실리콘 리소그래피 마스크 제조 2025: 반도체 정밀도 새로운 시대를 열다. 시장 성장, 파괴적 기술, 그리고 리티클 생산의 미래를 형성하는 전략적 전환을 탐구하다.
- 개요: 주요 트렌드와 2025년 전망
- 시장 규모, 성장률, 2025–2030년 전망
- 경쟁 전망: 주요 리틱 제조업체 및 혁신자들
- 기술 발전: EUV, DUV, 그리고 그 너머
- 소재 과학: 기판 및 마스크 블랭크 혁신
- 공급망 역학 및 지정학적 영향
- 품질 관리, 계측 및 결함 관리
- 지속 가능성 및 환경 고려사항
- 신흥 응용 분야: AI, 자동차 및 첨단 노드
- 전략적 권고 사항 및 향후 전망
- 출처 및 참고 자료
개요: 주요 트렌드와 2025년 전망
실리콘 리소그래피 리틱 제조 부문은 2025년에 중요한 변화의 국면에 진입하고 있으며, 이는 반도체 장치의 지속적인 축소와 고급 프로세스 노드로의 전환에 의해 촉진되고 있다. 리틱, 즉 포토마스크는 정교한 회로 패턴을 실리콘 웨이퍼에 전송하는 데 필수적이며, 그 정밀성은 칩 성능과 수율에 직접적인 영향을 미친다. 산업계는 3nm 이하와 같은 작은 기하학에 대한 수요를 충족시키기 위해 새로운 소재, 결함 검사 기술 및 극자외선(EUV) 능력에 투자하고 있다.
리틱 제조 생태계의 주요 기업에는 ASML 홀딩, EUV 리소그래피 시스템의 선도적인 공급업체와 톱판 주식회사 및 다이 일본 인쇄 주식회사(DNP)가 포함된다. 이 두 회사는 포토마스크 생산의 글로벌 리더이다. 호야 주식회사는 EUV 및 깊은 자외선(DUV) 리소그래피에 필수적인 고순도 마스크 블랭크를 전문으로 하는 또 다른 주요 공급업체이다. 이들 기업은 마스크 결함, 패턴 정확도 및 대형 마스크 사이즈(예: 고 NA EUV 마스크)의 필요성을 해결하기 위해 R&D에 대규모로 투자하고 있다.
2025년에는 EUV 리소그래피의 채택이 가속화되고 있으며, 선진 공정과 통합 장치 제조사(IDM)가 3nm에서의 생산을 확대하고 2nm 노드에 대한 준비를 하고 있다. 이러한 변화는 초클린 환경과 정교한 검사 도구를 필요로 하는 EUV 리틱에 대한 수요를 증가시키고 있다. ASML 홀딩은 새로운 리틱 형식과 더 엄격한 결함 관리를 요구하는 고 NA EUV 플랫폼을 확장하고 있으며, 호야 주식회사와 같은 마스크 블랭크 공급업체는 EUV 등급 블랭크의 생산 능력을 확장하고 있다. 또한 마스크 샵은 멀티 빔 마스크 작가와 정교한 계측 시스템을 도입하고 있다.
산업계는 비용 상승과 복잡성의 문제에도 직면하고 있다. EUV 리틱은 전통적인 DUV 마스크에 비해 수배의 비용을 요구하며, 제로 결함 허용치는 검사 및 수리 기술의 한계를 밀어붙이고 있다. 기업들은 과정의 표준화 및 모범 사례 공유를 위해 공급망 전반에서 협력하고 있으며, 이는 산업 협의체 및 공동 개발 프로그램에서 볼 수 있다.
앞을 내다보면, 실리콘 리소그래피 리틱 제조의 전망은 견고하다. 고-NA EUV로의 전환, 새로운 소재(예: EUV 마스크용 몰리브덴 실리사이드)의 도입, 그리고 장치의 지속적인 미세화를 통해 고급 리틱 솔루션에 대한 수요가 유지될 것이다. 주요 공급업체들은 2025년 및 이후에도 반도체 발전의 초석이 되도록 리틱 디자인, 검사 및 수리의 혁신을 지속적으로 확장할 것으로 예상된다.
