EUV 펠리클. 사진제공=미쓰이화학
EUV 공정 기술. 사진제공=ASML삼성전자(005930)가 파운드리(반도체 위탁 생산) 라이벌 대만 TSMC와의 점유율 격차를 좁히기 위한 첨단 극자외선(EUV) 펠리클 개발에 착수했다.
13일 업계에 따르면 삼성전자 반도체연구소는 최근 EUV 투과율 92%를 만족하는 펠리클 개발 인력 모집 공고를 냈다. 삼성전자 측은 2021년 10월 열린 삼성 파운드리 포럼에서 “82% 투과율을 만족하는 펠리클을 확보했고 연말까지 투과율을 88%까지 끌어올릴 계획”이라고 밝힌 바 있다. 현재 삼성전자는 투과율 88%를 만족하는 펠리클을 개발한 것으로 알려졌다. 1년여 만에 제시한 목표를 달성하고 투과율을 4% 끌어올린 새로운 개발 로드맵을 내놓은 셈이다.
업계에 따르면 삼성전자는 차세대 EUV 공정으로도 불리는 하이 뉴메리컬어퍼처(NA)용 펠리클 연구에도 나섰다. 실제 삼성전자는 이 공고에서 새로운 소재를 활용한 차세대 펠리클 개발 내용도 언급했다. 탄소나노튜브, 그래핀으로 만든 EUV 펠리클을 외부 연구기관과 함께 개발하고 평가한다는 계획도 공지했다. 회사가 직접 개발한 나노그래파이트필름(NGF) 양산 설비와 공정 개발을 맡을 연구원도 선발한다는 계획도 냈다.
삼성전자가 EUV 펠리클 개발에 박차를 가하는 것은 첨단 공정용 소재 구현을 앞당겨 파운드리 1위 기업인 TSMC의 기술력을 발 빠르게 추격하겠다는 전략으로 분석된다.
EUV 펠리클은 빛으로 반도체 웨이퍼 위에 회로 모양을 찍는 노광 공정에 필요한 소재다. 공정 중 빛이 스쳐 지나가는 ‘마스크’라는 소재에 이물질이 묻는 것을 차단하는 덮개 역할을 한다. 펠리클은 공정 중 불량을 최소화할 수 있고 고가의 마스크 수명을 늘릴 수 있어 비용 절감에 도움이 된다. 다만 웬만한 물질에 흡수되는 성질을 지닌 EUV 빛을 투과해야 한다는 특성 때문에 상용화 난도가 높다. 삼성전자는 펠리클 기술 수준을 끌어올렸지만 양산 라인에 적용하기에는 미성숙하다고 판단해 EUV 공정을 활용하는 파운드리·D램 라인에 이 소재를 도입하지 않은 것으로 파악된다.
라이벌인 TSMC는 2019년부터 자체 개발한 EUV 펠리클을 양산 라인에서 활용하고 있다. TSMC는 2021년 EUV 펠리클 자체 생산능력을 2019년 대비 20배 끌어올리겠다고 선언하기도 했다.
