차세대 EUV 리소그래피 장비 개발에 대한 유망한 신호로 ASML은 올해 말까지 업계 최초의 고 NA 극자외선(EUV) 리소그래피 스캐너를 납품할 예정이라고 밝혔습니다. 이 장비는 0.55 NA(숫자 조리개) Twinscan EXE:5000 파일럿 스캐너로, 칩 제조업체가 High-NA EUV 기술을 효율적으로 사용하는 방법을 배울 수 있도록 개발되고 있습니다. 이러한 연구개발 노력에 따라 ASML이 상업용 등급 Twinscan EXE:5200 스캐너를 출하하기 시작하는 2025년부터는 High-NA 스캐너를 사용한 칩의 대량 생산이 시작될 것으로 예상됩니다.
“몇몇 공급업체가 실제로 생산량을 늘리고 적절한 수준의 기술 품질을 제공하는 데 어려움을 겪었기 때문에 다소 지연되었습니다.”라고 ASML의 CEO 피터 웨닝크는 로이터와의 짧은 인터뷰에서 말했습니다. “하지만 사실 첫 선적은 여전히 올해입니다.
현재 다양한 팹에서 가장 정교한 EUV 스캐너는 ASML의 트윈스캔 NXE:3400C 및 NXE:3400D입니다. 이 스캐너에는 0.33 NA(수치 개구) 광학이 장착되어 있어 13nm 해상도를 제공합니다. 이러한 해상도는 30nm에서 38nm 사이의 금속 피치를 특징으로 하는 제조 기술에 칩을 프린트하는 데 적합합니다. 그러나 피치가 30nm 이하로 떨어지면(5nm 이상의 노드에서) 13nm 해상도로는 충분하지 않으며, 칩 제조업체는 EUV 이중 패터닝 및/또는 패턴 형성 기술을 사용해야 합니다. 이중 패터닝 EUV는 비용이 많이 들고 위험이 따를 수 있기 때문에 업계에서는 10년 후반기 제조 기술을 위한 8nm 해상도를 달성하기 위해 0.55 NA의 High-NA EUV 스캐너를 연구하고 있습니다.
ASML의 High-NA 스캐너는 새로운 광학 장치를 사용할 뿐만 아니라 새롭고 더 큰 광원을 필요로 하기 때문에 반도체 팹의 구성을 다시 한 번 변화시킬 것이며, 이는 상당한 투자로 이어지는 새로운 팹 구조를 필요로 할 것입니다. ASML의 고NA 스캐너는 그 자체로도 상당한 투자가 예상되지만, 여러 보고서에 따르면 0.33 NA EUV 스캐너의 대당 2억 달러 이상에서 3억~4억 달러에 달할 것으로 예상됩니다.
인텔은 원래 2025년에 대량 생산이 예정된 18A(1.8nm) 생산 노드에 ASML의 High-NA 툴을 사용할 계획이었으며, 이는 ASML의 Twinscan EXE:5200 납품 예정 시기와 일치했습니다. 그러나 인텔은 이후 18A 생산 시작을 2024년 하반기로 미루고, 두 번의 노광이 가능한 ASML의 Twinscan NXE:3600D/3800E와 EUV 이중 패터닝 사용을 줄이기 위해 Applied Material의 Endura Sculpta 패턴 형성 시스템을 사용하기로 결정한 것으로 나타났습니다.
인텔은 ASML의 파일럿 High-NA 스캐너의 알파 고객이 될 것으로 예상되므로 올해 말 장비를 받으면 개발자와 엔지니어가 인텔의 공정 기술을 곧 출시될 생산 툴에 맞게 조정할 수 있을 것입니다. 툴의 출시 시기와 인텔의 자체 공정 노드 계획을 고려할 때, 현재로서는 언제 어떻게 툴을 공정에 통합할지 아직 알 수 없습니다. 18A는 장기적인 노드가 될 것으로 예상되므로 인텔은 초기에는 해당 옵션이 실행 가능하지 않더라도 고난도 EUV를 함께 사용하려고 할 수 있습니다.
한편, 삼성 파운드리와 TSMC는 2025년 후반에 2nm급 노드(SF2, N2)에서 칩 생산을 시작할 예정입니다. 하지만 고난도 머신이 계획에 어떻게 반영될지는 아직 미지수입니다.