[디지털데일리 신현석기자] 삼성전자의 파운드리 사업부가 EUV(극자외선) 노광 기술을 적용한 파운드리 7나노미터(nm) LPP(Low Power Plus) 개발을 완료하고 생산에 착수했다. 7나노 EUV 공정 상용화에 성공함으로써 향후 3나노까지 공정 미세화를 선도할 유리한 고지를 선점했다는 평가가 나온다.

17일(현지시각) 삼성전자는 미국 실리콘밸리에 있는 삼성전자 미주법인(DSA) 사옥에서 ‘삼성 테크 데이(Samsung Tech Day) 2018’을 개최하고 7나노 EUV 공정 양산에 돌입했다고 밝혔다.

삼성전자 DS부문 미주총괄 밥 스티어(Bob Stear) 시니어 디렉터는 이날 테크 데이에서 “7LPP 공정은 삼성전자가 EUV 노광 기술을 적용하는 첫 번째 파운드리 공정으로 삼성전자는 이번 생산을 시작으로 7나노 공정의 본격 상용화는 물론 향후 3나노까지 이어지는 공정 미세화를 선도할 수 있는 기반을 확보했다”라고 발표했다.

아울러 삼성전자의 파운드리 에코시스템 프로그램 ‘SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem)’도 7LPP 생산을 위한 준비를 마쳤다. 삼성전자는 세계 각지 파트너들과 협력해 설계 및 검증 툴, 다양한 IP, 디자인 서비스 등을 제공하고 고객들이 삼성전자의 뛰어난 공정 및 생산 인프라를 최대한 활용할 수 있도록 할 계획이다.

삼성전자 파운드리 전략마케팅팀 배영창 부사장은 “삼성 파운드리는 EUV 적용 공정을 상용화 해 반도체 제조 방식에 대한 근본적인 변화를 이끌었으며, 고객에 공정 수 감소 및 수율 향상, 제품 출시 기간 단축 등의 이점을 제공할 수 있게 되었다”라며, “7LPP는 모바일과 HPC뿐만 아니라 데이터센터, 전장, 5G, AI 등 폭넓은 응용처에도 최선의 선택이 될 것으로 생각된다”라고 밝혔다.

삼성전자는 미국, 중국, 한국, 일본에 이어 이달 18일 독일 뮌헨에서 유럽 지역의 고객과 파트너를 대상으로 파운드리 포럼을 개최할 예정으로 7나노 공정에 대한 자세한 소개를 포함한 첨단 공정 로드맵을 발표할 예정이다.

반도체 미세공정은 웨이퍼 위에 회로가 새겨진 마스크를 두고 특정 광원을 마스크에 투과시키는 방식으로 이뤄지며, 이를 노광 공정 또는 포토 공정이라고 부른다. 반도체 미세공정이 미세화되면서 노광 공정을 수차례 반복해(멀티 패터닝) 미세한 회로 패턴을 구현해왔으나, 최근 반도체 공정이 10나노 이하로 접어들면서 불화아르곤(ArF)을 사용하는 기존의 노광 공정은 한계에 이르렀다.

EUV는 불화아르곤을 대체할 수 있는 노광 장비의 광원으로 기존 불화아르곤보다 파장의 길이가 1/14 미만에 불과하다. 이 때문에 보다 세밀한 반도체 회로 패턴을 구현하는 데 적합하며 복잡한 멀티 패터닝 공정을 줄일 수 있어 반도체의 고성능과 생산성을 동시에 확보할 수 있다.

삼성전자 측은 “이번 7LPP 공정은 10LPE 대비 면적을 약 40% 줄일 수 있으며, 약 20% 향상된 성능 또는 약 50% 향상된 전력 효율을 제공한다”라며 “또한 EUV 노광 공정을 사용하지 않는 경우에 비해 총 마스크 수가 약 20% 줄어 고객들은 7LPP 공정 도입에 대한 설계 및 비용 부담을 줄일 수 있다”라고 소개했다.

EUV는 기존 반도체 미세공정의 한계를 극복할 수 있는 광원이지만, 실제 양산에 적용하기 위해서는 완전히 새로운 방식의 장비 개발과 인프라 구축이 함께 이루어져야 한다. 때문에 삼성전자는 2000년대부터 일찍 EUV 기술 연구를 시작했으며, 장비 업체 및 에코시스템 파트너와 밀접하게 협력해 기술 안정성 및 생산성 확보를 위한 노력을 지속해왔다.

EUV 노광 공정에 사용되는 마스크의 결함 여부를 조기에 진단할 수 있는 검사 장비를 자체 개발하고, 크기와 무게가 대폭 증가한 EUV 노광 장비를 대량으로 수용할 수 있는 첨단 라인을 2019년말 완공 목표로 화성캠퍼스에 구축하고 있다.

한편, 이번 행사는 ‘Samsung ＠ The Heart of Everything’이라는 주제로 지난해에 이어 두 번째로 개최됐다. 삼성전자 미주 지역총괄 최주선 부사장, 메모리 D램 개발실 장성진 부사장, FLASH 개발실 경계현 부사장, 솔루션 개발실 정재헌 부사장 및 상품기획팀 한진만 전무, 글로벌 IT 업계 주요 인사와 개발자들이 참석했다.

<신현석 기자>shs11@ddaily.co.kr