그래핀랩, 저온 그래핀 성장 공법으로 5㎚ 이하 공정용 EUV 펠리클 개발

그래핀 양산 제조기업 ㈜그래핀랩(대표 권용덕)이 저온 그래핀 성장 공법으로 5㎚ 이하 공정용 EUV 펠리클(Extreme Ultraviolet Pellicle)을 제조할 수 있는 기술을 확보했다.

그래핀랩은 그래핀 소재를 활용해 반도체·디스플레이 부품 개발에 매진해 온 업체다. 지난 7월 한국전자기술연구원(KETI)과 EUV 펠리클 관련 계약을 체결하고 펠리클 부품 국산화를 위한 '그래핀 초박막 성장 기술 분야 공동 연구 협력' '그래핀 관련 신기술 공동 연구' '인력 교류' 등을 진행 중이다.


이를 통해 그래핀랩은 최근 그래핀 소재를 이용, 투과율 90%를 목표로 하는 5㎚ 이하 공정용 EUV 펠리클 제조 기술을 확보했다. 관련 특허의 출원도 준비 중이다.

업체 관계자는 "EUV 펠리클은 5㎚ 및 3㎚ 이하 공정에 필수로 사용되는 부품"이라며 "현재 그래핀을 적용한 EUV 펠리클의 양산 사례는 전 세계에서 전무하다"고 말했다. 이어 "생산현장에서 만족할 만한 사양의 펠리클을 개발한 기업도 드문 상황"이라며 "이번 기술 개발은 펠리클 시장을 선도할 발판이 될 것으로 기대한다"고 했다.

EUV 펠리클은 대기 중 분자나 오염으로부터 포토마스크 표면을 보호하는 나노 단위의 박막이다. 안정적인 반도체 공정 수율을 위해 주기적인 교체가 필요하다.

기존 ArF 노광 공정과 EUV 노광 공정 프로세스 비교/사진제공=그래핀랩

회사에 따르면 기존 불화아르곤(ArF) 노광 장비는 빛이 위에서 아래로 투과되는 구조다. 반면 EUV 장비는 빛이 미러에 반사돼 웨이퍼에 패턴을 형성하는 구조다. 반사 구조로 인해 빛이 펠리클에 2회 투과되는 과정에서 광원 손실이 크고 고온에 노출된다. 이 때문에 투과도와 내열성이 높은 그래핀이 펠리클 소재로 가장 적합하다는 게 업체 측 설명이다.

업체 관계자는 "그래핀랩은 그래핀 원천 특허를 보유한 회사로, 그래핀 사용 공법으로 EUV 펠리클 소재를 개발하기 위해 오랜 기간 R&D(연구·개발)에 공들여왔다"며 "그래핀 박막 형성 관련 특정 공정에서 쓰이는 약품에 대해 업계 최고 기술력을 보유한 와이엠티㈜와의 협력으로 펠리클에 적합한 그래핀 박막을 개발했다"고 말했다. 이어 "5㎚ 이하 노광 공정에서 사용될 펠리클을 생산할 수 있는 전체 양산 기술의 확보도 앞두고 있다"고 덧붙였다

한편 그래핀랩에 따르면 펠리클 시장은 2023년 약 4.5조원 이상의 시장을 형성할 전망이다. 국내 시장만 약 1조원 이상일 것으로 예상된다. 이에 전 세계 관련 기업들이 5㎚·3㎚ 공정 진입 및 양산을 위해 개발에 총력을 기울이고 있다.