시장 규모, 성장률 및 2025–2030년 전망
실리콘 리소그래피 리틱 제조 시장은 반도체 공급망 내에서 중요한 세그먼트로, 고급 집적 회로 생산을 지원하고 있다. 2025년 기준으로 이 시장은 지속적으로 강력한 성장을 경험하고 있으며, 이는 작은 프로세스 노드에 대한 지속적인 수요, 인공지능(AI)의 보급, 고성능 컴퓨팅(HPC) 및 5G와 자동차 전자 제품의 확장에 의해 촉진되고 있다. 리틱은 포토마스크로도 알려져 있으며, 리소그래피 동안 회로 패턴을 실리콘 웨이퍼에 전송하는 데 필수적이며, 그 복잡성 및 정밀성 요건은 극자외선(EUV) 리소그래피의 도입과 함께 증가하였다.
ASML 홀딩와 같은 산업 리더, EUV 리소그래피 시스템의 지배적인 공급자, 그리고 톱판 주식회사와 다이 일본 인쇄 주식회사(DNP)는 글로벌 포토마스크 제조업체 중 상위 두 곳으로, 이 시장의 최전선에 서 있다. 이들 기업은 EUV 마스크 블랭크, 펠리클 및 결함 검사 시스템과 같은 고급 마스크 기술에 대규모로 투자하여 5nm 이하 및 미래 2nm 노드의 엄격한 요구를 충족시키고 있다.
2025년 글로벌 리틱 제조 시장 규모는 수십억 달러에 이를 것으로 추정되며, 연간 성장률은 2030년까지 5–8%로 예상된다. 이 성장은 칩당 마스크 레이어 수의 증가, 다중 패턴화 및 EUV 프로세스로의 전환, 그리고 대만 반도체 제조 회사(TSMC)와 삼성 전자와 같은 파운드리와 통합 장치 제조사(IDM)의 자본 지출 증가에 의해 촉진되고 있다. TSMC와 삼성은 모두 고급 노드 능력을 확장하고 있어 고정밀 리틱에 대한 수요를 직접 증가시키고 있다.
2030년을 내다보면, 시장 전망은 긍정적이며, 다음과 같은 몇 가지 주요 트렌드가 그 궤적을 형성하고 있다:
- 2nm 및 그 이상의 지속적인 스케일링이 이루어지며, 더욱 정교한 리틱 기술 및 결함 관리가 필요하다.
- EUU 리소그래피의 채택이 증가하고 있으며, EUV 마스크 물량은 선진 생산에서 DUV 마스크를 초과할 것으로 예상된다.
- 수율 및 비용 문제를 해결하기 위해 장비 공급업체, 마스크 제조업체 및 칩 제조업체 간의 협력이 증가하고 있다.
- 미국, 유럽 및 중국을 중심으로 새로운 기업들의 출현과 지역 투자가 생겨나면서 중요한 포토마스크 공급망의 현지화를 목표로 하고 있다.
요약하자면, 실리콘 리소그래피 리틱 제조 시장은 2030년까지 지속적인 확장을 위한 길에 놓여 있으며, 이는 기술 혁신 및 반도체 미세화에 대한 지속적인 추진에 의거하고 있다. 이 부문의 성장은 고급 노드 채택 속도와 ASML 홀딩, 톱판 주식회사, 및 다이 일본 인쇄 주식회사(DNP)와 같은 주요 기업들이 차세대 리틱 솔루션을 제공하는 능력과 밀접하게 연결되어 있다.
