ASML 출신이 말하는 EUV 광원 기술의 모든 것!

발표자는 EUV 광원 기술의 핵심은 경제성(Cost-Effectiveness)에 있다고 강조하며, 이는 웨이퍼를 얼마나 빠르고 많이 찍어내느냐에 달려있다고 설명한다. EUV 장비의 높은 가격을 고려할 때, 광원(Light Source)의 출력(Power)을 높여 생산성을 극대화하는 것이 중요하며, 이는 칩 메이커의 수익성을 결정짓는 핵심 요소이다. 또한, 트리플 펄스(Triple Pulse) 아키텍처와 같은 기술 혁신이 EUV 광원의 효율을 높이는 데 기여한다고 언급한다.

영상에서는 EUV 광원 기술의 복잡성을 설명하며, 특히 액체 주석 방울을 레이저로 때려 플라즈마를 만드는 과정의 기술적 난제를 강조한다. 플라즈마(Plasma)를 발생시키는 과정에서 금속 물질이 오염을 유발하는 문제를 해결하기 위해, 데이터 격리 아키텍처(Data Isolation Architecture)와 유사하게, 주석 방울의 밀도를 조절하고, 레이저를 여러 번 쏘는 트리플 펄스(Triple Pulse) 방식을 사용한다. 이러한 기술은 AI 환각(Hallucination)과 같은 문제를 해결하기 위한 노력의 일환으로 볼 수 있다.

영상에 따르면 EUV 장비의 병목 현상은 공급망(Supply Chain)의 한계와 칩 메이커(Chip Maker)의 투자 검증에 기인한다. EUV 장비는 ASML 혼자 만드는 것이 아니라, 많은 협력사와 부품 업체가 관여하며, 장비 생산 속도를 높이기 위해서는 이들의 공장 증설이 필요하다. 또한, 칩 메이커는 EUV 장비에 투자한 만큼의 효용을 검증해야 하므로, 장비 가격과 운영비 부담으로 인해 투자를 확신하는 데 시간이 걸린다. 이러한 요인들이 EUV 장비의 공급을 제한하고, 반도체 생산의 병목 현상을 야기한다.

발표자는 차세대 장비인 HNA EUV(High-NA EUV) 장비가 해상도를 높이기 위한 노력의 일환이라고 설명한다. HNA EUV는 뉴메리컬 애퍼처(Numerical Aperture, NA) 값을 높이기 위해 미러의 크기를 키우는 방식을 사용하며, 이는 시스템 내 공간 제약으로 이어진다. 이러한 문제를 해결하기 위해 광학계의 배율을 미러의 두 축에 대해 다르게 만드는 아나모픽 렌즈(Anamorphic Lens) 방식을 사용한다. 또한, 칩 메이커들이 EUV의 대안으로 멀티 패터닝(Multi-Patterning)이나 3D 패키징(3D Packaging)과 같은 기술을 선택할 경우, ASML의 경쟁력이 약화될 수 있다고 분석한다.

영상에서는 ASML의 경쟁력으로 복잡한 시스템을 통합하는 능력과 축적된 노하우를 꼽는다. ASML은 EUV 광원 기술을 포함한 다양한 기술을 통합하여, 경쟁자들이 쉽게 따라올 수 없는 해자(Moat)를 구축했다. 특히, ASML은 EUV 광원 기술 개발을 위해 사이모(Cymer)라는 회사를 인수하여, EUV 광원 기술의 원천 기술을 확보했다. 이러한 시스템 통합 능력과 오랜 시간 동안 축적된 노하우는 ASML이 경쟁 우위를 유지하는 핵심 요소이다.

발표자는 ASML에서 KLA로 이직한 배경을 설명하며, 반도체 산업의 변화에 대한 개인적인 서사를 덧붙인다. 반도체 공정의 메인 패러다임이 미세 공정에서 칩 성능을 높이는 방향으로 변화함에 따라, 수율(Yield)의 중요성이 더욱 커지고 있다. 이에 따라, 어디가 불량인지 찾아내는 계측 장비(Metrology Equipment)의 역할이 중요해지고 있으며, KLA는 이러한 계측 장비 분야의 글로벌 리더이다. 발표자는 EUV 광원 기술을 유지하면서 새로운 패러다임에 도전하기 위해 KLA로 이직을 결정했다고 밝힌다.