삼성전자, ASML과 차세대 반도체 공정 협력…2028년 D램 제조 혁신

ASML 주도 글로벌 컨소시엄 참여…6인치→12인치 전환 공동 연구·표준 개발

노광 '스티칭' 제약 줄여 생산성 높인다…파운드리 이어 첨단 메모리로 확대

삼성전자 평택캠퍼스 생산 라인 [사진=삼성전자]

삼성전자가 ASML이 주도하는 차세대 12인치 포토마스크 개발 컨소시엄에 참여한다. 2028년에는 업계 최초로 첨단 D램 제조에 '고개구율 극자외선(High NA EUV)' 장비를 도입한다. 차세대 노광장비 도입에 그치지 않고 이를 제대로 활용하기 위한 포토마스크 규격과 제조 생태계까지 함께 구축한다는 의미가 있다.

삼성전자는 8일 ASML의 '대형 마스크 컨소시엄(Large Size Mask Consortium)'에 참여해 12인치 포토마스크 공동 연구와 표준 개발에 나선다고 밝혔다. 현재 노광공정에서 사용하는 6인치 마스크를 12인치로 전환하는 것이 목표다.

포토마스크는 반도체 회로 패턴을 새긴 틀이다. 노광장비가 마스크에 빛을 쏴 웨이퍼에 회로를 구현하기 때문에 미세공정이 진행될수록 마스크 정밀도와 규격의 중요성이 커진다.

High NA EUV에서는 기존보다 좁아진 노광 영역 때문에 큰 칩을 여러 차례 나눠 찍은 뒤 연결하는 '스티칭(Stitching)'이 필요할 수 있다. 12인치 마스크를 사용하면 이 같은 제약을 줄여 공정 단계를 단순화하고 생산성을 높일 수 있다.

12인치 대형 마스크는 High NA EUV의 스티칭 문제를 줄일 대안으로 반도체 업계에서 논의돼 왔다. 다만 마스크 원판부터 회로 기록·검사·운송과 노광장비까지 관련 공급망을 함께 바꿔야 해 장비업체와 반도체 제조사 및 마스크 생태계가 공동으로 규격을 만드는 것이 상용화의 핵심 과제로 꼽힌다.

삼성전자는 2028년부터 High NA EUV를 첨단 D램 제조에도 적용할 계획이다. 기존 EUV보다 미세한 회로를 구현할 수 있어 D램 미세화 한계를 늦추고 여러 번 반복하던 패터닝 공정을 줄일 수 있다는 판단이다.

삼성전자는 과거 D램 양산에 EUV를 업계 최초로 적용하며 멀티 패터닝 공정을 줄이고 생산성을 높여왔다. 이번에는 파운드리에서 먼저 적용해온 차세대 노광기술을 메모리까지 확대해 AI용 고성능 D램의 제조 경쟁력을 끌어올린다는 전략이다.

전영현 삼성전자 대표이사 부회장은 "파운드리와 메모리를 포함한 첨단 반도체 제조 리더십을 이어가고 ASML과의 협력을 강화해 '넥스트 AI'를 위한 기술 기반을 마련하겠다"고 말했다.