로 형성후, 두 번째 공정에서 회로 사이에 또다른 패턴을 추가하게 된다.
이같은 방식은 7 nm 대에 진입하게 되면 공정 단계가 급격히 늘어난다. 따라서 채산성이 떨어지게 된다. 하지만 EUV를 하게 되면 파장이 짧아지고 더 정밀하게 노광을 할 수 있게 돼 공정 스텝이 줄어든다. 이는 공정 비용의 감소로 이어진다. 기존 싱글 레이어 공정으로 돌아갈 수 있다고 보면 된다.


Q. 2018년경 EUV가 가능할 것으로 보시는지.

A. 구체적인 시점은 답하기 어렵다.
반도체 산업에서 EUV 노광공정에 대한 수요가 커지고 있는 것은 사실이다. 현재 공정에서 7 nm가 되면 공정이 현저하게 복잡해져 고객들의 필요성은 더욱 늘어나게 된다.
현재 고객사에서 여러 테스트를 7nm 공정 개발에 사용할 수 있도록 노력 중에 있고, EUV 장비의 가동률과 생산성, 다른 여러 문제들을 찾아내고 해결하는 역할을 하고 있다. 결국 EUV 도입 시점은 고객사의 로드맵에 달려있다고 본다. EUV 장비가 고가라는 이야기도 나오지만 현재 입장에선 고객사가 원하는 기술력을 보여주는 게 최선이라고 생각한다.
광원 출력 향상 뿐 아니라 광원의 지속성, 시스템 작동 지속성, 고객이 원하는 생산성 모두가 갖춰져야 할 것으로 본다. 궁극적으로는 EUV 장비가 캐팩스(Capex) 측면에서 기존 이머젼 장비보다 경제적이라고 생각한다.

Q. ASML의 기술은 ‘무어의 법칙(Moore's Law)’을 실현하는 중요한 동력이다. 무어의 법칙에 대한 한계가 논의되고 있는 데 이에 동의하시는지.

A. 무어의 법칙에 대한 논의는 항상 있어왔다. 자사는 무어의 법칙에 대한 유효성이 지속될 것이라 본다. 많은 기업들이 한계를 돌파해왔으며 현재도 노력 중이다. 반도체 산업의 한계인 동시에 반도체 산업을 발전시키는 가동력인 것이다. 현재 무어의 법칙은 한계에 봉착했다기 보다는 새로운 가능성과 마주하고 있다고 생각한다.

Q. 한국에서 직원 수를 꾸준히 늘리고 있는 것으로 아는데 미래 인재들에게 ASML 비전에 대한 소개를 부탁드린다.

A. 한국 반도체 기업의 지속적인 설비투자와 기술력을 기반으로 하는 파트너 관계에 따라 ASML코리아도 직원 수를 꾸준히 늘려가고 있다. 고객사의 원활한 장비 사용을 위해 인재를 계속 채용 중이다. 엔지니어 육성에도 힘쓰고 있다.
비전은 고객이 원하는 로드맵을 만들어 고객과 함께 성장하는 것이다.
한국은 반도체 강국이다. ASML코리아를 통해 고객들이 필요로 하는 것을 제공하도록 노력하겠다. ES

 

 

<저작권자(c)스마트앤컴퍼니. 무단전재-재배포금지>

본 기사의 전문은 PDF문서로 제공합니다. (로그인필요)
다운로드한 PDF문서를 웹사이트, 카페, 블로그등을 통해 재배포하는 것을 금합니다. (비상업적 용도 포함)
 PDF 원문보기

  • 100자평 쓰기
  • 로그인

태그 검색
본문 검색
TOP