반도체 업계, EUV 도입 ‘잰걸음’…한·일, 펠리클 선점 경쟁 ‘점화’

2019.06.27 10:49:19
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- 포토마스크 보호, 양산 비용 절감…미쓰이화학·에스엔에스텍·에프에스티, 주도권 다툼

[디지털데일리 김도현기자] 반도체 공정 미세화를 지속하기 위해 극자외선(EUV) 기술이 주목받고 있다. 반도체 업체는 EUV 공정을 도입했거나 준비 중이다. EUV 확산 관건은 비용이다. 양산 비용을 줄이기 위한 기술 개발은 진행형이다. 특히 EUV용 펠리클 경쟁이 치열하다.

27일 업계에 따르면 국내외에서 EUV용 펠리클 개발이 한창이다. 일본과 국내 업체가 접전을 벌이고 있다. 현재 EUV공정으로 반도체를 양산하는 업체는 삼성전자뿐이다. 삼성전자는 아직 펠리클을 활용치 않는다.

펠리클은 반도체 회로를 새기는 노광 공정에 쓰인다. 미세한 입자(파티클) 등을 막아주는 박막이다. 노광 공정은 회로 패턴이 담긴 포토마스크에 빛을 통과시켜 웨이퍼에 회로를 그리는 작업이다. 포토마스크가 오염되면 불량률이 증가한다. 펠리클은 포토마스크 오염을 막고 수명을 연장하는 역할을 한다.

업계 관계자는 “EUV 공정에서 사용되는 포토마스크는 5억원에 달한다. 자주 교체하기에는 부담이 크다”며 “펠리클을 통해 수율 및 비용 문제를 해결할 수 있다”고 설명했다. 또 다른 업계 관계자는 “EUV 기술 관련 제품 상용화에 펠리클 개발은 필수적”이라고 강조했다.

기존 불화아르곤(ArF) 공정은 광원이 렌즈를 투과해 마스크에 닿는다. EUV 공정은 광원을 반사하는 방식이다. 펠리클도 각각 달라져야 한다. ArF용 펠리클은 일본 업체와 국내 에프에스티 등이 생산한다. EUV용 펠리클은 양산하는 곳이 없다.

EUV용 펠리클 개발에 앞서 있는 곳은 일본 미쓰이화학이다. 미쓰이화학은 네덜란드 ASML과 EUV용 펠리클 생산 및 판매 권리 이전 계약을 맺었다. ASML은 EUV 노광 장비 독점 공급사다. 미쓰이화학은 내년 상반기까지 공장을 완공, 오는 2021년 2분기부터 가동할 계획이다.

국내는 에프에스티와 에스엔에스텍 등이 나섰다. 에프에스티는 펠리클 업체 에스엔세스텍은 포토 포토마스크 원재료 블랭크마스크 제조업체다. 에스엔에스텍은 지난해 9월 시제품을 선보였다. ASML의 샘플 평가를 준비 중인 것으로 알려졌다.

<김도현 기자>dobest@ddaily.co.kr

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