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삼성전자, 3년만에 EUV 생산성 확보…"3나노까지 질주"

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작성자 VTE KOREA 댓글 0건 조회 4,264회 작성일 18-09-07 14:16

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[chosun biz 황민규 기자 ]
삼성전자가 차세대 반도체 생산장비로 천문학적인 투자를 감행하고 있는 극자외선(EUV) 노광장비가 연구개발을 시작한 지 3년만에 사업화할 수 있는 수준의 생산성을 확보했다. 삼성전자는 7나노 이하 공정에 특화된 EUV 장비를 토대로 5나노에서 3나노까지 최대한 빠른 시간내에 돌파한다는 방침이다.

6일 업계에 따르면 삼성전자 (44,650원▼ 1,450 -3.15%)가 네덜란드의 반도체 장비회사 ASML로부터 들여온 EUV 장비(모델 NXE3400)의 일 평균 웨이퍼(반도체 생산의 원재료) 생산량이 실제 수익을 낼 수 있는 수준에 올라선 것으로 알려졌다.


삼성전자 경기도 화성사업장에 위치한 반도체 EUV 생산라인 건설 현장. /황민규 기자 ▲ 삼성전자 경기도 화성사업장에 위치한 반도체 EUV 생산라인 건설 현장. /황민규 기자그동안 업계 일각에서는 EUV 노광장비가 아직 반도체 생산라인에서 사용된 실증적 사례가 없기 때문에 삼성전자의 EUV 투자가 아직 실험적 단계라고 평가했다. 그러나 삼성전자는 당초 예상보다 빠른 속도로 EUV 장비를 안정화하고 있다. 특히 김기남 DS부문장이 부임한 이후 지난 1년간 EUV 개량에 전사적 역량을 쏟아부으면서 더 가속도가 붙고 있다.

EUV 노광장비는 반도체 생산 과정의 가장 핵심적인 부분으로 꼽히는 노광 공정을 고도화할 수 있는 장비다. 노광 공정이란 빛을 이용해 반도체의 원재료인 웨이퍼에 회로 패턴을 그리는 것을 말한다. 이 공정이 반도체 칩을 좀 더 작게 만드는 한편 생산성 경쟁력을 결정하는 기술인 셈이다.

현재 반도체 업체들은 이미 십수년 동안 사용한 기존의 이머전(Immersion, 액침) 불화아르곤(ArF, 193nm) 노광 장비를 개량해 두 번에서 최대 네 번 패터닝을 반복하는 방식으로 미세 공정을 10나노 수준까지 발전시켜왔지만, 이제는 한계에 도달했다. 여기에 대안으로 7나노 이하 공정 구현을 위해 대안으로 등장한 것이 바로 EUV 장비다.

EUV 장비를 생산할 수 있는 기업이 ASML 단 한 곳 뿐이며 1년에 만들 수 있는 장비의 숫자도 20여대 수준으로 한정적이기 때문에 각 반도체 기업 간 쟁탈전도 치열하다. 현재 ASML의 수주잔고를 포함해 삼성전자가 업계에서 가장 많은 장비를 확보했으며 TSMC도 적극적으로 이 분야에 돈을 쏟아붓고 있다.

삼성전자가 EUV 장비 도입에 적극적인 이유는 좀처럼 점유율이 오르지 않는 파운드리(반도체 위탁생산) 시장에서 확실한 성장 모멘텀을 만들기 위해서다. 삼성전자는 현재 세계 파운드리 시장 점유율 6.7%로 4위를 차지하고 있으며 이마저도 같은 회사인 삼성전자 무선사업부의 주문이 상당부분을 차지한다.

반도체업계에서는 중장기적으로 삼성전자의 파운드리 시장에서 성장세를 긍정적으로 평가하고 있다. 특히 반도체 미세공정 기술이 10나노에서 7나노, 5나노 등으로 고도화되면서 설계 및 생산비용이 기하급수적으로 커지고 있다. 이에 최근 세계 2위의 파운드리 기업인 글로벌파운드리(GF)는 7나노 공정 개발을 포기한다는 입장을 밝히기도 했다.

미국 반도체 산업의 자존심이나 다름없는 인텔 역시 10나노, 7나노 공정 구현에 어려움을 겪고 있으며 신공정 도입을 차일피일 미루고 있는 실정이다. 반도체업계 관계자는 "인텔은 반도체 설계뿐 아니라 생산공정에서도 가장 고도화된 기술력을 가진 기업"이라며 "이같은 인텔이 공정 구현에 난항을 겪고 있다는 건 그만큼 미세공정 구현이 어려워졌다는 것"이라고 설명했다.

한편 삼성전자는 당초 로드맵대로 EUV 장비를 활용해 내년부터 7나노 반도체 대량 양산을 시작할 예정이며, 5나노 공정 개발도 완료해 2020년쯤에는 안정화시킬 예정이다. 이를 위해 삼성전자는 지난 2월 경기도 화성 반도체 공장 부지 내에 세계 최초로 EUV 전용 생산라인 설립을 본격화했다.

원문보기:
http://biz.chosun.com/site/data/html_dir/2018/09/06/2018090602839.html#csidxe64bef27b917526b7e5bc2d7db4f09a
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