Skip to content

기글하드웨어기글하드웨어

컴퓨터 / 하드웨어 : 컴퓨터와 하드웨어, 주변기기에 관련된 이야기, 소식, 테스트, 정보를 올리는 게시판입니다. 2016년 7월 이전의 글은 다음 링크를 참조하세요. 구 하드웨어 뉴스 / 구 디지털 뉴스 / 구 하드웨어 포럼 / 구 뉴스 리포트 / 구 특집과 정보 / 구 스페셜 게시판 바로가기

분석, 팁
2017.03.18 13:56

인텔/삼성 7nm. EUV 기술을 2019년에

profile
조회 수 3755 댓글 10
Extra Form
참고/링크 http://pc.watch.impress.co.jp/docs/colum...50027.html

현재 반도체 제조 기술은 미세화의 교착 상태에 빠져 있습니다. 현재라고 해봤자 10년 전부터 그런 이야기들이 나오기 시작했지만요. 가장 큰 이유는 반도체 회로의 미세 패턴을 형성하는 리소그래피 기술(노광 기술)이 기본적으로 변하지 않는다는 겁니다.

 

반도체 노광 기술의 해상도는 광원 파장과 광학계의 개구(열려진 구멍)에 따라 결정됩니다. 파장을 짧게 하거나 개구의 수를 늘리면 해상도가 향상되, 회로 패턴의 최소 길이가 줄어듭니다.

 

1.jpg

 

여기에선 해상도 R = 비례 계수 k1 X 광원 파장 λ / 개구 수 NA 라는 공식을 제시하네요.

 

최첨단 반도체 칩을 제조하는 데 쓰는 노광 기술은 ArF 레이저 광원과 물의 굴절을 렌즈로 활용해 100% 순수한 물에 담궈서 작업하는 ArF 액침 노광 기술입니다. ArF 레이저의 파장은 913nm, 개구 수가 높은 노광 장치는 1.35에 비례 개수는 0.25 이하가 안되니 0.26으로 잡으면 38nm 하프 피치가 나옵니다. 바꿔 말하면 이것이 ArF 액침 노광에서 실현 가능한 최대 해상도입니다.

 

노광 장치의 최대 기업인 네덜란드 ASML은 10년 전인 2007년에 개구 수 1.35의 ArF 액침 노광 장치인 XT1900i를 출시했습니다. 이 제품의 해상도는 40nm니 한계에 가깝습니다. 이후 이를 개량한 ArF 스캐너를 계속 개발했지만 차세대 제품인 NXT:1980Di도 193nm의 파장과 1.35의 개구 수를 지녔다는 점은 변하지 않았습니다.

 

대신 차세대 ArF 장비는 멀티 패터닝을 지원합니다. 멀티 패터닝은 1층의 미세 패턴을 만들기 위해 여러 번의 노출을 반복하는 것을 의미합니다. 일반적으로 1층을 만드는 데 1번의 노광으로 끝내지만 멀티 패터닝으로 여러번 작업하면 피치의 길이를 절반 이하로 낮출 수 있습니다. 비례 계수가 0.25 이하로 떨어지는 게 가능한 것이죠.

 

2번의 노광으로 해상도를 2배, 패턴 최소 크기를 절반으로 줄인 더블 패터닝은 이미 실용화됐습니다. 실용 단계에 접어선 첨단 공정인 16/14nm 칩에선 더블 패터닝이 필수입니다. 더블 패터닝은 하나의 레이어를 형성하기 위해 노광(감광성 수지에 빛을 비춰 임시 패턴을 형성)과 에칭(웨이퍼 표면의 임시 패턴에 따라 깎아내는 작업)을 두번 수행합니다.

 

그러나 멀티 패터닝에는 단점이 있습니다. 생산성이 줄어들어 제조 비용이 오른다는 거죠. 다른 웨이퍼 두장 처리할 시간/장비로 웨이퍼 한장을 붙들고 있으니까. 또 레지스트나 에칭 재료도 그만큼 들어가고, 노출을 매우 정확하게 정렬해야 합니다. 그리고 패턴 형상이 왜곡되기도 합니다. 멀티 패턴의 노출 수가 늘어날수록 이런 단점은 심해집니다.

