토종 반도체 장비 업체 이솔의 EUV 포토레지스트(PR) 평가 장비 ‘에밀레’가 성공적인 성능 테스트 결과를 확보했다. 반도체 소재 업체들은 이 장비로 대당 1500억원이 넘는 네덜란드 ASML의 EUV 노광 장비 없이도 EUV 포토레지스트 개발을 수월하게 할 수 있을 것으로 보인다.
24일 이솔은 자사가 개발 중인 에밀레 장비가 EUV PR이 도포된 웨이퍼 위에, EUV 빛을 활용해 미세 회로를 성공적으로 찍어냈다고 밝혔다.
이 장비는 웨이퍼 위에 16나노(㎚) 패턴 회로를 균일하고 반듯하게 그려냈다. EUV PR은 최근 업계에서 개화한 반도체 EUV 노광 공정을 구현하기 위해 반드시 있어야 하는 소재다.
EUV 노광 공정은 EUV 빛으로 웨이퍼에 회로 모양을 반복적으로 찍어내는 작업인데, 공정 전 반드시 PR이라는 소재를 균일한 두께로 도포해야 회로 모양을 웨이퍼 위에 남길 수 있다. 특히 7나노 이하 노드가 적용되는 EUV 공정에서는 선명한 회로를 남길 수 있도록 고도화된 PR이 필요하다.
하지만 그간 PR 성능을 테스트하려면 상당한 비용이 발생하는 것이 문제였다. 대당 1500억원을 호가하는 ASML EUV 노광 장비 대수가 세계적으로도 제한돼 있어 테스트 시간이 많이 들 뿐 아니라 개발 비용이 올라가는 어려움이 있었다.
이솔은 이를 해결하기 위해 에밀레 장비 개발에 뛰어들었다. 에밀레는 기존 EUV 노광 장비에 비해 단순한 구조로 생산 비용을 대폭 낮췄다. 에밀레는 기존 EUV 노광 장비에 있는 11개 반사 미러를 걷어내고, 웨이퍼와 EUV 빛 사이에 금속 부품 하나만을 남겼다. EUV 빛이 촘촘한 구멍이 뚫린 금속 부품을 통과해 갈라지면, 서로가 간섭을 하며 웨이퍼 위에 일정한 패턴(회로 모양)을 형성한다.
이때 빛은 웨이퍼 위에 균일한 폭의 패턴을 남기고, EUV 빛과 반응하는 PR의 성능을 파악할 수 있게 된다. 이솔이 이 장비로 그려낸 16나노 패턴은 삼성전자와 대만 TSMC가 개발 중인 3나노 공정에도 대응할 만한 선폭이다. 3나노 공정에 활용할 수 있는 초고성능 PR을 이 장비로도 개발할 수 있다는 것이다. EUV 빛으로 패턴을 찍어내는 장비를 만든 회사는 세계 시장에서도 네덜란드 ASML 이후 이솔이 처음이다.
에밀레 장비의 성공적인 테스트 결과는 EUV PR 소재 업계에 긍정적 영향을 미칠 것으로 예상된다. 특히 이솔은 이 장비가 국내 EUV 생태계에 큰 기여를 할 것이라고 자신했다. 이솔은 지난 2019년 일본의 대한국 수출규제 이후 EUV PR 내재화 움직임이 활발한 가운데, 국내 업체들이 기존보다 훨씬 저렴한 비용으로 PR 제품을 개발하며 선두 업체들을 따라잡을 수 있다고 내다봤다.
또 이솔의 기술은 각종 세계적인 EUV 공정 관련 학회와 글로벌 장비 업체에게 상당한 호평을 얻었다. 이솔은 16나노 패턴 개발을 넘어, 8나노 패터닝 기술까지 성공하겠다는 포부다.
이동근 이솔 부사장은 “연구소와 학교는 물론 국내 PR 제조 회사에 장비를 본격 공급해 EUV PR 내재화에 기여하고 싶다”며 “향후 차세대 하이(High)-NA EUV 포토레지스트용 장비도 개발할 것”이라고 밝혔다.
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