인텔파운드리(Intel Foundry)는미국오리건주힐스보로(Hillsboro, Oregon) R&D 구역에위치한업계최초상업용 ‘고개구율(High Numerical Aperture, High NA) 극자외선(Extreme Ultraviolet, EUV)’ 노광장비(리소그래피스캐너) 조립을완료하며첨단반도체제조분야에서중요한이정표를달성했다. 노광선두업체 ASML사제품인인텔의하이 NA EUV 장비 ‘트윈스캔 EXE:5000(TWINSCAN EXE:5000)’은인텔의첨단공정로드맵개발에사용될준비를위해여러조정(calibration) 단계를진행중이다. 이신규장비는인쇄된이미지를실리콘웨이퍼에투사하기위한광학설계변경을통해차세대프로세서의해상도와기능확장을획기적으로개선할수있는기능을갖추고있다.

 

마크필립스(Mark Phillips) 인텔펠로우겸인텔파운드리로직기술개발부문노광, 하드웨어및솔루션담당디렉터는 “하이 NA EUV 추가로, 인텔은업계에서가장다방면의노광장비를보유하게되었으며, 2025년이후인텔 18A를넘어미래공정을추진할역량을갖추게되었다”고밝혔다.

 

하이 NA EUV 장비는첨단칩개발과인텔 18A 이후차세대프로세서생산에서핵심적인역할을할예정이다. 업계최초로하이 NA EUV를도입한인텔파운드리는칩제조에서이전에는볼수없었던정밀도와확장성을제공할수있게되었으며, 자율주행이나기타첨단기술발전을도모하는데필수적인혁신적인기능을갖춘칩을개발할수있다.

 

ASML은최근네덜란드펠트호번(Veldhoven) 본사에위치한하이 NA 연구소에서세계최초로 10nm(나노미터) 폭의선을인쇄했다고발표한바있다. 이는지금까지인쇄된회로중가장미세한라인으로, EUV 노광장비의해상도세계기록을경신했다. 이번시연은 ASML 파트너인자이스(Zeiss)의혁신적인하이-NA EUU 광학설계를입증하고있다.

 

전체스펙에서실행하기위한사전단계로장비의광학장치, 센서및스테이지가대략적인보정을완료한후획기적인이미지가전사되었다. 풀필드광학노광시스템을사용하여 10nm 집적도의회로를인쇄할수있는 ASML 기술은하이 NA EUV 장비의상용화를위한핵심단계이다.

 

인텔파운드리의다른주요공정기술역량과결합하여, 하이 NA EUV는기존 EUV 장비보다최대 1.7배미세하게전사할수있을것으로예상한다. 이를통해 2D 기능의확장이가능해집적도가 2.9배향상될것으로보인다. 인텔은더미세하고집적도가높은칩형태화(patterning)을이끌며반도체산업전반에걸친무어의법칙을계승하고있다.

 

0.33NA EUV 대비하이 NA EUV(또는 0.55NA EUV)는유사한기능에대해노출당더적은광량으로더높은이미징콘트라스트를제공하여각레이어를인쇄하는데필요한시간이줄어들어팹의웨이퍼생산량을높일수있다.

 

인텔은 2025년인텔 18A 제품검증을시작으로인텔 14A 생산에이르기까지첨단칩을개발및제조할때다른노광공정과함께 0.33NA EUV 및 0.55NA EUV를모두사용할것으로예상한다. 인텔은비용과성능을위해첨단공정기술을최적화하는접근방식을취하고있다.

 

인텔은수십년동안 ASML과협력하여 193nm 액침리소그래피(immersion lithography)부터 EUV, Hign NA EUV까지의진화를견인해왔다. 그결과가바로가장발전된공정장비중하나인트윈스캔 EXE:5000이다. 하이 NA EUV 노광장비의채택으로인텔은무어의법칙확장의최전선에서서옹스트롬시대(Angstrom Era)로전환하게되었다.

 

트윈스캔 EXE:5000 시스템은 43개화물컨테이너에담긴 250개이상의크레이트에담겨오리건으로이송되었다. 이시스템은여러화물기에선적되어시애틀에도착했으며, 20여대의트럭으로옮겨져오리건으로운송됐다. 새로운시스템의전체중량은 150 매트릭톤이상이다. (자세한내용은인포그래픽및팩트시트참고)

 

인텔은 2021년하이 NA EUV를도입할계획을발표했으며, 2022년에인텔과 ASML은첨단기술주도를위해계속협력하겠다고발표한바있다. 인텔은시간당 200개이상의웨이퍼생산성을갖춘차세대트윈스캔 EXE:5200 시스템을도입하여업계의하이 NA EUV 시스템의최초사용자가될예정이다.

 

하이 NA EUV에대한추가정보:하이 NA EUV 노광장비는지구에서자연적으로발생하지않는빛의파장(13.5nm)을사용하는 EUV 리소그래피를뛰어넘는혁신적인단계이다. 이빛은태양의평균표면온도보다거의 40배더높은섭씨 22만도의온도로가열된주석방울에강력한레이저가부딪혀생성된다. 이빛은원하는회로패턴의템플릿이포함된마스크에서반사된후지금까지제작된가장정확한반사체로제작된광학시스템을통해반사된다.

 

NA(Numerical Aperture)는빛을수집하고초점을맞추는능력을측정하는척도이다. 하이 NA EUV 기술은웨이퍼에패턴을투영하는데사용되는광학장치의설계를변경함으로써해상도와트랜지스터