 

올해 양산될 10nm 칩에선 더블 패터닝을 적용하는 레이어가 늘어나고, 트리플 패터닝(3번)을 도입할 가능성이 높습니다. 또 4번 노출을 도입할지도 모른다네요. 이렇게 되면 처리량이 크게 떨어지고 해상력 패턴 왜곡은 꽤 심해집니다. 2019/2020년에 생산될 7nm 노드는 4번 노출을 써야 가능한 해상도일듯 합니다.

 

2.jpg

 

ArF 액침 노광 기술의 해상도. 싱글 패터닝의 계수 k1을 0.26이라고 가정해서 계산.

 

따라서 첨단 로직을 생산하는 인텔, TSMC, 삼성 전자, 글로벌 파운드리는 7nm 세대에서 본격적인 양산을 위해 기존의 ArF 액침 멀티 패터닝가지곤 안되며, EUV(Extreme Ultra-Violet) 노광 기술을 채택해야 한다고 봅니다. 좀 더 구체적으로 말하면 EUV를 넣어 ArF 액침 멀티 패터닝 노광을 가능한 줄이는 것입니다.

 

EUV 노광은 이론적으론 매우 훌륭합니다. EUV 노광은 파장이 13.5nm밖에 안되는 부드러운 X선을 광원으로 사용합니다. ArF 노광 기술의 193nm와 비교하면 파장이 1/10에도 안되는 것입니다. 그럼 파장만 봐도 해상력이 10배 이상 늘어난다는 소리죠. 허나 EUV 노광 기술은 광학계의 개구 수가 낮아 실제 해상도 향상은 4배 밖에 안되지만 그만해도 대단한 변화입니다.

 

3.jpg

 

ArF 액침 노광과 EUV 노광의 해상도 비교. ArF의 계수는 0.26, EUV는 0.34로 가정했을 경우.

 

4.jpg

 

 

위 자료는 ASML이 2016년 7월의 세미콘 웨스트 컨퍼런스에서 발표한 EUV와 ArF 프로세스 비용 비교입니다. EUV는 ArF 액침 멀티 패터닝에 비해 제조 비용이 줄어듭니다. ArF 싱글 패터닝보다는 EUV 노광이 비싸지만, ArF 액침 패터닝을 4번 수행하는 것에 비하면 저렴합니다. 또 해상 패턴의 왜곡이 적어지니 수율이 높아집니다.

 

간단한 평행 패턴을 비교할 경우 7nm 공정에선 중요 레이어에 54번의 ArF 액침 노광이 필요합니다. 허나 9번의 EUV 노광을 도입하면 핵심 레이어의 ArF 액침 노광 횟수가 21번으로 절반 이하게 됩니다. 그럼 처리 비용이 9% 정도 줄어들게 됩니다.

 

 

그러나 EUV 노광을 양산에 도입하려면 극복해야 할 점이 있습니다. 2월 26일부터 3월 2일까지 캘리포니아주 산호세에서 열린 최첨단 노광 기술에 대한 국제 학회인 SPIE Advanced Lithography에서 인텔은 "7nm 노드는 EUV가 절실히 필요하나 준비가 되야 사용할 수 있다((EUVL is highly desirable for the 7nm node but will only be used when it is ready)"라고 결론을 내렸습니다.

 

그 이유는 간단합니다. EUV 광원의 출력이 목표를 달성하지 못했기 때문입니다. 목표로 하는 광원 출력은 250W며, 이 정도는 되야 1시간에 125장 이상의 웨이퍼를 처리해 양산이 가능합니다. 허나 현재 안정적으로 얻을 수 있는 광원 출력은 130W로 최대 처리량이 85장밖에 안됩니다. ASML도 최대 출력은 210W 정도를 보고 있습니다.

 

ASML의 광원 출력 값에 비해 EUV 노광을 도입해 개발 중인 회사들이 발표한 출력 값은 낮습니다. 삼성전자의 경우 작년 가을부터 올해 초까지 광원 출력이 크게 늘었다는 데이터를 발표했는데, 2016년 6월까진 130W, 11월엔 135W, 12월엔 160W, 2017년 1월에는 200~205W까지 올라갔다고 합니다. 어쨌건 250W하곤 거리가 있네요.

