왜 중국은 EUV를 못 쓰나?

왜 중국은 EUV 를 못 쓰나?

 

미국의 전략적 봉쇄

• 2019년: 미국이 네덜란드 정부에 압력
• ASML의 중국 수출 금지 (ASML 독점 생산)
• 심지어 기존 판매된 장비의 AS도 제한
• 2023년: DUV 최신 모델(NXT:2100i 등)도 수출 규제

중국의 대응

• 상하이 미소전자장비(SMEE): 자체 DUV 개발 중이나 기술 격차 10년 이상
• EUV 자체 개발: 2030년대는 되어야 가능할 것으로 추정
• 당분간 DUV 다중 패터닝으로 버티는 전략

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EUV vs DUV 무슨 차이?

기본 차이

DUV (Deep Ultraviolet, 심자외선)

• 파장: 193nm (ArF 레이저)
• 기술 성숙도: 1990년대부터 사용된 검증된 기술
• 생산 가능 공정: 7nm~수백nm
• 장비 가격: 상대적으로 저렴 (약 500억~1000억원)

EUV (Extreme Ultraviolet, 극자외선)

• 파장: 13.5nm (DUV의 약 1/14)
• 기술 성숙도: 2018년부터 양산 적용 시작
• 생산 가능 공정: 7nm 이하 (5nm, 3nm, 2nm 등)
• 장비 가격: 초고가 (약 2000억~3000억원)

왜 파장이 중요한가?

회절 한계의 법칙

• 빛의 파장보다 작은 패턴은 그리기 어려움
• 파장이 짧을수록 더 미세한 회로 제작 가능
• DUV(193nm)로 7nm를 만드는 것은 이론적 한계에 도전하는 것

기술적 난이도

DUV

• 기존 광학 렌즈 시스템 사용
• 상대적으로 단순한 구조
• 중국, 일본(니콘, 캐논) 등도 제조 가능

EUV

• 반사경 기반 시스템 (빛이 흡수되어 렌즈 사용 불가)
• 진공 환경 필수 (대기 중에서 빛이 흡수됨)
• 광원 생성 난이도 극상:
• 주석(Sn) 액적에 고출력 레이저를 쏴서 플라즈마 생성
• 초당 5만 번 액적 생성 필요
• ASML 독점: 전 세계에서 ASML(네덜란드)만 양산 가능
• 2만 개 이상의 부품, 40개국 협력사 필요

비교표

구분	DUV	EUV
최소 공정	7nm (한계)	3nm, 2nm 이하
패터닝 횟수	3~4회	1회
생산 속도	느림	빠름
수율	낮음 (7nm급)	높음
장비 수명	오래됨	새 기술
제조사	다수	ASML 독점
중국 접근성	가능	차단됨​

DUV 7nm vs EUV 7nm: - 같은 "7nm"라고 해도 실제 성능 차이 존재

• EUV로 만들면, 트랜지스터 밀도 높고 전력 효율 좋음

비유하자면

• DUV: 붓으로 세밀화 그리기 (여러 번 칠해야 함)
• EUV: 초정밀 프린터로 한 번에 찍기

 

아래 영상의 5분부터 보시면, 반도체를 만들때, 하나씩이 아니라 여러개를 한번에 만들어 생산성도 높이고, 외부 오염 노출 횟수도 낮추어 수율을 높이는 것들을 이해할 수 있습니다.

https://youtu.be/qxdLZ7JHrng?si=CDWvZg8kQoHKaTKz&t=303