중국의 국내 극자외선(EUV) 노광기 개발은 결코 만만한 일이 아니다. 현재 화웨이 동관 공장에서 테스트 중인 최신 시스템은 레이저 유도 방전 플라즈마(LDP) 기술을 사용하는데, 이는 극자외선을 생성하는 파괴적인 방법을 대표합니다. 이 시스템은 2025년 3분기 시험생산, 2026년 양산을 목표로 하고 있다. 이를 통해 중국이 첨단 노광기술 분야에서 ASML의 기술 독점을 깨뜨릴 수 있을 것으로 보인다.
중국 시스템에서 사용되는 LDP 방식은 전극 사이에서 주석을 증발시키고 이를 고전압 방전을 통해 플라즈마로 변환하여 13.5nm EUV 방사선을 생성합니다. 여기서 전자-이온 충돌이 원하는 파장을 생성합니다. 이 접근 방식은 단순화된 구조, 감소된 설치 공간, 향상된 에너지 효율성 및 잠재적으로 낮은 생산 비용을 포함하여 ASML의 레이저 생성 플라즈마(LPP) 기술에 비해 여러 가지 기술적 이점을 제공합니다.
LPP 방법은 동일한 효과를 얻기 위해 고에너지 레이저와 복잡한 FPGA 기반 실시간 제어 전자 장치를 사용합니다. ASML은 수십 년 동안 LPP 기반 시스템을 개선해 왔지만 LDP 접근 방식에 내재된 효율성 이점으로 인해 중국이 이 핵심 반도체 제조 기술을 따라잡는 속도가 빨라질 수 있습니다.
미국이 중국 기업의 EUV 출하에 대해 제재를 가했을 때, 표준 심자외선(DUV) 웨이브 리소그래피 시스템은 반도체 패터닝에 248nm(KrF)와 193nm(ArF) 파장을 사용하고, 193nm 침지 기술은 가장 진보된 EUV 이전 생산 기술을 대표하기 때문에 중국의 반도체 개발이 심각하게 제한되었습니다. 이러한 긴 파장은 EUV의 13.5nm 방사선과 극명한 대조를 이루며 고급 노드를 활성화하려면 여러 패터닝 기술이 필요합니다.
그러나 화웨이 시스템은 여전히 해상도 능력, 처리량 안정성, 기존 반도체 제조 공정과의 통합 등의 질문에 답해야 합니다. 그러나 대체 EUV 리소그래피 도구의 상용화는 ASML의 입장에 도전하게 될 것입니다. ASML의 최신 고나노초 자외선 리소그래피 장비의 가격은 약 3억 8천만 달러입니다. 비용에 관계없이 중국 R&D 센터의 경우 Huawei의 EUV 장비는 이전에 국내 칩 생산을 제한했던 구식 DUV 리소그래피 기계에 꼭 필요한 업그레이드 경로를 제공할 것입니다. 중국은 탄탄한 지적재산권을 개발했지만 도구 제조 분야에서는 제한적인 진전을 이루었습니다.
SMIC와 같은 주요 제조 시설은 Huawei와 협력하여 EUV 리소그래피 기계를 기존 작업 흐름에 통합하고 있습니다. 견고한 반도체 제조 워크플로를 확립하는 데는 수년이 걸리므로 결과를 확인하기 전에 인내심을 가져야 합니다.