경쟁 전망: 주요 리틱 제조업체 및 혁신자들
2025년 실리콘 리소그래피 리틱 제조의 경쟁 환경은 높은 전문성을 가진 소수의 기업들에 의해 형성되며, 이는 각자가 고급 기술과 깊은 산업 파트너십을 활용하여 반도체 미세화의 증가하는 수요를 충족시키고 있다. 리틱, 즉 포토마스크는 실리콘 웨이퍼에 회로 패턴을 전송하는 데 필수적이며, 그 정밀도는 칩 성능과 수율에 직접적인 영향을 미친다. 산업계가 3nm 이하의 노드와 고-NA EUV(극자외선) 리소그래피로 나아가면서, 리틱 품질, 결함 관리 및 처리 시간 요건이 강화되고 있다.
리틱 제조의 글로벌 리더는 호야 주식회사로, 일본의 다국적 기업이 포토마스크 기판 및 완제품 리틱에서 수십 년의 전문성을 보유하고 있다. 호야는 거의 모든 주요 반도체 파운드리 및 통합 장치 제조업체에 표준 및 EUV 등급 포토마스크 블랭크를 공급한다. 이 회사는 고-NA EUV로의 전환을 지원하기 위해 결함 검사, 세척 및 고급 소재에 대규모로 투자하였다. 이는 향후 몇 년 안에 보편화될 것으로 예상된다.
또 다른 주요 기업은 다이 일본 인쇄 주식회사(DNP)로, 세계에서 가장 큰 포토마스크 생산 사업체 중 하나를 운영하고 있다. DNP는 고정밀 마스크 쓰기 및 검사 기술로 인정받고 있으며, 선도적인 리소그래피 도구 제조업체 및 칩 제조업체와 긴밀하게 협력하여 차세대 리틱 솔루션을 공동 개발하고 있다. DNP의 EUV 및 다중 패턴 마스크에 대한 집중은 고급 논리 및 메모리 응용 분야의 핵심 공급자로 자리매김하게 하고 있다.
미국에서는 포토로닉스, Inc.가 논리 및 메모리 시장 모두를 대상으로 하는 주요 독립 포토마스크 공급업체로 두드러진다. 포토로닉스는 아시아 및 북미의 고급 마스크 제작 시설을 통해 글로벌 입지를 확대하고 있으며, 최신 공정 노드를 지원하기 위해 EUV 마스크 능력에 적극적으로 투자하고 있다. 이 회사의 파운드리 및 IDM과의 파트너십은 리틱 기술의 최전선에 유지되도록 보장한다.
주목할 만한 다른 기여자로는 보호 마스크 및 EUV 포토마스크 모두에서 강력한 존재감을 지닌 톱판 주식회사와 리틱 품질 보증을 위한 중요한 검사 및 계측 도구를 제공하는 시마즈 주식회사가 있다. 경쟁 환경은 ASML 홀딩 NV와 같은 리소그래피 장비 제조업체와의 긴밀한 협력에 의해 더욱 형성되고 있으며, 이들의 고-NA EUV 시스템은 마스크의 정밀성 및 결함 수에 대한 새로운 요구 사항을 주도하고 있다.
앞으로 리틱 제조 부문은 계속해서 통합 및 기술 혁신을 겪을 것으로 기대되며, 주요 플레이어들은 자동화, AI 기반 검사 및 새로운 소재에 투자하여 차세대 리소그래피의 도전에 대응할 것이다. 결함이 없는 고정밀 리틱을 대규모로 제공하는 능력이 반도체 산업이 더 작아지는 프로세스 노드로 나아가는 가운데 주요 차별화 요소로 남아 있을 것이다.
기술 발전: EUV, DUV, 그리고 그 너머
2025년 실리콘 리소그래피 리틱 제조의 환경은 지속적으로 변화하고 있으며, 이는 반도체 제작에서 더 작은 노드 및 높은 수율을 요구하는 견인력에 의해 촉진되고 있다. 최신 기술인 극자외선(EUV) 및 깊은 자외선(DUV) 리소그래피는 이러한 발전의 핵심이며, 리틱(마스크) 제조는 이들의 엄격한 요구를 충족시키기 위해 진화하고 있다.