 

EUV 노광 기술은 EUV 노광기의 가동률이 높지 않다는 문제도 있습니다. 인텔은 2016년에 처음 도입했을 때 가동률이 70%였지만 2016년 말에는 75%로 증가했다고 언급했습니다. 75%는 간단히 말해 4주 동인 1주일은 가동하지 못했다는 이야기입니다. 그래도 계속해서 올리고 있는 추세지만요.

 

6.jpg

 

EUV 노광 기술은 마스크나 레지스트 등의 인프라 기술을 새로 개발해야 합니다. 10년 이상의 개발 기간을 거쳐 인프라 기술은 양산 단계까지 왔습니다. 인텔은 EUV 노광 인프라를 구축하는 8개의 핵심 기술 준비가 됐는지를 평가했는데, 8개 중 6개는 양산 준비가 끝났고 하나는 곧 준비됩니다. 나머지 하나는 시간이 걸리네요.

 

 

7.jpg

 

인텔과 삼성의 SPIE Advanced Lithography 강연을 보면 EUV 노광을 양산에 적용하기까지는 아직 시간이 걸림을 알 수 있습니다. ASML은 최첨단 로직을 사용하는 반도체 업체가 EUV 노광 기술을 2018~2019년에 도입할 것으로 전망했습니다. 이게 앞당겨지진 않을 것입니다. 소량 생산은 논외로 치고 양산은 2018년 하반기나 2019년 상반기에 가능할 것입니다.

 



  • ?
    벨브네꼬 2017.03.18 14:24
    오오오~~ 잘봤습니다~~~
  • profile
    니코다이스키 2017.03.18 15:20
    옛날부터 한계라고 했지만 계속 극복 했는데
    이번에는 엄청 힘든가 보네요
  • profile
    탕탕치킨 2017.03.18 19:03
    그래도 2019년에는 양산이 가능하겠군요. 7나노라 기대됩니다.
  • ?
    joker 2017.03.19 12:29
    전공도서 외에서 이런 지식을 접할 수 있어서 너무 좋았습니다. 항상 왜 미세공정은 발전이 더딘지 답답했었는데, 완전히는 아니어도 어느정도 납득이 되었습니다.
  • profile
    title: 용사님카토메구미      전역일 : http://clsw.kr/time/a 2017.03.19 13:26
    미세공정은 역시 ..
  • profile
    드럼카카오 2017.03.19 13:37
    7나노 정복이 머지않았네요
  • ?
    로드호그 2017.03.19 20:17
    삼성은 로드맵상 7nm을 2018년초 양산예정이며
    ArF 기술을 적용한 8nm 공정을 곧 발표할 예정입니다.
  • ?
    마라톤 2017.03.20 11:11
    좋은 정보 감사합니다. ^_^
  • ?
    놀부심뽀 2017.03.20 19:49
    와..
    개안을 했네요. 글 감사합니다.
  • profile
    title: 착한넥부심 2017.03.20 21:16
    군대 갔다오면 나와있겠네요! 아이 좋아라

작성된지 4주일이 지난 글에는 새 코멘트를 달 수 없습니다.


  1. 라이젠 16코어 32스레드가 나온다?

    라이젠 16코어 32스레드 버전이 나온다는 소문입니다. X399라는 새로움 플랫폼에 사용, 클럭은 2.4~2.8GHz로 높진 않고 2다이 MCM 구조, 4채널 DDR4, 소켓 LGA SP3r2, TDP 150W 미만. 인텔이 스카이레이크-E 같은 HEDT를 내놓으면 이걸로...
    Date2017.03.20 소식, 참고 By낄낄 Reply12 Views1739 file
    Read More
  2. No Image

    폴라리스 20, 폴라리스 21, 폴라리스 12

    폴라리스 20, 폴라리스 21, 폴라리스 12에 대한 소문입니다. AMD는 4월에 새로운 라데온 RX 500 시리즈를 내놓을 예정인데요. 폴라리스 10은 폴라리스 20으로 이름이 바뀌고 XTX와 XL의 두가지 제품군이 있습니다. 라데온 RX 580과 라데온...
    Date2017.03.20 소식, 참고 By낄낄 Reply4 Views1100
    Read More
  3. 폴라리스 12, 640개의 스트림 프로세서?

