인텔, High-NA EUV 양산 첫 투입…스티칭 기술이 관건

인텔이 차세대 극자외선(EUV) 노광 장비인 High-NA EUV를 자사 최신 프로세서 '팬서 레이크' 생산 라인에 정식 투입했다고 발표했다. 이는 High-NA EUV 장비가 실제 반도체 양산 현장에 처음 적용된 사례로, 반도체 미세화 경쟁의 새로운 이정표를 세웠다는 평가를 받고 있다.

High-NA EUV는 기존 EUV 장비보다 렌즈 개구수(NA)를 0.33에서 0.55로 높인 장비로, 더 미세한 회로 패턴을 한 번에 그릴 수 있다. 이론적으로는 8nm 이하 선폭 구현이 가능하며, 차세대 AI 가속기와 고성능 프로세서 생산에 필수적인 기술로 꼽힌다.

그러나 High-NA EUV 도입과 함께 '전기적 스티칭(electrical stitching)' 기술의 완성도가 새로운 기술적 과제로 떠올랐다. 스티칭이란 노광 장비의 시야각이 좁아진 만큼 여러 번 나눠 찍은 패턴을 전기적으로 연결하는 기술인데, 연결 부위의 불량률 관리가 양산 수율을 좌우한다.

인텔은 현재 팬서 레이크 칩 양산을 통해 실제 공정 조건에서 스티칭 기술의 신뢰성을 검증하는 단계에 있다. 업계 전문가들은 스티칭 기술의 전기적 특성 균일성을 확보하는 것이 High-NA EUV 본격 확산의 핵심 관문이 될 것으로 보고 있다.

또 다른 과제는 더 큰 포토마스크(large mask)의 도입이다. High-NA EUV용 마스크는 기존 대비 면적이 커야 생산성을 높일 수 있지만, 마스크 제조 공정의 복잡성과 비용 증가가 걸림돌이다. 포토마스크 소재를 공급하는 국내외 소부장 업체들도 이 기술 전환에 대응하는 신제품 개발을 서두르고 있다.

세계 최대 EUV 장비 제조사 ASML은 High-NA EUV 장비인 EXE:5000 시리즈를 인텔에 공급 중이며, TSMC와 삼성전자도 장비 도입을 추진하고 있다. 3사의 양산 적용 시기가 2~3년 내에 겹칠 경우 EUV 장비 수급 경쟁이 심화될 것이라는 전망도 제기된다.

시장조사업체 세미위키(SemiWiki)에 따르면 TSMC는 현재 월 약 13만 장(300mm 웨이퍼 환산)의 CoWoS 첨단 패키징 캐파를 2028년까지 두 배인 26만 장으로 확대할 계획이다. High-NA EUV가 이 공정 고도화와 맞물릴 경우 AI 반도체 공급 능력이 크게 확대될 것으로 예상된다.

국내 반도체 소재·장비 업계도 이 전환을 주목하고 있다. 포토레지스트, 블랭크 마스크, 세정액 등 EUV 공정 소재 공급사들은 High-NA 환경에 최적화된 제품 스펙을 맞추기 위한 연구개발을 강화하고 있으며, 일부 기업은 인텔·TSMC 등과 공동 개발 협약을 맺고 있다.

업계 관계자는 '스티칭 기술의 양산 안정화에는 최소 2~3년이 소요될 것'이라면서도 '인텔이 실제 생산 라인에 High-NA EUV를 투입한 것만으로도 업계 전반의 기술 전환 속도를 가속화하는 신호탄이 된다'고 말했다.

국내 삼성전자와 SK하이닉스는 High-NA EUV 도입 일정을 2027~2028년 전후로 검토하고 있으며, 소재·공정 호환성 검증을 위한 준비 작업을 병행 중이다. 한국 정부 역시 차세대 노광 기술에 대응하는 소부장 생태계 육성을 위해 연구개발 예산 확대를 추진하고 있다.

High-NA EUV 장비 한 대 가격은 3억 유로(약 4,500억 원)를 상회하는 것으로 알려져 있으며, 이에 따른 초기 투자 부담이 중소형 팹의 기술 전환 속도를 늦출 수 있다는 우려도 있다. 반면 대형 팹리스와 IDM 기업들의 선행 투자가 이어지면서 관련 소재·장비 생태계의 성장 기대감은 높아지고 있다.

향후 High-NA EUV가 양산에 안착하면 반도체 미세화 로드맵이 2nm 이하 노드까지 연장될 수 있으며, 이는 AI 가속기, 차량용 반도체, 첨단 메모리 등 수요 산업 전반에 걸친 성능 혁신을 촉진할 전망이다.