EUV 리소그래피는 13.5nm의 파장으로 작동하며, 5nm 및 그 이하의 선진 노드에 필수적이다. EUV 리틱의 복잡성은 DUV 마스크보다 상당히 높으며, 결함이 없는 기판, 고급 흡수재료 및 다층 반사 스택을 요구한다. ASML 홀딩 NV는 EUV 스캐너의 유일한 공급자로서 마스크 제조업체와 긴밀히 협력하여 리틱 품질이 리소그래피 시스템의 정밀성에 일치하도록 하고 있다. EUV 마스크 블랭크는 일반적으로 호야 주식회사와 AGC 주식회사에서 생산하며, 이들 두 회사는 업계의 제로 결함 표준을 충족하기 위해 결함 검사 및 다층 증착 기술에 대규모로 투자하고 있다.
DUV 리소그래피의 경우, 여전히 성숙 노드 및 특정 기초 층에 중요하며, 리틱 제조는 위상 이동 마스크, 광학 근접 보정 및 개선된 펠리클 재료의 채택을 통해 발전하고 있다. 포토로닉스, Inc.와 다이 일본 인쇄 주식회사(DNP)는 DUV 및 EUV 포토마스크의 세계적인 주요 공급업체로, 미세한 기하학으로의 전환을 지원하기 위해 고해상도 전자 빔 쓰기 도구 및 고급 검사 시스템에 투자하고 있다.
2025년의 주요 트렌드는 고급 마스크 검사 및 수리 기술의 통합이다. KLA 주식회사는 sub-10nm 결함을 검출할 수 있는 최신 검사 시스템을 제공하며, 이는 EUV 및 DUV 리틱 모두에 있어 Critical한 요소다. 현미경(실제 EUV 파장) 검사가 증가할 것으로 예상되며, 이로 인해 인쇄 가능 결함이 생산으로 유입될 위험이 감소할 것이다.
앞으로, 업계는 고-NA EUV 리소그래피를 탐색하며, 이는 보다 정밀한 리틱 제조와 증가된 해상도 및 더욱 엄격한 오버레이 허용 오차를 수용하기 위한 새로운 재료를 필요로 한다. 장비 공급업체, 마스크 제조업체 및 파운드리 간의 지속적인 협력은 2020년대 후반까지 2nm 이하 노드를 지원하기 위한 혁신을 가속화할 것으로 기대된다. 리틱 제조의 복잡성과 비용이 증가함에 따라, 공급망 탄력성과 기술 리더십을 보장하기 위한 주요 플레이어 간의 추가 통합 및 전략적 파트너십이 있을 가능성이 높다.
소재 과학: 기판 및 마스크 블랭크 혁신
실리콘 리소그래피 리틱 제조 분야는 특히 기판 및 마스크 블랭크 기술의 발전에서 큰 혁신을 경험하고 있다. 반도체 산업은 2nm 이하의 노드 및 고-NA 극자외선(EUV) 리소그래피로 나아가면서 리틱 품질, 평탄도 및 결함 관리에 대한 요구가 강해지고 있다. 2025년과 이후 이러한 요건은 주요 공급업체 및 제조업체 간의 혁신을 촉진하고 있다.
리틱 기판은 일반적으로 초고순도 융합 실리카 또는 석영으로 제작해야 하며, 예외적인 평탄도와 최소 열 팽창을 보여야 한다. 포토마스크의 기초로 사용되는 마스크 블랭크의 산업 표준은 전문 제조업체의 소수 그룹에 의해 설정되었다. 호야 주식회사와 ASML(그의 자회사 베를린 글라스 통해)는 EUV 마스크 블랭크의 주요 글로벌 공급업체이며, 신에츠 화학도 고순도 기판 공급에 있어 중요한 역할을 하고 있다. 이들 회사는 우수한 결함 검사 및 세척 기술에 대규모로 투자하고 있으며, 한 개의 입자나 구멍도 고급 노드에 사용할 수 없게 만들 수 있다.
