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[영상] 삼성 반도체, D램에 EUV 적용 의미와 전망은
[영상] 삼성 반도체, D램에 EUV 적용 의미와 전망은
  • 장현민 PD
  • 승인 2020.03.26 17:14
  • 댓글 1
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<자막원문>

한: 안녕하십니까. 디일렉 한주엽입니다. 오늘 이수환 차장 모시고 극자외선(EUV) 공정 얘기를 해보도록 하겠습니다. 안녕하십니까.

이: 안녕하세요. 이수환입니다.

한: 저희가 얼마 전에 한양대학교 안진호 교수님하고 인터뷰를 하면서 EUV 얘기를 상세하게, EUV 기술이 뭔지 얘기를 해놨고 그래서 EUV가 뭔지 궁금하신 분들은 그 영상을 한번 먼저 보시고 이 영상을 보시면 조금 더 편안하게 들으실 수 있을 것 같습니다. 오늘 삼성전자가 보도자료를 냈어요.

이: 네.

한: 1세대(1x) D램에 EUV를 적용했다. EUV를 적용했다라기 보다는 EUV 공정을 일부 활용해서 1x나노 D램.

이: 양산을 하고 있다.

한: 생산을 했고 DDR4(Double Data Rate 4) 기준으로 100만 개 이상을 공급해서 퀄을 받았다는 게 핵심이었습니다. 원래 당초에 얘기하기로는, 얘기가 들리기로는 1z. 지금 1xyz 이렇게 나가잖아요? 18나노, 17나노, 16나노가 되고 그다음부터는 1abc. 1a, 1b, 1c 이런 식으로 나가는데. 1z에 1개 레이어 정도 적용할 거다는 게 공식적으로, 공식적? 여러 가지 경로로 통해서 됐다고 했는데. 뜬금없이 1x가 나왔고. 저도 이 자료를 받아보고 여러분들에게 취재를 해본 결과 언더 더 테이블로 1z뿐만 아니라 1x, 1y 쪽에도 우리가 어려운 공정은 ArF 이머전이 아닌 EUV 쪽으로 한번 해보겠다. 뒤에서 말씀드릴 텐데 어떤 레이어인지. 1개 레이어 정도를 한 것 같아요. 근데 갑자기 1x가 튀어나와서 저도 약간 놀라긴 했는데. 그 배경에 대해서 아시잖아요.

이: 작년에 여러 번 기사도 났습니다만 데이터 센터 업체들이 D램에 주요 고객들 아니겠습니까? 근데 일부 라인에 불량이 있다는 건 삼성도 컨퍼런스콜을 통해서 인정을 했고요. 근데 중간에 이후에 어떻게 됐는지는 사실 오리무중이 됐고 붕 떴는데. 사실 알고 보니까 그 데이터 센터 고객들한테 D램을 줄 때 새로운 신공정. EUV 공정을 1개 레이어를 적용한 걸 다시 줬다고 합니다. 그거를 ‘PCN’이라고 하더라고요. PCN에 약자가 Product Change Notification을 해서 7월부터 고객사에 공급을 했다고 하는 게 이미 얘기가 업계에서 나왔었죠.

한: 말하자면 불량 난 거를 새롭게 EUV로. 그런 면에서는 조금 의미가 있는 거고 좀 더 큰 의미로는 지금 EUV 공정이 파운드리 로직 쪽에서는 적용이 되지 않았습니까? 7나노에서 적용이 됐고 제품도 이미 나왔고.

이: 나왔죠.

한: 로직에서 EUV는 이미 적용이 되고 있었다. D램에서 사실 한국 반도체 기업들이 굉장히 제일 잘하는게.

이: D램이죠.

한: D램에서 EUV를 적용했다는 거는 굉장한 의미가 있는 거죠.

이: 몇 년 전에 로드맵 상으로도 하겠다고 했는데 실제로 “하겠다”와 실제로 적용한 건 굉장한 온도차가 있는 게 아니겠습니까?

한: 맞아요. 일단 물량 자체가 로직 파운드리하고 비교했을 때는.

이: 비교가 안되죠.

한: 비교할 수 없을 정도로 크거든요. 그래서 물론 명확한 자료는 아닙니다. 정확한 자료는 삼성전자 내부에 계신 분들이 제일 정확하게 잘 알고 있고. 지금 전체 캐파로 봤을 때 1x D램 같은 경우는 작년 연말 기준으로 한 23만장.

이: 어마어마하네요.

한: 월 투입기준. 1y 같은 경우가 12만장에서 13만장 정도 되는 것 같아요. 1z는 양산하다고 얘기를 했었던 것 같은데. 지금 그렇게 의미 있는 수준에, 만 단위 이상에 월 웨이퍼 투입량 정도는 안되는 것 같고 여전히 개발하면서 수율을 잡고 있는 것 같고. 합치면 23만장, 12만장 이 정도면 40만장 정도 되는 것 아니에요?

