반도체 산업의 새로운 기술과 소재를 말하다
[테크월드=양대규 기자] 반도체 산업에서는 미세공정 기술 혁신과 그에 따른 새로운 소재 개발에 대한 끊임없는 탐구를 필요로 한다. IMEC의 스벤 반 알쇼흐트 R&D 매니저는 “대학이나 연구소는 미래 기술 개발을 위해, 먼저 소재 개발에 매진해야한다”고, AMSL의 로데릭 반 에스 전무는 “반도체 업체들이 7나노 공정을 목적으로 EUV를 도입한다”고 소재 개발과 새로운 공정의 중요성을 강조했다.
이에 국제반도체장비재료협회인 SEMI는 5월 17일 서울 삼성동 코엑스에서 반도체전자재료 기술컨퍼런스인 SMC(Strategic Materials Conference) Korea 2018을 개최했다. 컨퍼런스는 노광, 세정, 패키징과 같은 반도체 주요 공정에서 주목받고 있는 재료 기술과 향후 도전과제에 대한 글로벌 전문가들의 발표가 있었다.
‘혁신을 앞당기는 반도체 재료(Materials Accelerating Innovation)”라는 주제의 이번 컨퍼런스는 ▲팬아웃 패키징 재료, ▲미세공정에서의 세정기술, ▲주요 공정 재료 기술, ▲EUV와 3D낸드, ▲파티클 오염 관리, ▲반도체 제조사와 재료사의 상생방안에 대해 심도 깊게 다뤘다.
SMC Korea 2018은 세 명의 기조연설자의 발표가 있었다. ▲IMEC의 스벤 반 엘쇼흐트(Sven Van Elshocht) R&D 매니저가 미세공정에 따른 반도체 소재의 도전과제를 ▲ASML의 로데릭 반 에스(Roderik Van Es) 전무가 EUV 리소그래피 HVM(High Volume Manufacturing)단계에 대해 ▲램리서치의 김병희 상무는 다음 세대의 로직과 메모리 공정에서 도전과제에 대한 발표를 각각 맡았다.
첫 번째 기조연설을 맡은 IMEC의 스벤 반 엘쇼흐트 R&D 매니저는 반도체 기술에서 새롭게 떠오르는 양자 컴퓨터, 자기메모리, DNA스토리지 등의 신기술과 이에 필요한 소재 기술에 대해 설명했다.
스벤 반 엘쇼흐트 매니저는 “반도체 영역에서 여전히 많은 소재 혁신이 진행된다”며, “혁신이 계속 진행된다는 것을 (관계자들은) 이해해야한다. 소재 개발은 잊지 말아야할 핵심적인 부분이다. 대학이나 연구소는 미래 기술 개발을 위해 소재 개발에 매진해야한다”고 소재 개발의 중요성을 강조했다.
‘실리콘 이외의 다른 기판 소재를 생각할 수 있을까?’라는 질문에, 스벤 반 엘쇼흐스트는 “단기적으로는 실리콘 기판이 항상 중요하다. 어떤 기기를 만들더라도 실리콘 기판을 사용할 것이다. 실리콘 기판을 쓰지 않는다는 것은 파괴적인 생각이다. 실리콘은 저렴하고 잘 개발된 소재”라고 답했다. 실리콘 기판을 대체할 소재는 쉽게 나오지 않을 것이며, 이를 굳이 다른 것으로 대체할 필요성이 없다는 것이다.
두 번째 기조 강연에는 ASML의 로더릭 반 에스 전무가 ‘EUV(Extreme Ultra Violet, 극자외선)’ 장비에 대해 설명을 했다. 최근 반도체 생산이 10나노 미만 단위까지 미세해지면서, 보다 세밀한 회로를 구현하기 위해 기존 ArF(불화아르곤) 광원보다 파장이 짧은 EUV 장비가 주목받고 있다. ASML은 전 세계에서 유일하게 EUV 장비를 생산하는 업체다.
로더릭 반 에스 전무는 “EUV가 곧 하이볼륨 생산에 들어갈 것”이라며, 7나노 공정을 준비하는 반도체 생산업체는 EUV를 도입이 필수적이라고 강조했다. 앞서 삼성전자는 2월 23일 화성에 EUV 라인 기공식을 열고 EUV 공정 건설에 착수했다. 본격 가동은 2020년으로 예상된다. 또한 TSMC도 7나노+ EUV공정을 준비하고 있다.
로더릭 반 에스는 “2006년에는 EUV가 20시간에 1장의 웨이퍼를 생산했다면, 2017년에는 2500배 향상된 속도로 1시간에 125개의 웨이퍼를 생산할 수 있다”며, EUV의 생산성이 향상됐다고 설명했다. 또한, 그는 “반도체 업체들이 7나노 공정을 목적으로 EUV를 도입한다”며, “성능과 신뢰성을 통해 5나노, 3나노까지 생산할 수 있도록 할 것”이라고 말했다.
기조연설 외에도 삼성전자, SK하이닉스, ASM, 도쿄일렉트론, 링스 컨설팅, 바스프, 삼성전기, 유니버설 디스플레이 코퍼레이션, 인테그리스, 파티클 메저링 시스템스에서 참여하는 10명의 전문가의 발표도 함께 있었다.
컨퍼런스 참관객들은 여러 반도체 전문가의 발표를 통해 반도체 재료의 현재와 미래를 조망할 수 있는 자리였다고 평했다.
한국SEMI 조현대 대표는 “미세공정에서 반도체 재료는 지속적으로 해결해야하는 중요한 과제”라며, “SMC Korea는 재료사 뿐만 아니라 장비사와 반도체 제조사의 다양한 관점에서 반도체 재료에 대해 조망할 수 있는 유일한 글로벌 컨퍼런스”라고 말했다.
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