반도체 장비의 유아독존 ASML EUV 장비

ASML는 EUV 방식의 노광장비에서 타의추종을 불허한다. 극자외선(EUV, Extreme UltraViolet) 노광(Photolithography, 포토리소그라피) 장비를 독점 공급하고 있다. ASML은 1984년 네델란드 "필립스"와 반도체 장비 기업 "ASM인터네셔널" 이 합작한 회사로 1988년 독립했다. 필립스가 일부 지분을 보유중이고, 2012년 인텔이 극자외선 리소그라피 공정 개발을 위해 15%(41억 달러)를 인수해 투자했고, TSMC, Samsung 도 비슷한 이유로 지분 투자를 했다. 삼성전자는 ASML 지분 3%를 보유했었으나 2016년 9월 ASML 1.5%, Sharp 0.7%, Segate 4.2%, Rambus 4.5% 등을 매각해 투자자산 효율화를 해었다. 현재 1.5% 보유중이다.[관련기사] EUV 노광장비는 10nm 이하의 초미세 공정을 가능하게 해준다. 

 

독보적(독점!!!) EUV 장비

ASML의 2019년 실적에서 광원별로 보면, EUV 시스템의 판매 대수가 전 분기 4대에서 2분기 들어 7대로 증가했고, 매출 비중 역시 시스템 매출의 22%에서 41%로 급등하며 동사의 주요 성장 동력으로 자리잡아 가고 있다. EUV 장비는 대당
매출액이 1억900만 유로로 DUV 장비(ArFi: 5,830 만 유로, Krf: 1,030 만유로, Arf: 1,350 만 유로, I-line: 430 만 유로) 대비 상당히 고가의 장비이다. 2019년 2분기 동사의 수주 계약 61대중 10대는 EUV 장비.  [링크]

 

ASML 5년간 주가 추이, 구글캡쳐

ASML의 EUV 장비는 180t, 높이 4~5m, 10만여개 부품으로 무려 5개월에 걸쳐 제조되기 때문에 1년에 30~40여대가 생산 된다. 2020년에 35대 출하되고 2021년에 45대 출하할 예정이라고 한다. 2021년에 삼성전자 파운드리용 10대 확보 전망, TSMC 30여대, SK하이닉스 20대 확보 [링크]

니콘은 한국/대만 반도체 생산기업들을 ASML에 내어주어 2016년 직원 10% 구조조정 계획, 약 1000여명이 노광장비, 카메라 사업부로 철수 계획이라고 하고, 캐논은 ArF 부터 격차가 벌어져서 천문학적 투자가 필요한 EUV 대신 NIL(Nano Imprint Lithograph)  방식으로 NIL은 광원이 아닌 패턴이 그려진 스탬프로 직접 회로를 그리는 방식의 대안으로 연구했다. [링크]

 

EUV 장비확보 혈안!

EUV 장비는 대당 한화로 2000억여원에 이른다. (스텔스 전투기 F-35의 가격이 2020년 인도분은 8천만달러(약900억) 정도라고 하니 정부가 아닌 민간기업의 희소성, 가치성은 어마어마 한 것이다)

 

그런데 삼성전자/TSMC/Intel 이 텍사스, 애리조나에 새로운 파운드리 건설하고 이곳에서 초미세공정을 적용해야 한다. 

 - TSMC 360억달러(40조6000억), 삼성 170억달러(19조원), 인텔 200억달러(22조) 투자 발표

2021.03.24 - [Industries] - 20210323~0327 반도체 관련

 

www.hankyung.com/economy/article/2021022405621

SK하이닉스, 4조8000억 들여 EUV 장비 20대 확보

EUV 노광장비 확보:

삼성전자	TSMC
2019: 8대 + 5~6대 주문 (대당 1500억)

2019-07-22, 삼성, 제재 속 EUV 투자 박차…장비독점 蘭업체 日과 맞손

 

Photolithograpy 공정이란

반도체는 웨이퍼-산화-노광(포토)-식각-증착&이온주입-금속배선-EDS-패키징 단계에까지 이르는 8개의 단계로 생산된다. 이 8개의 공정 중에서도 가장 중요한 공정이 바로 노광 공정이다. 반도체 공정의 60%, 생산 원가의 30%에 해당한다.[링크]

 

www.samsungsemiconstory.com/2206

[반도체 백과사전] 반도체 8대 공정 한 눈에 보기!

노광장비는 네덜란드 ASML , 일본 니콘, 캐논 단 3곳에서 생산한다. 

리소그라피 장비로 웨이퍼에 반도체 회로를 그리는 과정으로 세밀할 수 록 많은 회로를 그려넣을 수 있다. 

 

포토공정과 식각공정, 삼성반도체이야기

그래서 불화아르곤(ArF, 193.5nm 파장) 보다 EUV 극자외선(13.5nm)으로 그리는게 더 효율적이다.

 

EUV(극자외선)이란

파장이 13.5나노미터로 기존 리소그라피 공정의 불화아르곤(ArF) 공정이 193.5nm 대비 1/14 수준이다. 

 

EUV장비 개발의 어려움

극자외선은 지구상에 없는 파장으로 X선, 감마선, 가시광선 등의 파장과 다르다고 한다. 극자외선은 태양광 일부에서 나오지만 공기 중에 노출되는 사라지는 특성으로 지구상에 있을 수 없다고 한다.

2019-11-10 디지털데일리, m.ddaily.co.kr/m/m_article/?no=188137

안진호 교수 “EUV 장비, 우주선 제작보다 어려워…컨소시엄 필요”

 

한양대학교 EUV-IUCc 센터 와 포항가속기 연구소

한양대와 포항가속기 연구소는 EUV 광원 구현 환경을 갖추고 있다. [hyu.wiki/EUV-IUCC]

www.thelec.kr/news/articleView.html?idxno=4133

"국내 유일 EUV 산학협력연구센터 한양대 EUV-IUCC" - 전자부품 전문 미디어 디일렉

참고:

•  

• namu.wiki/w/ASML
• 디스플레이 용어알기: 포토리소그래피, 삼성디스플레이
• 키움증권 보고서 ASML, 2019-7-19
• ASML홀딩 기업분석, 김룰루 dutchdoctor.tistory.com/44
• [Tech Talk] 노광장비 1등 기업, ASML의 성장 비결은?(1)
• [Tech Talk] 노광장비 1등 기업, ASML의 성장 비결은?(2)
• [Tech Talk] 노광장비 1등 기업, ASML의 성장 비결은?(3)