오늘은 반도체 필수 노광장비를 독점적으로 공급하고있는 ASML EUV 장비에 대해 소개하고, EUV 장비 원리 및 구조에 대해 소개해 드릴게요.
ASML EUV 기술 이란?
먼저, EUV를 한 문장으로 설명하면?
👉 **EUV는 반도체에 아주아주 미세한 회로를 그리는 ‘초고급 빛 펜’**이라고 생각하시면 됩니다.
반도체는 어떻게 만들어질까? (초간단 버전)
반도체 칩은 그냥 뚝딱 만들어지는 게 아니라,
- 실리콘 웨이퍼 위에
- 회로 모양을 하나하나 그려 넣고
- 이 과정을 수십 번 반복해서
완성됩니다.
이때 회로를 그리는 과정이 바로 노광 공정이고,
그 노광 공정에 쓰이는 빛의 종류가 EUV입니다.
1. EUV가 왜 필요할까?
예전에는 회로 선폭이 비교적 넓어서
굳이 아주 정교한 빛이 필요하지 않았어요.
하지만 요즘 반도체는 어떤가요?
- AI 반도체
- 스마트폰 칩
- 초고성능 서버 CPU
👉 머리카락 굵기의 수만 분의 1 수준으로 회로를 그려야 합니다.
기존 빛으로는 한계가 왔고,
그래서 등장한 게 바로 **EUV(극자외선)**입니다.
2. EUV란 무엇인가요?
**EUV(Extreme Ultraviolet)**는
말 그대로 아주 극단적으로 짧은 파장의 빛이에요.
- 기존 기술(DUV)보다
- 훨씬 더 정교하고
- 훨씬 더 작은 회로를
한 번에 그릴 수 있습니다.
비유하자면,
- DUV: 굵은 네임펜
- EUV: 초미세 샤프펜슬 ✏️
이 차이라고 보면 이해가 쉬워요.
3. EUV가 어려운 이유
“빛으로 그리면 되는 거 아닌가?” 싶지만,
EUV는 정말 말도 안 되게 까다롭습니다.
1️⃣ 공기 중에서 바로 사라져요
EUV는 공기 중에서는 사용할 수 없어요.
그래서 완전한 진공 상태에서 작업해야 합니다.
2️⃣ 거울로만 반사해야 해요
일반 렌즈를 쓰면 빛이 흡수돼서 사라집니다.
그래서 특수한 거울로만 빛을 반사시켜야 해요.
3️⃣ 정밀도가 상상을 초월
머리카락 굵기의 수만 분의 1 단위로
오차 없이 움직여야 합니다.
👉 이걸 한 대의 장비로 만든 회사가 ASML입니다.
EUV 장비가 왜 그렇게 비쌀까?
EUV 장비 한 대 가격은
👉 수천억 원(약 2~3억 달러) 수준입니다.
이유는 간단해요.
- 부품 수만 개
- 초정밀 거울
- 우주선급 기술
- 수십 년간 쌓인 노하우
그래서 돈이 있어도 아무나 못 만듭니다.
왜 ASML만 EUV를 만들 수 있을까?
EUV는 ASML 혼자 만든 게 아닙니다.
- 독일 광학 회사
- 미국 반도체 기술
- 유럽 정밀 기계 기술
이 모든 걸 수십 년 동안 조합한 결과가 EUV예요.
이 진입장벽 때문에
👉 전 세계에서 ASML만 EUV를 공급하고 있습니다.
EUV와 ASML 주가의 관계
이제 연결이 되실 거예요.
- 반도체가 더 작아질수록
- AI 칩이 더 고성능일수록
- 첨단 공정이 늘어날수록
👉 ASML의 EUV 장비 수요는 늘어날 수밖에 없습니다.
그래서 ASML 주가 전망을 이야기할 때
EUV는 항상 핵심 키워드로 등장합니다.
한 줄로 정리하면
EUV는 초미세 반도체 시대를 가능하게 만든 핵심 기술이고,
ASML은 그 열쇠를 쥔 유일한 회사입니다.
EUV 원리
반도체는 “사진 찍듯이” 만든다?
의외지만 반도체 공정은 사진 찍는 원리와 비슷해요.
- 회로가 그려진 원판(마스크)을 준비하고
- 빛을 쏘면
- 그 그림이 웨이퍼 위에 찍히는 방식입니다
이때 사용하는 빛이 바로 EUV예요.
📸
- 카메라 해상도 = 빛의 정밀도
- 회로 크기 = 얼마나 미세하게 찍을 수 있느냐
👉 더 미세하려면 더 짧은 파장의 빛이 필요합니다.
왜 하필 EUV일까?
기존에 쓰던 빛(DUV)은
이제 너무 미세한 회로를 그리기엔 한계가 왔어요.
그래서 등장한 게
👉 **EUV(극자외선)**입니다.
- 파장이 엄청 짧음
- 기존보다 훨씬 작은 회로 가능
- 7nm, 5nm, 3nm 이하 공정 필수
쉽게 말해,
- 예전: 연필로 그림
- 지금: 초미세 샤프로 그림
이 차이예요.
EUV의 핵심 원리 한 줄 요약
EUV는 초고온에서 만든 빛을
진공 상태에서 거울로 반사시켜
웨이퍼에 회로를 찍는 기술
이제 구조로 들어가 볼게요.
EUV 장비 구조
EUV 장비는 크게 보면 5단계 구조로 이해하면 됩니다.
① 빛을 만든다 (광원)
EUV 빛은 그냥 전구처럼 켜지지 않습니다.
- 아주 작은 주석(Sn) 입자에
- 초강력 레이저를 쏴서
- 태양 표면급 온도를 만듭니다
이때 나오는 빛 중
👉 딱 필요한 게 EUV입니다.
💡 이 단계부터 이미 난이도가 미쳤습니다.
② 진공 상태 유지
EUV는 공기 중에 있으면 바로 사라져요.
그래서 장비 내부는
👉 완전한 진공 상태입니다.
- 공기 ❌
- 먼지 ❌
- 습기 ❌
우주 공간과 비슷한 환경이라고 보시면 됩니다.
③ 렌즈 대신 ‘거울’ 사용
일반 빛은 렌즈를 통과하지만,
EUV는 렌즈를 통과하면 그냥 없어져요.
그래서 EUV 장비는
👉 특수 거울만 사용합니다.
- 독일에서 만든 초정밀 거울
- 원자 단위 수준의 평탄도
- 오차 허용 거의 없음
이 거울들이 빛을
하나하나 튕기면서 정확한 위치로 보냅니다.
④ 마스크(회로 설계도) 통과
이제 빛이
👉 회로가 그려진 마스크를 통과합니다.
- 이 마스크에는
반도체 회로 설계도가 들어 있음 - EUV 빛이 통과하며
회로 형태를 그대로 담아갑니다
⑤ 웨이퍼에 회로를 찍는다
마지막으로
EUV 빛이 실리콘 웨이퍼 위에 닿으면,
👉 회로가 ‘찍히듯이’ 형성됩니다.
이 과정을 수십 번 반복하면
하나의 반도체 칩이 완성되는 거예요.
마지막으로 한마디
EUV는 단순한 장비가 아니라
👉 반도체 미세화의 한계선을 밀어낸 기술입니다.
그래서 ASML은
“좋은 회사”가 아니라
없으면 산업 자체가 멈추는 회사가 된 거죠.
이제 EUV 이야기가 나와도
조금은 친숙하게 느껴지실 거예요 😊
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