글로벌 반도체 기업의 미세화 경쟁이 본격화되면서 극자외선(EUV) 마스크 리페어에 대한 관심이 높아지고 있다. 마스크 리페어는 포토마스크의 결함(디펙)을 제거하는 기술이다. 국내 파크시스템스가 원자현미경(AFM) 기반 EUV 마스크 리페어 장비를 상용화해 일부 기업에서 사용 중이다. 파크시스템스는 해당 장비를 통해 소프트 디펙뿐 아니라 하드 디펙까지 개선할 수 있다고 전망했다. 

조상준 파크시스템 전무는 《디일렉》이 지난 12일 개최한 '리소그래피&패터닝 테크 콘퍼런스 2023'에서 "(지난 3분기 진행된) SPIE 학회에서 (마스크 리페어 장비에 대한) 관심도가 높았다"며 "EUV 공정이 늘어나면 마스크 리페어 장비에 대한 수요도 증가할 것"이라고 말했다.

파크시스템스가 개발한 마스크 리페어 장비 'NX-MASK'는 원자현미경(AFM) 기반으로 제작됐다. AFM을 통해 마스크 결함을 검출하고, 마스크 리페어 장비에 장착된 팁(Tip)을 이용해 파티클을 제거하는 방식이다. 회사는 이러한 리페어 방식으로 건식(Dry) 클리닝이라고 부른다. 기존 마스크 리페어 방식인 습식(Wet) 방식과 대비되는 개념이다. 심자외선(DUV) 마스크 리페어는 용액을 통해 파티클을 제거해왔다. 

조 전무는 "습식 방식의 마스크 리페어는 30nm 이하 패턴에서는 사용하기 어렵다"며 "AFM을 응용한 건식 클리닝을 사용하면 미세 패턴이 새겨진 포토마스크 결함도 리페어할 수 있다"고 강조했다. 

업계에서 EUV 마스크 리페어 도입을 검토하는 이유는 EUV 포토마스크가 DUV 포토마스크 대비 가격이 높기 때문이다. EUV 포토마스크는 가격은 한 장 당 1억5000만원 수준인 것으로 알려졌다.

회사 측은 NX-MASK를 패턴 결함 등 하드 디펙 제거에도 사용할 수 있을 것으로 내다봤다. 조 전무는 "포토마스크 생산 시 패턴이 제대로 만들어지지 않는 경우가 종종 발생한다"며 "(이를 NX-MASK의 팁을 이용해) 스크래치 하는 방식으로 리페어할 수 있다"고 밝혔다. 이어 "이러한 경우에는 다이아몬드가 코팅된 팁을 사용하고 있다"고 부연했다.

한편, NX-MASK 장비는 국내 파운드리 기업과 대만 파운드리 기업에 공급됐다. 국내 파운드리 기업에서는 NX-MASK를 EUV 포토마스크 리페어에 실제 적용하고 있으며, 대만 파운드리 기업은 연구소에서 장비 테스트를 진행 중인 것으로 알려졌다. 

디일렉=노태민 기자 tmnoh@thelec.kr
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