[이코노미스트 김두용 기자] 삼성전자가 파운드리(위탁생산) 공정에 이어 첨단 메모리 분야에도 차세대 노광 공정을 적용한다. 차세대 반도체 제조 리더십 확보를 위해 ‘슈퍼을’ ASML과 지속적인 협력을 이어나간다는 방침이다. 

삼성전자가 8일 세계 최대 노광장비 기업 ASML과 협력을 확대해 오는 2028년 업계 최초로 '하이 NA'(High-NA) 극자외선(EUV) 장비의 D램 제조 도입을 추진한다고 밝혔다. 삼성전자는 ASML이 주도하는 '대형 마스크 컨소시엄'(Large Size Mask Consortium)에 참여하고 차세대 12인치 포토마스크 공동 개발에 나설 계획이다. 

컨소시엄은 현재 반도체 노광 설비에 사용되는 6인치 포토마스크를 12인치로 전환하기 위한 협의체다. 12인치 포토마스크 개발을 목표로 공동 연구·표준 개발 등의 협력을 진행할 예정이다.

포토마스크는 미세 회로 패턴을 정교하게 새긴 정밀 '마스크(틀)'로 노광 설비 내에서 빛을 통해 웨이퍼에 설계된 패턴을 새기는 필수 도구로 알려졌다. 회로를 새기는 정밀도가 반도체 성능과 수율을 결정짓는다. 

반도체 노광 공정에는 그동안 6인치 마스크가 사용돼 왔다. 이번 하이 NA EUV 도입과 함께 12인치 마스크로 전환할 경우 한 번에 넓은 면적의 회로를 웨이퍼에 새길 수 있어 팹 생산성을 높이고 칩 제조 비용을 낮출 수 있을 전망이다. 삼성전자는 ASML과의 협력 확대를 통해 오는 2028년까지 첨단 D램 제조에 하이 NA EUV 도입을 추진한다는 계획이다.

이를 통해 차세대 D램의 미세화 경쟁에 선제적으로 대응하고, 하이 NA EUV의 제조 공정 안정성을 조기 검증해 새로운 노광 기술을 양산 체계에 빠르게 안착시킨다는 방침이다. 삼성전자의 메모리 초격차를 위한 행보로 풀이될 수 있다. 삼성전자는 지난 2025년 3월에 하이 NA EUV 설비를 국내 최초로 반입한 바 있다.  

하이 NA EUV 장비는 차세대 반도체에 요구되는 미세화 공정을 위한 필수 장비다. 1.4나노 이하 등 최선단 로직 공정과 첨단 메모리 제조에 활용되고 있다. 기존 EUV 장비는 한 번에 그릴 수 있는 반도체 회로 선폭이 최대 13.5nm(나노미터)다. 하이 NA EUV 장비는 빛의 개구수를 높여 8nm 수준의 더 얇은 선폭을 그릴 수 있다. 또 4번의 멀티패터닝으로 2nm 회로를 구현하는 기존 EUV와 달리, 공정 수를 이론상 절반으로 줄일 수 있는 셈이다. 

한편 ASML이 주도하는 대형 마스크 컨소시엄에는 삼성전자를 비롯해 TSMC(대만)와 인텔(미국) 등 글로벌 칩 제조사들이 참여할 전망이다. SK하이닉스는 이와 관련해 대형 마스크 컨소시엄 참여를 검토하고 있다는 입장이다. SK하이닉스 또한 2028년 하이 NA EUV 공정을 D램 양산에 적용하는 것을 목표로 삼고 있는 것으로 알려졌다. 

ⓒ이코노미스트(https://economist.co.kr) '내일을 위한 경제뉴스 이코노미스트' 무단 전재 및 재배포 금지