삼성전자, 2028년까지 D램 제조에 업계 최초 ASML 차세대 노광장비 도입 추진

[헤럴드경제=김현일 기자] 삼성전자가 네덜란드 반도체 노광장비 기업 ASML이 주도하는 ‘대형 마스크 컨소시엄(Large Size Mask Consortium)’에 참여하며 차세대 12인치 포토 마스크 공동 개발에 나선다.

이를 통해 칩 제조 비용을 낮춰 생산성을 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 아울러 2028년 업계 최초로 ASML의 차세대 노광장비인 하이(High) NA 극자외선(EUV)을 첨단 D램 제조에 도입할 계획이다.

노광장비는 반도체 공정 중에서도 빛으로 웨이퍼에 회로를 그려 넣는 과정에 사용된다. ASML의 하이NA EUV는 기존 장비들보다 세밀하게 회로를 그려줘 미세화 구현을 위한 필수 장비로 꼽힌다.

8일 삼성전자에 따르면 ASML이 주도하는 ‘대형 마스크 컨소시엄’은 반도체 노광장비에 사용되는 포토 마스크를 6인치를 12인치로 전환하는 것으로 목표로 한다.

포토 마스크는 미세회로 패턴을 정교하게 새긴 정밀한 틀이다. 노광장비 내에서 빛을 통해 웨이퍼에 설계된 패턴을 새기는 데 반드시 필요한 도구다. 회로를 새기는 정밀도가 높을수록 반도체 성능과 수율 향상을 꾀할 수 있다.

그동안 반도체 노광공정에는 6인치 마스크가 사용돼 왔다. 그러나 하이 NA EUV 도입과 함께 12인치 마스크로 전환할 경우 나누어 새기고 이를 연결하는 작업(stitching) 제약을 해소할 수 있어 팹 생산성을 높이고 칩 제조 비용을 낮출 수 있다.

특히 설계 단계에서 수백억 개의 트랜지스터를 정밀하게 배치하는 첨단 반도체의 경우 12인치 마스크를 통해 하이 NA EUV 장비의 이점을 온전히 활용할 수 있어 보다 경제적인 생산이 가능하다.

삼성전자는 이번 컨소시엄 참여를 통해 노광장비 및 포토 마스크 관련 글로벌 기술 동향을 모니터링하고, 12인치 포토 마스크 개발을 목표로 공동 연구 및 표준 개발 등을 위해 협력할 계획이다.

이미 오랜 기간 EUV 사용 경험과 기술 리더십을 지닌 만큼 12인치 포토마스크 전환에 있어 핵심 역할을 수행할 것으로 예상된다.

삼성전자는 또한 2028년까지 첨단 D램 메모리 제조에 하이 NA EUV 도입을 추진한다고 밝혔다. 이로써 파운드리 공정에 이어 첨단 메모리에도 차세대 노광장비를 적용할 준비가 됐음을 시사했다.

하이 NA EUV는 회로를 더욱 정밀하게 그려줘 삼성전자의 D램 미세화 로드맵을 연장해주고, 공정 단순화 및 생산성 제고에도 기여할 것으로 기대된다. ASML은 세계에서 유일하게 하이 NA EUV 장비를 생산해 반도체 업계의 ‘슈퍼을(乙)’로 불린다.

회로 선폭이 좁아질수록 한 장의 웨이퍼 위에 더 많은 회로를 그릴 수 있어 만들 수 있는 반도체 숫자가 늘어난다. 또한 회로 선폭이 작아 연산이 더 빨라지고, 더 적은 전력으로 동작하는 이점이 있다.

삼성전자와 ASML은 그동안의 협력 성과를 바탕으로, 첨단 AI 반도체 제조에 요구되는 성능과 효율을 한 단계 끌어올릴 기술 개발과 도입을 더욱 앞당긴다는 계획이다.

전영현 삼성전자 대표이사 부회장은 “AI 시대의 도래는 반도체 산업 패러다임을 바꾸고 있으며 밸류체인 전반에서 기술 혁신의 중요성을 더욱 높이고 있다”며 “삼성전자는 파운드리와 메모리를 포함한 첨단 반도체 제조 리더십을 이어가고 ASML과의 협력을 한층 강화함으로써 ‘Next AI’를 위한 기술 기반을 마련해 나갈 것”이라고 밝혔다.

크리스토프 푸케 ASML 최고경영자(CEO)는 “삼성전자는 오랜 기간 ASML의 가장 중요한 혁신 파트너 중 하나로 그동안 현대 반도체 제조의 기반이 되는 기술을 함께 발전시켜 왔다”며 “AI가 이끄는 새로운 시대를 맞이해 삼성전자와 함께 차세대 반도체 제조를 위한 혁신을 이끌어 가길 기대한다”고 말했다.

양사는 향후 삼성전자와 첨단 메모리와 혁신적인 제조 방식 등에서 추가 협력 기회를 모색할 예정이다.