EUV 리소그래피의 마스크 블랭크는 깊은 자외선(DUV) 이전 제품에 비해 더 복잡하다. 이들은 수십 개의 교대 층으로 이루어진 Mo/Si 다층 스택으로, 저결함 기판에 루테늄 층 및 얇은 흡수제로 덮여 있다. 이들 층을 증착하는 데 필요한 정밀도와 원자 평탄한 표면의 필요는 고급 계측 및 세척 시스템의 채택으로 이어졌다. 호야 주식회사와 신에츠 화학는 결함 없는 EUV 마스크 블랭크에 대한 수요 증가에 대응하기 위해 새로운 생산 라인 및 검사 도구에 대한 지속적인 투자를 발표했다.
앞으로 ASML가 도입할 고-NA EUV 스캐너는 기판 및 마스크 블랭크의 사양을 더욱 엄격하게 만들 것으로 예상된다. 업계는 더욱 평평한 기판(전체 두께 변화 20nm 미만) 및 낮은 결함 밀도(0.1 결함/cm² 미만)에 대한 필요성이 있을 것으로 예측하고 있다. 이러한 요구는 공급업체가 고급 화학 기계 연마 및 원자층 증착 기술과 같은 새로운 소재 및 공정 제어를 탐색하도록 촉진하고 있다.
요약하자면, 향후 몇 년 간 장비 제조업체, 기판 공급업체 및 칩 제조업체 간의 지속적인 협력이 리틱 소재 과학의 한계를 넘어서는 데 도움을 줄 것이다. 호야 주식회사, 신에츠 화학, 및 ASML와 같은 기업들이 결함 없는 초평탄 마스크 블랭크를 제공하는 능력은 2025년 이후 반도체 산업의 로드맵을 지원하는 핵심 요소가 될 것이다.
공급망 역학 및 지정학적 영향
실리콘 리소그래피 리틱 제조를 위한 공급망은 고도로 전문화되어 있으며 글로벌화되어 있으며, 포토마스크 블랭크 생산, 마스크 작성 및 검사와 같은 중요한 단계에서 소수의 기업이 지배하고 있다. 2025년 기준으로 이 부문은 지정학적 긴장, 수출 통제 및 기술 주권을 위한 노력이 증가하고 있으며, 특히 미국, 유럽 연합 및 중국 간의 갈등 속에서 복잡성이 증가하고 있다.
리틱 제조 장비 및 자재의 주요 공급업체에는 ASML 홀딩 (네덜란드), 고급 마스크 작성기 및 검사 도구를 제공하며, 호야 주식회사 (일본) 및 AGC 주식회사 (일본)가 있다. 이들 두 회사는 포토마스크 블랭크의 선도적인 생산자이다. 미국 기반의 포토로닉스, Inc. 및 톱판 주식회사 (일본)는 전 세계의 파운드리 및 통합 장치 제조업체에 서비스를 제공하는 가장 큰 상업적 마스크 하우스 중 하나로 자리 잡고 있다.
최근 몇 년 동안, 미국 정부는 고급 리소그래피 장비 및 관련 기술에 대한 수출 통제를 부과하였으며, 특히 중국의 극자외선(EUV) 마스크 도구 및 자재 접근을 차단하였다. 이러한 제한은 네덜란드 및 일본과 같은 동맹국과의 협력을 포함하여, 중국 반도체 제조업체가 최첨단 리틱 제조 장비와 포토마스크 블랭크를 조달하는 능력에 직접적인 영향을 미쳤다. 그 결과, 중국 기업들은 공급망을 현지화하고 국내 대안을 개발하기 위해 accel하는 노력을 기울이고 있지만, 여전히 상당한 기술적 격차가 남아 있다.
리틱 공급망은 지진과 같은 자연 재해로 인한 방해에도 취약하다. 과거 몇 년간 일본에서의 지진 사건이 포토마스크 블랭크 생산에 영향을 미쳤다. 이를 해결하기 위해 주요 기업들은 공급망을 다각화하고 재고 버퍼를 늘리고 있다. 예를 들어, 호야 주식회사와 AGC 주식회사는 각각 규모 확대 및 공급망 탄력성을 위한 투자를 발표하였다.
