안녕하세요 반디 엔지니어 fireflystory 입니다.
오늘 다뤄볼 주제는, 반도체를 해야 한다면 반드시 이 업체의 허락을 받아야하죠..
반도체 최첨단 공정 중에서도 극한 난이도를 자랑하는 Lithography 공정... 그 어려운 공정의 노광장비를 독점하고 있는 회사, 바로 반도체업계의 초울트라슈퍼"을", ASML 되시겠습니다.
ASML의 역사는 1984년, 네덜란드에서 시작되었습니다. 전자 제품 회사 인 필립스 (Philips) 및 칩 기계 제조업체 인 ASMI (Advanced Semiconductor Materials International)는 성장하는 반도체 시장을위한 리소그래피 시스템을 개발할 새로운 회사를 설립했습니다
이후, 다양한 리소 장비의 개발, IPO를 통해 지금의 ASML 모습을 갖추게되었죠. ASML은 설립 초기부터 지금까지 오직 리소그래피 장비에만 집중한 "기술장인 기업"이라고 할 수 있습니다.
반도체에는 다양한 "광원"이 사용됩니다. 빛은 파장대별로 종류가 구별되는데, 파장이 짧을수록 더 정교한 패턴을 만들 수 있지만, 그에 따른 Photo Resist, 광원(레이저), 미러 등의 기술력이 뒷받침되어야만 공정으로 쓸 수 있습니다.
초기의 리소그래피는 436nm~ 365nm대 파장의 광원을 사용했고 흔히 i-Line/G-Line 공정으로 불리웠습니다. 이후 급속도로 더 정밀한 Photo 공정에 대한 요구가 커졌고 KrF, ArF와 같은 자외선(UV)라인 영역의 빛을 리소그래피 공정에 사용하게 되었죠.
특히 ArF의 경우 ArF-immersion이라는 신장비가 개발되면서, LELE공정 등을 이용하여 꿈의 7nm 공정까지 달성하기도 하였습니다. 문제는 공정이 너무 복잡해져서 TSMC같은 극소수의 회사만이 겨우 만들어낸 노드였죠.
하지만, 인류의 욕심은 끝이 없기에, 마침내 ASML은 10nm 노드 이하의 공정을 Photo 공정 반복없이 반들어내기 위한 꿈의 EUV 파장대 노광장비를 만들어내게 됩니다.
EUV는 매우 정밀한 패턴을 만들수 있는 빛이지만, 문제는 "포톤"이라 불리우는 빛 속의 광자가 매우 적어 에너지가 적고 공기중에서는 빛이 소멸되기 때문에 완벽한 진공이 필요합니다. 게다가 미러에 빛이 굴절될수록 에너지가 급속도로 감소하기 때문에 초기에 엄청난 출력의 CO2 Laser를 요구합니다.
그래서 결론은 지구상에 이런 장비를 만들 회사는 딱 하나, ASML만 남았습니다.
이에 따라 세계 최고의 반도체 회사라는 인텔, 삼성, TSMC는 물론 중국, 일본, 전세계 모든 반도체 회사는 ASML과 거래하고 있습니다. ASML 장비는 그 자체가 "반도체를 할 수 있느냐 못하느냐"의 기준이 되기 때문에, ASML로부터 최첨단 노광장비를 공급받지 못하면 반도체 경쟁에서 낙오될 수밖에 없죠.
일례로, 중국의 파운드리 회사 SMIC는 EUV 기반 반도체 개발을 위해 ASML로부터 장비를 구매하였으나, 반도체 패권을 놓치지 않으려는 미국의 견제로 거래가 불발된 사건도 있습니다.
오늘은 꿈의 리소그래피 장비를 만들어내는 전세계 최고의 기업 "ASML"에 대해 알아보았습니다.
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