SK하이닉스, 차세대 D램에 High-NA·PSM 승부수
핵심 요약
SK하이닉스가 차세대 D램 양산을 위해 High-NA EUV 연구개발과 PSM 도입을 본격화했다. 지난해 말 도입한 High-NA EUV 장비의 렌즈 수차는 0.55로 기존 EUV보다 해상력이 높다. 회로 명암비를 높이는 PSM을 High-NA 환경으로 확장하는 방안도 검토하고 있다.
SK하이닉스가 차세대 D램 양산에 필요한 극자외선(EUV) 공정의 해상력을 높이기 위해 고개구율(High-NA) 장비 연구와 위상변위 마스크(PSM) 도입을 함께 추진한다. 지난해 말 양산용 High-NA EUV 장비를 처음 들인 데 이어 올해부터 연구개발에 착수했으며, 기존 EUV의 성능을 극한까지 끌어올릴 신규 소재 적용도 본격화했다.
박사로 SK하이닉스 부사장은 10일 경기 수원 컨벤션센터에서 열린 ‘2026 차세대 리소그래피+패터닝 학술대회’에서 미세공정 양산을 위한 복수의 기술 경로를 공개했다. 기존 EUV를 여러 차례 사용하는 멀티 패터닝과 High-NA EUV를 한 차례 적용하는 싱글 패터닝을 모두 검토하고 있다. High-NA EUV의 렌즈 수차는 0.55로 기존 EUV의 0.33보다 높아 해상력 향상에 유리하다.
EUV는 13.5나노미터 파장의 빛으로 웨이퍼에 회로를 새기는 최신 노광 기술이다. 기존 불화아르곤(ArF) 광원과 비교하면 파장이 약 13분의 1로 짧아, ArF 공정에서 여러 번 노광해야 했던 초미세 회로를 더 적은 횟수나 단일 패터닝으로 구현할 수 있다. 패터닝 횟수를 줄이면 제조비용을 낮추고 생산성을 높이는 데 유리하다. AI 산업 성장으로 고용량·고성능 메모리 수요가 급증하면서 전공정과 후공정의 기술 고도화도 동시에 진행되고 있다.
새로 채용한 PSM은 인접한 회로를 형성하는 빛에 서로 다른 위상 차를 만들어 미세 패턴의 명암비와 해상도를 높이는 소재다. 특정 회로가 새겨진 EUV 마스크는 광원을 반사해 웨이퍼에 패턴을 형성하는데, PSM을 적용하면 미세한 회로를 보다 분명하게 구분할 수 있다. SK하이닉스는 과거 ArF 공정에서 활용된 이 방식을 EUV에 본격 도입하는 한편, 향후 High-NA EUV 환경에서 PSM을 발전시키는 방안도 검토하고 있다.