반도체 EUV란? 원리와 공정 과정 쉽게 이해하기
반도체 제조에서 필수적인 EUV(Extreme Ultraviolet) 노광 공정의 원리와 역할을 알아보겠습니다.
1. 반도체 EUV란?
EUV(Extreme Ultraviolet) 리소그래피는 반도체 제조 공정에서 **파장이 13.5nm인 극자외선(EUV)을 이용해 초미세 회로를 새기는 기술**입니다.
기존의 DUV(Deep Ultraviolet) 리소그래피보다 더 짧은 파장을 사용하여 **5nm 이하의 초미세 반도체 공정**이 가능해졌습니다.
🔹 EUV 공정의 주요 특징
- 기존 공정보다 훨씬 미세한 패턴 형성 가능
- 반도체 회로 집적도를 높이고 전력 효율 향상
- 불필요한 마스크 사용을 줄여 공정 단순화
2. EUV 노광 공정의 원리
① EUV 광원 생성
강력한 레이저를 주석(Tin) 방울에 쏘아 **13.5nm 파장의 EUV 광원**을 생성합니다.
② 반사형 마스크 사용
EUV 광은 기존 유리 마스크를 통과할 수 없기 때문에, 멀티레이어 반사형 마스크를 사용해 패턴을 반사시킵니다.
③ 웨이퍼에 패턴 전사
반사된 빛이 감광액(포토레지스트)에 닿아 패턴이 형성됩니다.
④ 현상 및 식각
패턴이 새겨진 웨이퍼에서 불필요한 부분을 제거하여 반도체 회로를 만듭니다.
3. EUV 공정의 장점과 한계
✔️ EUV 공정의 장점
- **초미세 공정(5nm, 3nm 등) 구현 가능**
- 불필요한 레이어를 줄여 공정 단순화 및 생산성 향상
- 반도체 칩 성능 개선 및 전력 소모 감소
✔️ EUV 공정의 한계
- **장비 가격이 매우 높음** (EUV 노광 장비 1대당 약 2000억 원)
- 생산 속도가 기존 공정보다 느림
- 포토레지스트 및 마스크 기술의 한계로 추가 연구 필요
4. EUV 공정을 활용하는 기업
① TSMC
세계 최대 파운드리 업체로, 5nm 및 3nm 공정에서 EUV 기술을 적극 활용
② 삼성전자
첨단 반도체 제조에서 EUV 기술을 적용해 3nm GAA 트랜지스터 양산 추진
③ 인텔
미세 공정 도입을 위해 EUV 기술 연구 중
5. 맺는말
EUV 기술은 반도체 제조에서 초미세 공정을 가능하게 하는 핵심 기술입니다.
현재 5nm, 3nm 반도체 생산에서 필수적으로 사용되며, 향후 2nm 이하 공정에서도 중요한 역할을 할 것입니다.
다만, **장비 가격이 매우 비싸고 생산 속도가 느리다는 단점**이 있기 때문에 이를 극복하기 위한 기술 개발이 계속될 것입니다.
앞으로도 반도체 제조 기술이 발전하면서 **더 정밀한 EUV 공정**이 등장할 것으로 기대됩니다. 🚀
이 글이 반도체 EUV 공정에 대한 이해를 돕는 데 도움이 되었기를 바랍니다! 😊