'EUV 펠리클 + EUV 블랭크 마스크' 정리

■ 'EUV 펠리클 + EUV 블랭크 마스크' 주목해야 하는 이유

Logic(Foundry)에서는 고사양 반도체를 생산을 위해 반드시 EUV 채택
메모리에서 EUV는 추후 원가절감 측면에서 활용
​DRAM EUV 적용 이유 →비용 절감
​EUV (노광) 장비 구매 비용 < Step 수 감소 효과

출처: 신한금융투자

출처: 현대차증권

EUV 공정 미세화될수록 필요한 레이어 수 증가
Logic(Foundry)의 경우 7nm에서 평균적으로 10개 이상의 EUV Layer 요구
5nm에서는 20개 이상 EUV Layer 필요한 것으로 전망
3nm 공정의 경우 약 25개 정도 EUV Layer 필요한 것으로 알려졌다.

 

DRAM의 경우 1y,1z 노드에서는 1-2개의 EUV Layer 필요
1a에서는 3-5개의 EUV Layer 요구

 

파운드리, DRAM에서 EUV 적용 레이어가 증가할수록

관련되어 요구되는 펠리클, 블랭크 마스크 증가

출처: 현대차증권

출처: 현대차증권

---

■ EUV 펠리클

 

EUV 펠리클은 얇은 박막을 포토마스크 위에 씌워
대기 중 분자와 오염물질로부터 포토마스크를 보호하는 필름

 

포토마스크에 붙은 이물질의 영향 최소화 → 수율 증가

이물질로부터 포토마스크 보호해 세척 비용 감소, 세척 시간 절약시켜준다.

출처: 에프에스티

EUV 펠리클은 아래와 같은 조건들이 요구된다.

​

- 1만 시간 이상 고온에서 견딜 수 있는 내구성

- EUV 광원이 잘 흡수되기 때문에 90% 이상의 빛 투과율

- 높은 빛 균일도

출처: 하이투자증권

출처: 현대차증권

 

메모리의 경우 무리해서 펠리클을 사용할 필요가 없다.

오히려 펠리클을 사용함으로써 감소하는 광량 때문에 

생산성이 떨어지는 문제가 있다.

그러나 회로 일부만 오작동해도 전체를 못쓰게 되는 시스템 반도체 분야에서는 펠리클이 더 필요하다.

 

반도체 칩의 초소형화에 따라 미세 선폭이 줄어들게 되고,

공정상 발생되는 Defect를 줄이기 위해

점차적으로 펠리클 사용량은 증가하게 될 것으로 전망된다.

출처: 현대차증권

7nm 공정에는 EUV layer는 7개로,
EUV용 포토마스크는 7개, 펠리클은 14개가 필요
5nm에서는 펠리클 사용량이 24-28개가 요구
3nm부터는 30개 이상의 펠리클이 본격적으로 사용될 것으로 추정

EUV 용 펠리클 가격은 장당 2~3천만원으로 추정

 

EUV 펠리클은 조그만 버블이 있어도 폭발 위험이 있어 ASML의 품질 보증이 필요하다.

현재 EUV용 펠리클 양산 가능한 업체는

ASML로부터 라이선스를 받아 생산하고 있는 미쓰이화학,

자체적으로 펠리클을 개발한 TSMC가 있다.

국내 에프에스티, 에스엔에스택은 시장 진입 시도 중이다.

 

에스앤에스텍은 메탈실리콘 기반 EUV 펠리클

23년말 EUV 펠리클 납품 예정

에프에스티는 SiC(실리콘카바이드) 기반 EUV 펠리클

(AMSL EUV 펠리클 또한 SiC 기반)

2023년 중 삼성전자 및 ASML 인증 테스트 진행할 예정

---

■ EUV 블랭크 마스크

 

블랭크 마스크는 포토 공정에 사용하는 포토마스크 원판
블랭크 마스크 위로 반도체 패턴을 그려서 빛을 반사 및 투과시키면 웨이퍼 위에 상이 맺힌다.
EUV 블랭크 마스크는 특수한 기계적, 화학적, 광학적 기능을 가진 수 개의 레이어로 구성되어 있다.
나노미터 수준의 몰리브덴(Mo)과 실리콘(Si)를 다층으로 쌓고,
패턴 형성 기능을 위해 흡수체라고 부르는 2-3개의 레이어 필름이 멀티레이어 최상단에 위치
→ EUV 블랭크 마스크는 반사도 해야 하고 흡수도 해야 한다.

출처: 하이투자증권

EUV 블랭크 마스크의 스펙 조건은 까다로운 만큼 가격도 높다.
DUV 블랭크 마스크 가격은 몇백만원대,
EUV 블랭크 마스크는 한 장당 1억원이 넘는 것으로 파악된다.

 

EUV 적용 레이어가 증가할수록 EUV 블랭크 마스크 비용 지출도 늘어날 것이다.

EUV 블랭크 마스크 점유율은 일본 호야 70%, AGC가 22%

일본 업체들을 중심으로 이원화가 이루어지고 있다.

출처: 하나증권

국내 에스앤에스텍이 EUV 블랭크 마스크 시장 진입 준비 중

→사측 23년에 EUV 블랭크마스크 양산 목표

→24년 말 EUV 블랭크마스크 납품 예상

 

EUV 블랭크마스크를 제조하기 위한 Veeco 사의 적층 장비를 2022년 말에 구입한 것으로 파악된다.

멀티레이어 장비는 23년 말 입고 예정