[뉴스] 삼성 반도체, 비밀병기 CNT 펠리클 검사장비까지 개발했다

여러분은 마스크 위에 덮개를 씌우면 빛이 흐트러져 불량으로 오인할 가능성이 높다는 사실, 알고 계신가요? 삼성 반도체가 개발한 비밀병기, 바로 CNT(탄소나노튜브) 펠리클과 첨단 검사장비의 혁신이 이 문제를 해결하는 열쇠입니다. 이 기술들은 반도체 제조 과정에서 핵심 경쟁력을 갖추는 동시에, 검사 정확도를 극대화하며 글로벌 시장에서의 우위를 가져오고 있습니다.

일반적으로 회로에 빛을 쏘았을 때 이상 징후가 발견된다면, 그 주변에 이물질이 묻었거나 결함이 존재하는 것으로 판단합니다. 특히, 마스크 위에 펠리클을 씌울 경우 빛의 투과량이 자연스럽게 줄어들기 때문에, 기존 검사 방식으로는 정상인지 불량인지 구별하기 어려워졌습니다. 이로 인해 검사기들이 오히려 ‘불량’으로 오판할 위험이 커졌던 것이 현실이었습니다.

이 문제를 해결하기 위해 삼성과 KLA는 특별한 기술을 도입했습니다. 바로 ‘투명 창문(Open Absorber)’이라는 혁신적 설계입니다. 이 투명 창문은 마스크 내부에 추가된 투명 재질로, 빛의 양을 정밀하게 측정할 수 있게 도와줍니다. 즉, 기존의 눈금 키(calibration key)를 대신하는 기준점 역할을 하면서도, 빛의 투과량을 더 정밀하게 판별하는 것이죠. 예를 들어, 눈금 키가 100이면 투명 창문에서 받아들인 빛도 80일 때, 정상이라면 회로에서 들어오는 빛 또한 80으로 판단하는 원리입니다. 이를 통해 검사 오류를 줄이고, 결함 검출력(감도)을 대폭 향상시킨 셈입니다.

이 기술 개발의 배경에는, 마스크와 펠리클의 양산성과 검사 신뢰성을 동시에 확보하려는 삼성의 강한 의지가 깔려 있습니다. 초기에는 마스크 내부에 눈금 키를 배치하는 방안도 검토됐지만, 생산 공정의 한계로 무산됐습니다. 대신, 마스크 외부에 투명 창문을 두는 방식이 가장 실용적이고 효과적이라는 결론에 이르렀습니다. 덕분에 삼성은 결함 검출률을 52.5% 또는 48.9%까지 향상시키며, 미세한 불량까지도 잡아내는 능력을 갖추게 되었습니다.

이와 더불어, 삼성전자는 이번 개발로 ‘비밀병기’라고 할 만한 CNT 펠리클의 상용화 가능성도 크게 높였습니다. CNT 펠리클은 빛 투과도가 뛰어나면서도, 대량생산 라인에 적합한 검사 단계에 도달하는 성과를 보여줬기 때문입니다. 과거에는 EUV(극자외선) 공정용 펠리클의 검증이 어렵다는 한계가 있었지만, 이번 기술 개발로 삼성은 검사 비용을 절감하는 동시에, 글로벌 경쟁사와의 격차를 좁히고 있습니다.

한편, 이와 같은 혁신은 검사 장비 시장에서도 큰 파장을 일으키고 있습니다. 현재 한국의 레이저텍이 EUV용 APMI 검사장비를 공급하고 있지만, 일본 KLA의 DUV(Deep Ultraviolet) 검사 장비가 여전히 시장을 주도하고 있습니다. 삼성은 초기에 국내외 경쟁사보다 검사 장비 보유 대수와 성능이 부족했지만, 이번 혁신적 기술 도입으로 검사 비용을 40% 이상 절감하여 경쟁력을 갖추기 시작했습니다. 또한, KLA와의 협력을 통해 더욱 정교한 검증 시스템을 구축하려는 움직임도 포착되고 있습니다.

