▲ 참그래핀의 그래핀 펠리클 제품 사진

주식회사 참그래핀이 5나노 이하 공정 반도체 EUV 장비용 그래핀 펠리클을 개발, EUV장비의 수율을 높이는 핵심부품의 상용화를 준비중이다.

반도체 EUV 공정이란 반도체를 만드는 과정인 포토공정에서 극자외선 파장의 광원을 사용하는 리소그래피 기술 및 이를 활용한 제조공정을 말한다.

이때 사용되는 소재가 그래핀 펠리클이다. 펠리클은 포토마스크 오염을 막기 위한 덮개역할을 하는 부품으로 고가의 EUV 장비에 필수 부품이다.

주식회사 참그래핀이 개발한 그래핀 펠리클은 고품질 CVD 그래핀을 이용하여 만든 것으로 25나노 이하의 두께다. 이는 구현된 적 없던 두께의 그래핀 펠리클이 실제로 제작 가능하다는 것을 보여줬다.

5나노 이하 초소형 반도체 제조에 사용되는 극자외선 EUV 장비는 대당 가격이 2,000억원을 호가한다. 이 장비에 사용되는 포토마스크 역시 매우 비싸다.

포토마스크는 오염 시 세정할 수 없어 이로부터 보호하기 위한 펠리클이 절대적으로 필요하다.

이에 따라 5나노 이하 반도체 양산을 준비하고 있는 삼성전자, TSMC 등 글로벌 규모의 업체로부터 펠리클 개발이 요구되고 있으며 2024년 기준 펠리클 시장이 1조원에 육박 할 것으로 전망된다.

하지만 연구개발이 활발히 이루어지고 있는 반면, 펠리클에 요구되는 매우 까다로운 여러 조건 때문에 기업들은 개발에 어려움을 겪고 있다.

참그래핀에 따르면 자사는 롤투롤 공정의 그래핀 대량생산 기술을 보유해 이미 그래핀 상용화를 실현했다고 밝혔다. 또 이번에 개발한 그래핀 펠리클이 양산 수준의 품질이 되면 그래핀 펠리클 대량생산까지 가능하게 되는 것이라고 전했다.

참그래핀 최희숙 실장은 “최근 나노코리아2021에 출품한 제품은 시제품 수준이지만, 그래핀 펠리클이 실제로 제작 가능하다는 것을 보여주어 업계에 파장을 줄 수 있다” 고 말했다.