    라데온 RX 550이 될 것으로 보이는 폴라리스 12의 스펙에 대한 소문입니다. 오픈CL에서 10개의 컴퓨트 유닛이 있는 걸로 나왔으니 스트림 프로세서 수는 총 640개. 부스트 클럭은 1302Mhz, 램은 4GB입니다. Name Value Comment OpenCL API...
    Date2017.03.20 소식, 참고 By낄낄 Reply4 Views675 file
    Read More
  4. 라이젠7 사용 후기 이벤트 하네요.

      라이젠 7 사용기 이벤트 하네요. 사용후기 남기는 건데 확실히 인텔보다는 라이젠 쪽이 경품을 더 많이 주긴 하네요 근데 1등이 수냉 업그레이드인데.. 저한테는 매력적이지 않아서 패스 2등 4k모니터랑 3등 ssd가 탐나네요 ㅠㅠ 가장 ...
    Date2017.03.20 일반, 잡담 By문어땅콩 Reply5 Views465 file
    Read More
  5. No Image

    775보드 추천해주세요

    안녕하세요 컴알못 기글인 화성입니다. 평소 노인학대를 즐겨하하는 사람입니다. 저번에 켄츠 할아버지를 요양원에서 모셔왔습니다. 근데 메인보드가 바로 죽어버렸네요? 심지어 q6600끼고 테스트 한후 재부팅했는데 바로... ㅃㅃㅇ... 그...
    Date2017.03.19 질문, 토론 Bytitle: 철컹철컹화성 Reply11 Views620
    Read More
  6. 혹시 이 케이스를 판매하는 곳을 알수 있을까요??

    주연테크라는 컴퓨터회사에서 만든 컴터입니다 예전 컴터 잘 모를때 자주 구매했었던 회사네요 ㅎㅎ 조립하는 법을 모르고 삼성 엘지는 비싸서 가성비있다고 생각해서 구매했었거든요 한 5대는 넘게 구매했었던갓 같아요   다름이 아니고 ...
    Date2017.03.19 질문, 토론 By가브리엘브라운 Reply32 Views1319 file
    Read More
  7. No Image

    시스템 업그레이드, 할까말까 고민중입니다..

    안녕하세요? 겨울방학때 알바하면서 모은돈이 있는데 아무래도 뽐뿌가 온것 같아서요..ㅜㅜ 제 시스템의 대략적인 스펙인데요. CPU : Intel xeon E3-1230 V2 램 : 12 GB 보드 : b75칩셋   위의 사양에서 우분투와 윈7을 듀얼부팅으로 돌립...
    Date2017.03.19 질문, 토론 Bydukez Reply12 Views629
    Read More
  8. No Image

    msi 보드는 부팅시 비프음이 안나나요?

    부팅시 비프음이 안들리는데 msi 보드들은 원래 이런가요?   부팅할때 비프음이 맨날 들리다가 급 안들리니 되게 허전하네요   현재 사용중인 보드는 x99a 티타늄, 며칠전에 잠깐 쓰던 msi x370 티타늄도 그랬던걸 보면 msi 보드의 특성 ...
    Date2017.03.19 일반, 잡담 Bytitle: 쿰척쿰척람지썬더 Reply8 Views731
    Read More
  9. No Image

    빛샘이 생기는 원인 말인데요.

    빛샘은 LCD패널 자체에서 생기는게 아니라   패널과 베젤(?)이나 케이스(?)의 결합 과정에서   느슨하게 결합되면 틈이 생기고 백라이트의 빛이 그 틈으로 새면서 생기는 것 같은데요.   제가 생각하는게 맞나요?   아니면 LCD 패널 자체...
    Date2017.03.18 질문, 토론 ByAdorableZ Reply14 Views903
    Read More
  10. LG, 32인치 HDR10 지원 4K 모니터. 999달러

    LG 32UD99 모니터입니다. 이달 28일에 999달러로 출시. 화면 크기 32인치, 3840x2160 해상도, IPS 패널, DCI-P3 95% 색영역, HDR 10 호환, 최대 밝기 550nit, 일반 밝기 350nits, 수직/수평 시야각 178도, 5ms 응답 속도. DP 1.2, HDMI 2....
    Date2017.03.18 소식, 참고 By낄낄 Reply16 Views1731 file
    Read More
  11. 삼성의 Z-SSD. 3D XPoint와 경쟁할 Z-NAND