이: 물량이 일단 어마어마하고요.

한: 1x, 1y. 20나노 대가 있는지는 잘 모르겠지만 전체 삼성전자의 D램 캐파로 봤을 때는 40만장 중반에서 후반대까지는 가거든요. 월 웨이퍼 투입기준으로. 근데 7나노 파운드리 같은 경우는 2만장, 투입만. 얼마 안되죠. 투입을 2만장을 한다고 해서 2만장이 양품으로 나오는 것도 아니고 수율이 한 60%가 안되는 걸로 저는 얘기를 들었고. 실제로 나오는 물량은 만 몇 천장 정도 이제 양품으로 해서 나가는 것 같아요. 그래서 2만장과 40만장대에 차이니까 캐파가 이렇게 차이가 나면 일단 재료도 많이 써야 되고.

이: 그렇죠.

한: 장비도 많이 필요하기 때문에 D램에 적용이 됐다는 것은 그쪽 관련된 EUV 노광 생태계에서 이제 시장이 곧 터질 채비를 하고 있구나라고 생각할 수 있는 거죠.

이: 그러면 EUV를 1x에 본격 적용을 해서 양산을 하고 있다고 하는데. 몇 개에 레이어를 지금 적용을 하고 있는 겁니까?

한: 1개에 레이어를 쓰고 있는 걸로 저는 파악을 했고요.

이: 1개 레이어가 굉장히 중요한 레이어인가 봅니다.

한: BLP 레이어라고 하는데요. Bitline land pad라고는 하는데. 저도 명확하게 사실 거기까지 들어가다 보면 너무 어려워서. 저는 이해는 하지만 남한테 설명하기는 어려운데. 아무튼 BLP에 1개 레이어를 지금 1x에 적용한 걸로, EUV를 적용한 걸로 알고 있고. 1z도 역시 동일한 레이어로 한 걸로 알고 있고요. 그게 기존에 ArF 이머전 장비로 했을 때도 굉장히 어려운 레이어였다고 하더라고요.

이: 일단 허들을 한번 넘은 셈이 되겠네요.

한: 네. 굉장히 어려웠고 1x 아까 제가 말씀드렸다시피 월 23만장 캐파라고 하면 1개 레이어를 들어가도 따지고 보면 2만장에 10개 레이어를 쓰는 로직하고 사실 쓰는 마스크 장소는 똑같은 거예요.

이: 그렇죠.

한: 비슷한 수준. 오히려 더 많을 수 있다. 물론 지금 다 할지 일부만 할지는 모르겠지만. 캐파로 따지면 엄청나게 많아지는 거죠.

이: 그뿐만이 아닌 것 같습니다. EUV를 쓰는 가장 큰 이유 중에 하나는 결국 시간이 돈이잖아요? 그러니까 전면 EUV를 도입하지 않고 일부 레이어하고 ArF 이머전이 들어가게 되겠지만 시간을 줄여주는 차원에서도 굉장한 캐파 상승이 예상될 수 있겠는데요.

한: 맞아요. 어려운 레이어부터 일단 하고 그리고 1abc를 아까 말씀드렸는데. 1z 다음에 1a가 나오는데. 1a가 됐을 때는 적용하는 레이어가 4개로 늘어납니다.

이: 대단합니다.

한: 이게 아까 얘기한 BLP를 일단 그거는 기존에 적용시켜왔던 거니까 여전히 하고. 컨택홀. 구멍을 뚫어서 뭔가 컨택시키는 어떤 레이어들 3개가 들어가는데 뭐냐면 DCC 컨택홀, 에스폴리 컨택홀 그리고 액티브 트림. 이런 식으로 어려운데 저도 잘 정확하게 뭔지는 모르겠어요. 이 3개 레이어를 더해서 4개 레이어를 EUV로 한다. 그리고 1b로 갈 경우에는 레이어 하나가 더 늘어나요.

이: 그러면 5개가 되는 거군요.

한: 5개가 되는데 아까 말씀드린 거에 더해서 P폴리컨택홀. 뭐 어렵대요.

이: 점점 더 어려워집니다.

한: 어려운데. 아무튼 그런 어려운 레이어들부터 한다. 그래서 우리가 산술적으로 따졌을 때 D램 전체 캐파가 월에 투입량이 40만장 더 뒤로 가다 보니까. 레이어 4개~5개면 단순하게 계산만 해도 엄청난 거죠.

이: 가뜩이나 삼성전자 같은 경우에는 후발업체인 SK하이닉스나 마이크론하고 비교해서 넷다이도 가뜩이나 높은데. 시간도 줄이고 EUV로 이렇게 레이어까지 해버리게 되면 격차가 말 그대로 초격차가 되겠는데요.