앞으로 몇 년을 내다보면, 실리콘 리소그래피 리틱 제조에 대한 전망은 여러 트렌드에 의해 형성되고 있다:
- 계속될 수출 통제 및 기술 제한이 예상되며, 지정학적 발전에 따라 추가적인 긴축이 이루어질 가능성이 있다.
- 주요 마스크 제조업체 및 장비 공급업체는 공급 연속성을 보장하고 지정학적 위험을 완화하기 위해 지역 제조 허브에 투자할 것으로 예상된다.
- 반도체 제조에서의 자급자족을 위한 중국의 노력은 리틱 기술에 대한 국내 투자를 촉진할 것이지만, 기존의 글로벌 리더를 따라잡는 데는 시간이 걸릴 것이다.
- 장비 공급업체, 마스크 하우스 및 최종 사용자 간의 협력이 차세대 노드 및 EUV 리소그래피가 초래하는 기술적 과제를 해결하기 위해 강화될 것이다.
요약하자면, 2025년 실리콘 리소그래피 리틱 제조 공급망은 전략적 재편성, 용량 투자 및 지정학적 요인으로 인한 지속적인 불확실성으로 특징짓고 있다. 이 부문의 탄력성은 ASML 홀딩, 호야 주식회사, AGC 주식회사, 및 포토로닉스, Inc.와 같은 주요 기업이 변화하는 글로벌 동향에 적응할 수 있는 능력에 달려 있다.
품질 관리, 계측 및 결함 관리
품질 관리, 계측 및 결함 관리는 실리콘 리소그래피 리틱 제조의 핵심 기둥이며, 특히 산업이 5nm 이하 및 2nm 기술 노드로 나아가면서 그 중요성이 더욱 커지고 있다. 2025년과 이후 리틱(마스크) 제작의 복잡성이 커지고 있으며, 이는 극자외선(EUV) 리소그래피의 채택과 더 높은 패턴 정확도 및 낮은 결함률에 대한 수요에 의해 촉진되고 있다.
리틱 품질은 웨이퍼 수율 및 장치 성능에 직접적인 영향을 미친다. 따라서 제조업체들은 고급 검사 및 계측 시스템에 대규모로 투자하고 있다. KLA Corporation는 리틱 검사에서 글로벌 리더로 남아 있으며, sub-nanometer 결함 및 패턴 배치 오류를 검출할 수 있는 플랫폼을 제공하고 있다. 그들의 최신 도구는 고해상도 광학 및 AI 기반 분석을 통합하여 중요한 결함과 비중요 결함을 구분하고, 잘못된 긍정 결과를 줄이며 처리량을 향상시킨다. ASML 홀딩는 EUV 리소그래피 시스템의 지배적인 공급자이며, 결함 없는 리틱이 리소그래피 공정에 들어가도록 보장하기 위해 고급 마스크 검사 및 수리 솔루션도 제공하고 있다.
EUV로의 전환은 위상 결함 및 다층 오염과 같은 새로운 결함 유형을 유도했으며, 이는 DUV 마스크에 비해 탐지하고 수리하기가 더 어렵다. 이를 해결하기 위해 호야 주식회사와 포토로닉스, Inc.와 같은 주요 리틱 제조업체는 장비 공급업체와 협力하여 세척, 검사 및 수리 프로세스를 개선하고 있다. 예를 들어, 호야는 입자 오염을 최소화하기 위해 독자적인 세척 기술에 투자하였으며, 포토로닉스는 개선된 라인 설치 계측으로 EUV 마스크 생산 능력을 확대하고 있다.
계측 도구는 마스크 제작 중 실시간 피드백을 제공하기 위해 발전하고 있다. 칼 자이스 AG는 둘 다 마스크 및 웨이퍼 검사를 위한 중요한 전자 및 이온 빔 계측 시스템을 공급하고 있으며, 업계의 초점인 보다 엄격한 오버레이 및 중요 치수(CD) 제어를 지원하고 있다. 이러한 시스템은 패턴 배치 정확성을 모니터링하고 장치 성능에 영향을 미칠 수 있는 sub-해상도 결함을 감지하는 데 필수적이다.