    삼성이 Z-SSD의 실물 사진을 공개했습니다. 인텔-마이크론의 3D XPoint 기술과 경쟁할 Z-NAND 기술을 적용했다고 하네요. 4세대 V-NAND, 64층 적층, PCI-E 3.0 x4 슬롯, 용량 800GB, 순차 속도 3.2GB/s, 랜덤 액세스는 75만과 16만 IOPS. ...
    Date2017.03.18 소식, 참고 By낄낄 Reply7 Views2469 file
    Read More
  12. 라데온 RX 베가의 공식 영상 일부 유출

    AMD는 중국에서 열린 테크 서밋에서 라데온 RX 베가의 공식 영상을 시연했고, 그 중 일부가 유출됐습니다. 이것만 가지고선 성능이 어떤진 모르겠으나 상당한 고급형일 거란 기대는 하게 되네요.
    Date2017.03.18 소식, 참고 By낄낄 Reply8 Views946 file
    Read More
  13. 인텔/삼성 7nm. EUV 기술을 2019년에

    현재 반도체 제조 기술은 미세화의 교착 상태에 빠져 있습니다. 현재라고 해봤자 10년 전부터 그런 이야기들이 나오기 시작했지만요. 가장 큰 이유는 반도체 회로의 미세 패턴을 형성하는 리소그래피 기술(노광 기술)이 기본적으로 변하지...
    Date2017.03.18 분석, 팁 By낄낄 Reply10 Views3755 file
    Read More
  14. No Image

    계륵의 펜티엄 교체할까요? 업그레이드를 할까요?

    보시다시피 10년도 더 프레슬러 고조할아버지임니다. 사용하면서 모니터링해보니 이 펜티엄D 의 성능자체는 이 PC가 진행할 업무에서 약간의 부족함이 있긴하지만 심한 스트레스받을정도로 굼뜨진 않은 듯함니다. (100이 그냥저냥한 성능...
    Date2017.03.18 질문, 토론 Byani-love Reply22 Views884
    Read More
  15. AMD: 라데온 메모리는 여전히 판매중

    AMD는 CPU, 그래픽카드, 메인보드 칩셋을 판매하고 있습니다. OCZ OEM으로 라데온 SSD도 있구요. 메모리이 경우 최근 별다른 소식이 없지만 여전히 판매중이라고 합니다. 다만 동유럽 시장에만 한정적으로 풀어서 구하긴 쉽지 않을 듯.
    Date2017.03.18 소식, 참고 By낄낄 Reply6 Views1021 file
    Read More
목록
Board Pagination Prev 1 ... 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 ... 360 Next
/ 360

최근 코멘트 30개
DSB
18:13
PHYloteer
18:13
3등항해사
18:11
DSB
18:11
제한회원
18:10
sin749
18:07
똥습미
18:02
나무넷
17:58
냐아
17:56
Zeroths
17:56
3등항해사
17:50
제한회원
17:46
플로넨
17:46
3등항해사
17:42
까마귀
17:41
까마귀
17:40
포인트 팡팡!
17:40
까마귀
17:40
DemonicBKN
17:38
3등항해사
17:33
카시코마
17:28
아카츠키
17:28
3등항해사
17:26
conix
17:18
아즈텍
17:14
아즈텍
17:10
3등항해사
17:09
아즈텍
17:09
제한회원
17:08
Renfro.
17:06

MSI 코리아
다나와 커뮤니티
와사비망고
쓰리알시스템

공지사항        사이트 약관        개인정보취급방침       신고와 건의


기글하드웨어는 2006년 6월 28일에 개설된 컴퓨터, 하드웨어, 모바일, 스마트폰, 게임, 소프트웨어, 디지털 카메라 관련 뉴스와 정보, 사용기를 공유하는 커뮤니티 사이트입니다.
개인 정보 보호, 개인 및 단체의 권리 침해, 사이트 운영, 관리, 제휴와 광고 관련 문의는 이메일로 보내주세요. 관리자 이메일

sketchbook5, 스케치북5

sketchbook5, 스케치북5

나눔글꼴 설치 안내


이 PC에는 나눔글꼴이 설치되어 있지 않습니다.

이 사이트를 나눔글꼴로 보기 위해서는
나눔글꼴을 설치해야 합니다.

설치 취소