한: 모르겠어요. 그게 그런 새로운 신공정을 도입했다고 해서 비용이 갑자기 확 줄어든다기 보다는 여러 가지 개발과 시행착오들이 있을 수 있으니까 시간을 두면서 계속 벌어질 수 있을 것 같은데. 지금 삼성 기준으로는 그 정도에 EUV 레이어를 쓴다면 장비도 더 필요하죠.

이: 그렇죠.

한: PR도 굉장히 많이 쓴다고 그래요. 포토레지스트도 EUV를 하는 쪽에서 하는데. 대부분 일본 기업들이에요. 신에츠, JSR, 스미토모, TOK. 이런 회사들이 일본 주제에 어쩌고 저쩌고 해도 쓸 수밖에 없는. 만들 수 있는 데가, 제대로 만들 수 있는 데가 이 정도 밖에 없고. 다우 일부 얘기하고 있다고 하지만.

이: 글쎄요. 갑자기 들어오기는 쉽지 않겠죠.

한: 갑자기 그렇게 대체하기는 쉽지 않을 것 같고요. 그리고 미국에 이제 무기물 PR을 하는 인프리아라는 회사가 있습니다. 저희가 기사로도 한번 다룬 적이 있는데 여기도 시리즈C 투자를 추가로 받아서 생산하면 아마 일부 네거티브톤의 홀 쪽 공정에는 적용이 되지 않을까 이런 생각을 하고 있고요. 물량이 늘어나니까. 저희가 예전에 안진호 교수님하고 인터뷰할 때도 얘기했지만 마스크도 엄청 늘어날 테고 마스크를 덮는 펠리클 시장도 엄청나게 늘어날 수밖에 없고 ASML 장비야 뭐 당연한 거고 또 마스크 리뷰하는 장비들도 무슨 새로 개발하고 있는 데가 있거든요. 에프에스티의 자회사 이솔이라는 회사도 리뷰 장비. 아마 제가 듣기로는 최근에 데모 장비를 다 완성했다고 들었어요 그래서 그게 어떤 고객사한테 가서 테스트를 통과하기만 하면 그것도 엄청나게 매출이 성장할 수 있는 물론 시간이 걸리겠지만 매출이 성장할 수 있는 기회가 될 수 있을 것 같습니다.

이: EUV 생태계에 있어서 D램에 적용한다는 건 저희가 몇 번 다른 영상에서 파운드리가 아닌 D램에 EUV가 적용됐을 때 EUV 생태계가 급작스럽게 성장할 수 있다는 얘기를 한번 한 적이 있었거든요. 그러면 ASML과 그 밑에 여러 가지 부속 재료나 부품을 대는 업체들의 수혜도 굉장히 크게 기대해 볼 수 있겠는데요.

한: 그러니까 제가 조사를 해보니까 지금 작년에 EUV로 7나노 파운드리 양산하지 않았습니까? 그 포토레지스트 시장 규모만 500억원 정도였대요.

이: 대단합니다.

한: 지금 전체 EUV PR 시장 규모가 500억원 수준. D램이 늘어나면 더 늘어나겠죠. 근데 포토레지스트만 보면 ArF 같은 경우는 이머전이 있고 드라이 시장이 있잖아요?

이: 네.

한: 이머전 같은 경우는 PR 시장 규모가 연간 2300억원 그리고 드라이 ArF PR은 800억원에서 1000억원 정도 되고 있고. 그 전단계인 KRF도 한 연간 1500억원 정도. KRF는 지금 낸드 쪽에 두꺼운 PR을 좀 많이 쓰면서 시장규모가 갑자기 늘어났고 동진세미캠이 잘하죠. 그쪽은. 1500억원 정도 됐는데. 그래서 합쳐보면 500억원 정도 작년에 했는데. D램 아까 얘기한 대로 4개 레이어로 간다고 하면 갑자기 그게 몇 배씩 확 올라가는 거니까. 일단 PR 시장도 굉장히 좋을 것 같고.

이: 일단 ArF가 처음에 지금 쓰인다고 하지만 ArF 이후에 또 중간에 DI 워터라고 하는 초순수물을 이용한 이머전이 본격 도입이 될 때까지 10년 이상의 시간이 걸렸거든요. EUV 생태계가 지금 막 시작된다고 보면 지금 PR 같은 경우에도 한번 쓰이기 시작하면 최소 10년은 계속 갈 수있는 보장이 되는 거네요. 어느 정도.

한: 그래서 오늘 삼성전자가 길지 않지만 아주 임팩트 있는 발표한 거에 대해서 저희가 분석과 앞으로의 전망에 대해서, EUV 생태계 전망에 대해서 말씀을 좀 나눠봤습니다. 앞으로 더 좋은 정보로 찾아뵙겠습니다. 고맙습니다.



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Ksh 2020-03-28 15:48:29
잘봤습니다

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