마스크 두 배 키워 ‘스티칭’ 없앤다…칩 제조비용 절감
삼성·ASML 기술동맹 확대…High NA EUV D램 첫 적용
▲삼성전자와 ASML의 차세대 노광기술 협력 내용을 나타낸 그래픽. 양사는 12인치 포토마스크 공동 개발에 나서는 한편 2028년 첨단 D램 공정에 High NA EUV를 도입할 계획이다. 그래픽=김하나 기자
반도체 회로를 웨이퍼에 새기는 정밀 '틀'인 포토 마스크가 커진다. 현재 업계 표준인 6인치에서 12인치로 크기를 두 배 키우면 나누어 새기고 다시 이어 붙이는(스티칭) 공정상 제약이 사라져 생산성이 크게 올라간다. 그만큼 회로는 더 미세하게, 더 촘촘하게 새길 수 있다는 뜻이다. 삼성전자가 이 전환을 주도하는 ASML의 컨소시엄에 이름을 올리는 동시에, 2028년에는 차세대 D램 제조에도 최첨단 노광장비를 세계 최초로 들이기로 했다.
삼성전자는 네덜란드 노광장비 기업 ASML이 주도하는 '대형 마스크 컨소시엄'에 참여해 12인치 포토 마스크 공동 개발에 나선다고 8일 밝혔다. 이 컨소시엄은 노광설비와 포토 마스크 관련 글로벌 기술 동향을 함께 모니터링하며 공동 연구와 표준 개발을 추진하는 협의체다.
포토 마스크는 미세 회로 패턴을 새긴 정밀 마스크로, 노광설비 안에서 빛을 통해 웨이퍼에 설계 패턴을 그려 넣는 데 쓰인다. 이 마스크에 회로를 새기는 정밀도가 곧 반도체 성능과 수율을 좌우한다. 그동안은 6인치 마스크가 쓰여 왔지만, High NA EUV 도입과 함께 12인치로 전환하면 나눠 새기고 잇는 스티칭 작업 자체가 필요 없어져 팹 생산성이 높아지고 칩 제조 비용은 낮아진다. 특히 수백억 개의 트랜지스터를 정밀 배치해야 하는 첨단 반도체일수록 12인치 마스크를 통해 High NA EUV 설비의 이점을 온전히 활용할 수 있어 경제성이 더 커진다. 삼성전자는 메모리와 파운드리 두 분야 모두에서 오랜 EUV 사용 경험을 쌓아 온 만큼, 이번 전환에서 핵심적인 역할을 할 것으로 업계는 보고 있다.
삼성전자는 ASML과 2028년까지 첨단 D램 제조에 차세대 노광설비인 High NA EUV를 도입하는 협력도 함께 강화하기로 했다. 업계 최초로 메모리 공정에 이 장비를 들이는 것이다. 그동안 High NA EUV는 주로 파운드리 공정에 적용돼 왔는데, 이번 협력은 이 기술이 첨단 메모리 제조에도 적용될 준비를 마쳤다는 의미로 해석된다. 더 정밀한 패터닝이 가능해지면 D램 미세화 로드맵을 한층 더 연장할 수 있고, 공정은 단순해지면서 생산성은 함께 오르는 효과를 기대할 수 있다.
전영현 삼성전자 대표이사 부회장은 “AI 시대의 도래는 반도체 산업 패러다임을 바꾸고 있으며 밸류체인 전반에서 기술 혁신의 중요성을 더욱 높이고 있다"며 “혁신 기술과 강한 파트너십을 바탕으로 파운드리와 메모리를 포함한 첨단 반도체 제조 리더십을 이어가고 ASML과의 협력을 한층 강화함으로써 'Next AI'를 위한 기술 기반을 마련해 나갈 것"이라고 말했다.
크리스토프 푸케 ASML CEO는 “삼성전자는 오랜 기간 ASML의 가장 중요한 혁신 파트너 중 하나로, 현대 반도체 제조의 기반이 되는 기술을 함께 발전시켜 왔다"며 “AI가 이끄는 새로운 시대를 맞아 삼성전자와 함께 차세대 반도체 제조를 위한 혁신을 이끌어 가기를 기대한다"고 답했다.
양사는 이번 협력을 계기로 첨단 메모리와 혁신적인 제조 방식 등에서 추가 협력 기회도 계속 모색해 나갈 계획이라고 밝혔다.
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