ASML과 TSMC가 현지 시각 9월 8일 반도체 업계의 대형 포토마스크 전환을 이끄는 공동 협력체를 발표했다. 두 회사는 9월 7일 캘리포니아 몬터레이에서 열린 SPIE 바커스 콘퍼런스에 앞서 이 협력체를 구성했다. 포토마스크는 웨이퍼에 회로 무늬를 새길 때 원판 역할을 하는 유리판으로, 현재 업계는 6인치 규격을 쓴다.

협력체는 2031년까지 12인치 마스크 시험 생산 라인을 구축하고, 2033년에는 12인치 High-NA 노광 장비를 첨단 공정 양산에 투입하는 것을 목표로 삼았다. High-NA는 렌즈의 집광 능력을 높여 더 미세한 회로를 새기는 차세대 극자외선 노광 기술이다. 다만 노출 면적이 좁아 큰 칩을 만들 때 화면을 나눠 찍고 이어 붙이는 작업이 필요했는데, 마스크를 키우면 이 제약이 사라진다.

ASML은 대형 마스크를 도입하면 팹 생산성이 높아지고 칩 제조 비용이 낮아진다고 밝혔다. 크리스토프 푸케 ASML 최고경영자는 “High-NA EUV 채택은 소자 미세화 로드맵을 따라 점진적으로 확대될 것”이라며 “먼저 현재의 6인치 마스크를 쓰고, 이어 12인치 마스크가 스캐너 생산성을 높여 더 작고 빠르며 에너지 효율이 높은 칩 수요에 대응하게 된다”고 말했다.

TSMC는 2030년부터 첨단 공정 대량 생산에 ASML의 High-NA 기술을 쓸 계획이다. 웨이저자 TSMC 회장 겸 최고경영자는 “업계가 함께 복잡한 문제를 풀 때 어느 한 회사도 혼자서는 이룰 수 없는 가능성이 열린다고 믿어 왔다”고 밝혔다. TSMC는 AI 응용에 필요한 트랜지스터 구조가 복잡해지면서 High-NA를 써야 하는 층수가 늘어날 것으로 보고 있다.

삼성전자도 같은 날 ASML과 전략적 협력 확대를 발표하고 12인치 포토마스크 플랫폼 개발에 참여한다고 밝혔다. 삼성전자는 2028년까지 D램 대량 생산에 High-NA EUV를 업계 최초로 도입할 계획이다. 그동안 High-NA는 로직 칩 위주로 논의돼 왔는데, 메모리 양산 적용 계획이 나온 것은 처음이다.

인텔은 이미 High-NA 장비를 가동하고 있으며, 300밀리미터 웨이퍼 100만 장 이상을 이 장비로 처리했다고 같은 날 밝혔다. 첫 장비를 조립한 지 2년 반이 채 지나지 않은 시점의 기록으로, 설치와 장비 검증, 연구개발, 양산 작업에서 처리한 물량을 모두 합한 수치다. 인텔은 당분간 6인치 마스크와 이어 붙이기 방식을 쓰되 6×12인치 마스크도 검토하고 있다고 설명했다.

ASML은 대형 마스크를 도입하면 High-NA 장비의 생산성이 약 40% 높아질 것으로 보고 있다. 다만 대량 생산 단계까지는 몇 년이 더 걸린다.

자세한 내용은 ASML에서 확인할 수 있다.

이미지 출처: ASML