앞으로 업계는 결함 분류 및 공정 관리에서 AI 및 기계 학습의 통합이 더욱 강화될 것으로 예상되며, 이를 통해 예측 유지 보수 및 보다 빠른 원인 분석을 가능하게 할 것이다. 마스크 제작업체, 장비 공급업체 및 반도체 파운드리 간의 지속적인 협력이 차세대 장치의 엄격한 품질 요구를 충족하는 데 필수적일 것이다. 장치 기하학이 축소되고 복잡성이 증가함에 따라, 리틱 제조에서의 robust 품질 관리, 고급 계측 및 효과적인 결함 관리의 중요성이 더욱 커질 것으로 기대되며, 2025년 이후에 경쟁 환경을 형성하게 될 것이다.
지속 가능성 및 환경 고려사항
실리콘 리소그래피 리틱 제조의 지속 가능성과 환경 영향은 반도체 산업이 그 생태 발자국을 줄이기 위한 규제 및 사회적 압박을 받면서 점점 더 중요한 주제로 부각되고 있다. 리틱 제조는 포토리소그래피의 중요한 단계로, 고순도 석영 또는 유리 기판, 고급 포토마스크 재료 및 다양한 화학 물질 및 가스를 포함하여 에너지 소비, 폐기물 발생 및 잠재적 배출에 기여하고 있다.
2025년에 주요 리틱 제조업체들은 리틱 생애 주기 전반에 걸쳐 환경 영향을 최소화하기 위해 노력을 강화하고 있다. 호야 주식회사는 세계 최대 포토마스크 기판 공급자 중 하나로, 온실가스 배출을 줄이고 제조 공정에서 자원 효율성을 향상시키기 위해 공개적으로 약속하였다. 이 회사는 에너지 효율적인 장비, 물 재활용 시스템 및 시설에서의 폐기물 감소 이니셔티브에 투자하고 있다. 마찬가지로, 포토로닉스, Inc.는 ISO 14001 인증 환경 관리 시스템을 지속적으로 시행하고 있으며, 화학 물질 사용 최적화 및 위험 폐기물 최소화에 중점을 두고 보고하고 있다.
리틱 제조에서의 중요한 환경 문제는 퍼플루오르화 화합물(PFC) 및 기타 특수 가스를 사용하는 것이다. 이러한 물질은 높은 지구 온난화 잠재력을 가진다. 업계는 이를 해결하기 위해 대체 화학물질 및 배출 감소 기술을 모색하고 있다. 톱판 주식회사는 PFC 의존도를 줄이고 총 배출량을 낮추는 새로운 세척 및 에칭 공정을 개발하는 중이다. 또한, 유해 부산물의 방출을 방지하기 위해 고급 필터링 및 배출 시스템의 도입이 표준 관행이 되고 있다.
물 사용 또한 초순수 물이 세척 및 가공에 필요로 하는 만큼 주목받고 있는 부분이다. 기업들은 신선한 물 소비와 폐수 배출을 줄이기 위해 폐쇄 루프 물 재활용 시스템에 투자하고 있다. 예를 들어, 호야 주식회사는 주요 생산 시설에서 물 재활용 비율을 증가시키기 위해 진전을 보고하였다.
앞으로, 업계는 더 친환경 소재의 채택, 폐기물 감소를 위한 공정 자동화 및 재생 에너지 사용을 통해 리틱 제조에서 지속 가능성을 통합할 것으로 예상된다. 인텔 및 대만 반도체 제조 회사(TSMC)와 같은 반도체 기기 제조업체와의 협력도 생태 친화적인 공급망 및 포토마스크의 생애주기 평가 개발을 촉진하고 있다. 규제 요건이 강화되고 지속 가능한 제품에 대한 고객의 수요가 증가함에 따라, 환경 보호는 2025년 이후 실리콘 리소그래피 리틱 제조의 진화에서 여전히 중심 테마로 남아 있게 될 것이다.
