펠리클은 포토마스크 오염을 방지하는 덮개역할을 하는 부품으로 EUV 장비의 핵심 부품이다.
이번 행사에 주식회사 참그래핀이 출품한 그래핀 펠리클은 고품질 CVD 그래핀을 이용하여 제작되었고, 25나노 이하의 두께인 것으로 확인되었다. 이는 지금껏 구현된 적이 없었던 두께의 실제 펠리클 사이즈 제품으로서, 실제로 구현 가능하다는 것을 보여줌에 큰 의미가 있다.
CVD 그래핀을 전문적으로 제조하는 주식회사 참그래핀은 롤투롤 공정의 그래핀 대량생산 기술을 보유하고 있어 이미 그래핀 상용화를 실현하였다. 여기에 이번에 개발한 그래핀 펠리클이 양산 수준의 품질이 되면 그래핀 펠리클 대량생산까지 가능하게 되는 것이다. 업체 관계자는 "이번 행사에 출품한 제품은 시제품 수준이지만, 그래핀 펠리클이 실제로 제작 가능하다는 가능성을 보여줌으로써 업계에 파장이 일어날 것이라고 예상된다." 고 전했다.
5나노 이하 초소형 반도체 제조에 사용되는 극자외선 EUV 장비는 대당 가격이 2,000억 원을 호가하는 최첨단 장비이며, 장비의 핵심 부품인 포토마스크는 세정할 수 없어 오염으로부터 보호하기 위한 펠리클이 절대적으로 필요하다. 따라서 5나노 이하 반도체 양산을 준비하고 있는 삼성전자, TSMC등 세계 유수의 업체로부터 펠리클의 개발이 요구되어 왔고, 2024년에는 펠리클 시장이 1조 원에 육박할 것으로 전망되고 있다. 그러나, 현 시점으로는 까다로운 여러 조건 때문에 펠리클 개발에 난항을 겪고 있다. 이러한 시장 상황에서 주식회사 참그래핀이 그래핀 펠리클 개발에 성공한다면 펠리클 시장 상용화의 길을 열 수 있게 되는 것이다.
전 세계적으로 반도체를 소형화 하기 위한 경쟁이 치열하다. 이를 위한 핵심 장비가 EUV 장비이고 EUV 장비의 수율을 높이기 위한 핵심부품이 펠리클이다. 주식회사 참그래핀의 그래핀 펠리클이 상용화된다면, 한국의 반도체 산업이 세계최고 수준을 굳히는 데에 큰 역할을 할 것으로 보여 그 행보가 주목된다.
김대성기자 kdsung@dt.co.kr
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