이렇듯 삼성의 차별화된 연구와 기술 개발은, 글로벌 반도체 시장에서 ‘기술 강국’으로서의 입지를 굳히는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 향후 CNT 펠리클과 첨단 검사장비의 결합이 어떤 시너지 효과를 낼지 귀추가 주목됩니다. 삼성 반도체가 펼쳐갈 새로운 미래, 기대해도 좋을 것 같습니다.

검사 장비 혁신이 열어가는 반도체 미래, 삼성의 경쟁력 강화 전략

삼성전자반도체 산업의 경쟁력을 좌우하는 핵심 키워드 중 하나는 바로 ‘검사 장비의 성능과 효율성’입니다. 최근 삼성전자는 레이저텍에 뒤처진 EUV(극자외선) 검사 장비 시장에서 돌파구를 마련하는 혁신적인 기술을 선보이며, 업계의 이목을 집중시키고 있습니다. 특히, 삼성 반도체가 개발한 비밀병기인 CNT(탄소 나노튜브) 펠리클과 최신 검사장비 분석을 통해, 미래 반도체 생산의 판을 뒤흔들 수 있는 강력한 전략을 추진 중입니다.

삼성 반도체의 검사장비 경쟁력 강화와 함께하는 ‘CNT 펠리클’ 기술

기존 검사의 한계점들을 넘어선 삼성전자의 새로운 접근법은 바로 CNT 펠리클과 연동된 첨단 검사장비 개발입니다. 이번에 선보인 검사장비는 펠리클에 붙어있는 눈금 키(calibration key)를 새롭게 재구성하여, 마스크를 씌운 상태에서도 높은 검출 민감도를 유지할 수 있게 했습니다. 이를 통해 미세한 결함이나 이물질도 더 선명하게 잡아내어, 반도체 제조 공정의 안정성을 크게 향상시켰습니다.

이와 함께, 투명 창문(Open Absorber)을 마스크 내부에 장착하는 혁신 기술이 적용되어, 검사 시 빛의 손실을 최소화하며 정확도를 높이고 있습니다. 이 기술적 진보는 기존보다 약 50% 이상의 성능 향상을 가져왔으며, 삼성은 이를 바탕으로 CNT 펠리클의 상용화 단계에 한 걸음 더 다가가고 있습니다.

글로벌 경쟁사와의 차별화와 검사비용 절감 효과

이번 성과는 단순한 기술적 발전을 넘어, 삼성전자가 EUV 검사 장비 시장에서 경쟁사인 레이저텍과 KLA를 앞설 수 있는 중요한 계기가 될 전망입니다. 현재 삼성은 EUV용 검사장비를 대량 확보하는데 어려움을 겪고 있었던 상황이었지만, 이번 기술 도입으로 운영비용을 40% 이상 절감하면서 동시에 성능은 비약적으로 향상시켰습니다.

특히, 삼성은 최신 CNT 펠리클과 KLA의 검사용 DUV(자외선) 검사장비와의 협업을 통해, 첨단 검사 체계의 완성도를 높이고 있습니다. 이로 인해 삼성은 낮은 비용으로 뛰어난 검사 성능을 확보하며, TSMC와의 경쟁에서 유리한 위치를 선점하려는 전략을 구체화하고 있습니다.

앞으로의 기대와 시장 전망

삼성전자가 이번 검사장비 혁신과 CNT 펠리클 기술을 적극 도입한다면, 글로벌 반도체 시장에서의 경쟁우위는 한층 더 공고해질 것으로 기대됩니다. 특히, EUV 검사의 핵심 경쟁력인 비용 효율성과 높은 신뢰도는 TSMC와의 격차를 좁히는 핵심 열쇠가 될 전망입니다.

과연 삼성은 이번 기술력으로 TSMC와의 격차를 얼마나 좁히고, 결국 시장을 역전할 수 있을까요? 앞으로의 행보와 성과에 귀추가 주목되는 가운데, 반도체 미래를 이끄는 첨단 검사기술의 혁신이 계속될 것입니다.

이와 같은 전략적 투자는 삼성반도체의 글로벌 경쟁력을 한층 높여줄 것이며, 다양한 글로벌 파트너와의 협력을 통해 반도체 제작 공정의 새로운 표준을 만들어갈 것으로 기대됩니다.

Reference

한국경제: https://www.hankyung.com/article/202510045358i