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EUV 7나노 공정시대 연다…삼성, EUV 7LPP 개발 완료 '상용화' 추진
삼성전자 화성캠퍼스 EUV 생산라인 조감도 [사진=삼성전자]

[IT비즈뉴스 최태우 기자] 삼성전자가 극자외선(Extreme Ultraviolet, EUV) 노광기술이 적용된 7나노(nm) 파운드리 공정(Low Power Plus, 7LPP) 기술 개발을 마무리하고 본격적인 7나노 공정 상용화에 들어간다.

삼성전자는 17일(현지시각) 미국 실리콘밸리에 위치한 삼성전자 미주법인(DSA) 사옥에서 ‘삼성 테크 데이(Samsung Tech Day) 2018’ 현장에서 극자외선(EUV) 노광기술을 적용한 7LPP 개발을 마무리하고 생산에 착수한다고 밝혔다.

반도체 미세공정은 웨이퍼 위에 회로가 새겨진 마스크를 두고 특정 광원을 마스크에 투과시키는 방식으로 이뤄지는 노광공정을 거친다.

그간 공정이 미세화되면서 노광공정을 여러차례 반복하면서(멀티 패터닝) 회로 패턴을 구현해왔으나 최근에는 공정이 10나노 이하로 접어들면서 불화아르곤(ArF)을 사용하는 기존의 노광공정은 기술적 한계가 있음이 지적돼왔다.

EUV는 불화아르곤을 대체할 수 있는 노광장비 광원으로 기존의 불화아르곤보다 파장의 길이가 1/14 미만에 불과하다. 또 세밀한 반도체 회로 패턴을 구현하는데 적합하고 멀티 패터닝 공정을 줄일 수 있어 고성능 구현 및 생산성 확보를 위한 신기술로 주목받고 있다.

최근에는 전세계 파운드리 시장 점유율 2위 기업인 ‘글로벌파운드리(GF)’가 7나노 이하 공정에 대한 투자를 중단한다고 발표한 바 있다. 삼성전자는 7나노 공정에 EUV 노광기술 도입을 발표하고 기술확보를 위한 투자를 진행해왔다.

지난 2월에는 7나노 LPP EUV 공정을 올해 안으로 시험생산하고 내년 상반기 양산을 시작한다는 계획을 발표, 같은 달 퀄컴에 EUV 7나노 공정을 적용한 5G 칩 생산 협력을 발표하면서 7나노 공정 진입을 공식화했다.  

삼성전자 DS부문 미주총괄 밥 스티어(Bob Stear) 시니어 디렉터는 이날 현장에서 “7LPP 공정은 삼성전자가 EUV 노광 기술을 적용하는 첫 번째 파운드리 공정으로 삼성전자는 이번 생산을 시작으로 7나노 공정의 본격 상용화는 물론 향후 3나노까지 이어지는 공정 미세화를 선도할 수 있는 기반을 확보한 셈”이라고 발표했다.

◆내년 말 EUV 생산라인 구축 완료, 에코시스템 강화
회사 측은 이번에 확보한 7LPP 공정으로 10LPE 대비 면적을 약 40% 줄이고 약 20% 반도체 성능이 향상될 것으로 기대하고 있다. 또 기존 대비 총 마스크 수가 약 20% 줄어들면서 7LPP 공정도입에 대한 고객사의 설계비용도 줄어들 것으로 예상하고 있다.

EUV는 실제 양산에 적용하기 위해서는 새로운 방식의 장비 개발과 인프라 구축이 필수다. 회사 측은 장비 업체, 에코시스템 파트너와의 협력을 기반으로 기술 안정성·생산성 확보에 주력해왔다고 설명했다.

삼성 테크 데이 2018 현장에서 미주 지역총괄 최주선 부사장이 개회사를 하는 모습. 지난해에 이어 두 번째로 개최된 올해 행사에는 글로벌 IT업체와 미디어, 애널리스트 등 500여명이 참석했다. [사진=삼성전자]

EUV 노광공정에 사용되는 마스크의 결함 여부를 조기에 진단할 수 있는 검사 장비를 자체 개발하고 장비를 대량으로 수용할 수 있는 첨단 라인을 내년 말 완공을 목표로 화성캠퍼스에 구축 중이다.

삼성전자는 EUV 기술 적용 7나노 파운드리 공정을 통해 고객들이 설계에 투입하는 비용과 시간을 줄이고 고성능ㆍ저전력ㆍ초소형의 첨단 반도체 제품을 적기에 개발할 수 있도록 적극적으로 지원할 계획이다.

삼성전자의 파운드리 에코시스템 프로그램(SAFE)도 7LPP 생산을 위한 준비를 마친 상태다. 회사 측은 파트너사와 협력해 설계·검증 툴, IP, 디자인 서비스를 제공하고 고객사를 대상으로 공정·생산 인프라를 최대할 활용할 수 있도록 지원할 계획이다.

삼성전자 파운드리 전략마케팅팀 배영창 부사장은 “삼성 파운드리는 EUV 적용 공정을 상용화 해 반도체 제조 방식에 대한 근본적인 변화를 이끌면서 고객사에 공정 수 감소, 수율 향상, 제품 출시 기간 단축 등의 이점을 제공할 수 있게 됐다”고 말했다.

삼성전자는 미국, 중국, 한국, 일본에 이어 18일(현지시간) 독일 뮌헨에서 유럽 지역의 고객과 파트너를 대상으로 파운드리 포럼을 열고 7나노 공정에 대한 자세한 소개를 포함한 첨단 공정 로드맵을 발표할 예정이다.

최태우 기자  taewoo@itbiznews.com

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