극자외선(EUV) 노광 기술을 활용한 첨단 칩 제조 생태계가 중국에서 점차 확대되고 있다. 설립된 지 2년이 된 Langdao Silex는 국내 리소그래피 시스템에 적합한 광원을 공급하고자 합니다. 이 회사는 ASML과 독일 레이저 공급업체인 Trumpf를 기반으로 합니다. 플라즈마는 중국 기계(LPP)에서도 EUV 광을 생성할 것으로 예상됩니다.
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수많은 아시아 언론 보도에 따르면 Langdao Silex는 제26회 중국국제산업박람회(CIIF)에서 EUV 광원 시제품을 선보였습니다. 제조업체 웹사이트에서는 이미 소위 FlintNano LPP-OXXO에 대한 대략적인 사양을 제공하고 있습니다. 따라서 레이저의 출력은 1000와트이고 주석 방울을 초당 최대 20,000회 충격을 가해야 합니다. 플라즈마는 가열된 주석에서 생성됩니다.
회사에서는 15와트 이상의 ‘EUV 전력’을 언급하고 있다. 아마도 이것은 가열된 플라즈마 방울이 방출하는 빛을 의미합니다. 회사는 아직 빛의 파장을 지정하지 않았습니다. ASML의 경우 13.5나노미터이므로 X선에 가깝습니다. 칩 제조업체 TSMC, Intel 및 Samsung은 리소그래피 시스템을 사용하여 7nm 세대 이후의 칩을 생산합니다. 현재 2nm 세대에서는 기계가 필수적입니다. ASML은 세계 유일의 EUV 시스템 제조업체입니다. 수출 제한으로 인해 네덜란드 회사는 구형 모델만 중국에 판매할 수 있습니다.
Langdao Silex의 완전한 계획 레이저 시스템.
(이미지 : Langdao Silex)
ASML과 파트너는 훨씬 앞서 있습니다.
중국 값은 ASML 시스템용 Trumpf 레이저와 비교할 수 없습니다. CO2 레이저는 단 몇 와트로 작동하며 5개의 증폭기 스테이지는 출력을 40,000와트까지 증가시킵니다. 현재 50,000개의 주석 방울이 매초마다 챔버로 떨어지며, 각 방울은 두 번씩 충격을 받습니다. 따라서 레이저는 100,000Hz를 달성해야 합니다. 이는 600와트의 EUV 광 출력에 충분합니다.
ASML의 EUV 시스템용 증폭기가 포함된 Trumpfs CO2 레이저. 전체 구조물의 무게는 17톤이 넘으며 중국의 프로토타입보다 훨씬 큽니다.
(이미지 : 트럼프)
수많은 거울이 트랜지스터 청사진이 포함된 반사 마스크를 통해 빛을 실리콘 웨이퍼로 보냅니다. 각 광학 요소는 빛을 흡수하기 때문에 몇 와트만 웨이퍼에 도달합니다. 더 빠른 노출 시간을 위해 ASML은 파트너와 협력하여 방출되는 광 출력을 처음에는 1000와트, 그 다음에는 1500와트로 늘리기를 원합니다. 그런 다음 빈도는 초당 300,000회의 레이저 발사로 증가합니다.
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ASML의 EUV 리소그래피 시스템 Twinscan NXE:3800E. Trumpf 레이저는 일반적으로 실제 리소그래피 시스템 아래 수준에 위치합니다. 레이저 빔은 기계를 향하고 그곳의 플라즈마에 부딪힙니다(오른쪽). 그러면 여러 개의 거울이 EUV 빛을 웨이퍼로 향하게 합니다.
(이미지 : ASML)
이에 비해 출력 전력이 15와트인 FlintNano LPP-OXXO가 생산 시스템에 적합한지는 의문입니다. 다음 “High Power” 버전은 더 흥미로울 수 있지만 현재는 개념 단계에 불과합니다.
시리즈 생산 준비가 완료되기까지는 수년이 소요됩니다.
Langdao Silex 직원들은 무역 박람회 부스에서 FlintNano LPP-OXXO의 시리즈 생산이 아직 3~5년 남았음을 인정했다고 합니다. 더 강력한 버전은 아마도 더 오래 걸릴 것입니다. 따라서 중국은 이전 테스트 리소그래피 시스템에서 ASML 장치의 부품을 사용할 가능성이 높습니다. Langdao Silex의 레이저는 90%가 중국산 부품으로 구성되어 있다고 합니다.
마지막으로 리소그래피 시스템에 통합하는 데도 시간이 걸립니다. ASML과 그 파트너는 EUV 리소그래피를 장기간 사용하기에 적합하게 만드는 데 몇 년이 걸렸습니다. 특히 두 가지 문제가 두통을 일으켰습니다. 주석 튀김으로 인한 오염과 노출 마스크의 높은 마모 수준이었습니다.
Langdao Silex도 비슷한 문제로 어려움을 겪고 있는 것으로 보입니다. 무역 박람회 부스의 직원들은 출력 전력과 장기 안정성을 가장 큰 건설 문제로 꼽았습니다. 제조업체 웹사이트에는 100시간 이상의 중단 없는 작업 시간이 명시되어 있습니다. Zeiss SMT의 책임자인 Frank Rohmund는 중국이 모든 부품을 직렬로 생산하고 생산 문제를 해결하려면 앞으로 15년이 더 걸릴 수 있다고 말했습니다. ASML이 요구하는 고순도 거울을 생산하는 세계 유일의 회사입니다.
(mma)
