세계 최대 반도체 연구소 벨기에 아이멕과 일본 미쓰이화학이 차세대 극자외선(EUV) 노광장비 핵심 부품 개발을 위해 손을 맞잡았다. 이르면 2025년 양산이 예상되는 '하이 NA EUV' 장비 시장을 겨냥한 제품으로, 핵심 부품 상용화와 시장 선점에 나선 것으로 풀이된다.
아이멕과 미쓰이화학은 최근 탄소나노튜브(CNT) 기반 EUV 펠리클 상용화를 위한 전략적 파트너십을 맺었다. EUV 펠리클은 반도체 회로가 새겨진 포토마스크를 보호하기 위한 부품이다. 반도체는 포토마스크를 투과한 빛으로 웨이퍼에 회로를 그리는 방식로 만든다. EUV 포토마스크는 수억원에 달하기 때문에 공정 과정에서 오염을 최대한 줄여야하는데 이 역할을 하는 것이 펠리클이다.
지금까지 EUV 펠리클은 주로 실리콘 기반으로 상용화됐다. 한국산업기술평가관리원 조사에 따르면, ASML이 몰리브덴-실리콘(Mo-Si) 합금으로, TSMC가 폴리실리콘(p-Si)로 EUV 펠리클을 만들어 실제 양산에 적용하고 있다. 삼성전자는 아직 EUV 펠리클을 양산에 도입하지 않지만 흑연소재(NGF)로 자체 개발 중이다.
기존 EUV 펠리클은 90% 이상 수준 투과율에 EUV 노광 장비 출력인 300~400와트(W)를 견디면 된다. 그러나 차세대 EUV 장비인 '하이 NA EUV'는 출력이 높아 600W 이상 내구성을 갖춘 펠리클이 요구된다. 하이 NA 장비는 2나노 이하 초미세 회로를 구현하기 위한 필수 장비로, 삼성전자·TSMC·인텔 등이 도입을 공식화했다. 2025년 양산 예정이다.
아이멕과 미쓰이화학은 하이 NA 장비용으로 투과율 90% 이상에 1000W까지 견딜 수 있는 CNT 펠리클을 상용화할 계획이다. 이미 아이멕 주도로 상당 수준 기술 확보가 이뤄진 것으로 알려졌다. 아이멕은 2015년부터 CNT 펠리클 기술을 개발해왔다.
아이멕과 미쓰이화학 협력으로 하이 NA EUV 장비용 펠리클 소재로 CNT가 주목받고 있다. 아이멕은 하이 NA EUV 기술 관련 ASML과 지속적인 연구 협력을 추진해왔고, 미쓰이는 ASML EUV 펠리클 기술 라이선스를 획득하고 실제 양산 경험이 있는 유일한 회사이기 때문이다. EUV 노광장비를 독점 공급하는 ASML와의 협업을 기반으로 차세대 EUV 시장에서 CNT 펠리클 영향력을 빠르게 높일 수 있을 것으로 평가된다.
아이멕은 “CNT는 반도체 양산에 EUV 노광장비를 쓰는 회사로부터 많은 관심을 받아왔다”며 “아이멕과 미쓰이화학은 시장 요구에 충족하기 위해 업계에서 바로 쓸 수 있는 CNT 펠리클을 공동 개발할 것”이라고 밝혔다.
권동준 기자 djkwon@etnews.com