신흥 응용 분야: AI, 자동차 및 첨단 노드
인공지능(AI), 자동차 전자공학 및 첨단 반도체 노드의 급속한 발전은 2025년 및 향후 몇 년 동안 실리콘 리소그래피 리틱 제조 환경을 재형성하고 있다. 장치 기하학가 3nm 이하로 축소되고 시스템 온 칩(SoC) 복잡성이 증가함에 따라, 고정밀하고 결함이 없는 리틱에 대한 수요는 그 어느 때보다도 더 커지고 있다. 이는 AI 가속기, 자율주행차 시스템, 고성능 컴퓨팅과 같은 분야에서 특히 두드러지며, 여기서 오류의 여지가 적고 결함의 비용이 상당하다.
리틱 제조는 실리콘 웨이퍼의 회로 패턴을 정의하는 포토마스크를 만드는 과정으로, 이제는 고급 반도체 생산의 주요 병목 현상 및 촉진제 역할을 하고 있다. 극자외선(EUV) 리소그래피로의 전환은 ASML와 같은 기업들이 주도하고 있으며, 마스크 블랭크의 품질, 펠리클 내구성 및 결함 검사에 대한 새로운 요구 사항을 도입하고 있다. EUV 리틱은 DUV 이전 제품보다 더 복잡하고 비쌉니다. 단일 리틱 비용이 30만 달러를 초과하는 것으로 보고되었다. 이 비용은 5nm, 3nm 및 예상되는 2nm 노드에서 기능을 패턴화할 수 있는 능력으로 정당화된다. 이는 차세대 AI 및 자동차 칩에 필수적이다.
리틱 제조 생태계의 주요 플레이어로는 세계적인 포토마스크 생산업체인 포토로닉스와 마스크 블랭크의 주요 공급업체인 호야 주식회사가 있다. 다이 일본 인쇄 주식회사(DNP)와 톱판 주식회사도 주요 기여자로, 선도적인 파운드리와 통합 장치 제조업체를 위한 고급 포토마스크 솔루션을 제공하고 있다. 이들 기업은 다중 빔 마스크 작가 및 액티닉 검사 시스템과 같은 새로운 검사 및 수리 기술에 대규모로 투자하고 있으며, 이는 고급 노드의 엄격한 결함률 및 해상도 요구를 충족하는 데 도움이 된다.
자동차 분야에서는 전기화 및 자율주행으로의 전환이 안전 기준이 높은 신뢰할 수 있는 반도체에 대한 수요를 증가시키고 있다. 이러한 변화는 리틱 품질 및 추적성에 대한 추가적인 강조를 두게 된다. AI 응용 프로그램, 특히 데이터 센터 및 엣지 장치에서 필요로 하는 맞춤형 논리 및 메모리 아키텍처는 리틱 주문의 다양성과 물량을 더욱 증가시키고 있다. 이러한 트렌드의 융합은 2027년까지 고급 포토마스크 시장에서 두 자리 수 성장세를 지속할 것으로 추정되며, EUV 마스크 펠리클, 결함 완화 및 차세대 마스크 소재에 대한 연구 및 개발이 계속될 것이다.
앞으로 리틱 제조 산업은 비용, 주기 시간 및 공급망 탄력성과 관련된 문제에 직면해 있다. 그러나 주요 공급업체의 지속적인 혁신과 반도체 파운드리와의 긴밀한 협력 덕분에 이 분야는 AI, 자동차 및 첨단 노드 응용 프로그램의 다음 파도를 지원할 수 있는 좋은 위치에 있다는 평가를 받고 있다.
전략적 권고 사항 및 향후 전망
실리콘 리소그래피 리틱 제조 부문은 2025년에 필수적인 국면에 진입 중이며, 이는 반도체 공정 노드의 축소, 극자외선(EUV) 리소그래피 채택, 그리고 통합 회로(IC) 설계의 복잡성 증가에 의해 형성되고 있다. 이 분야의 이해관계자를 위한 전략적 권고 사항은 2nm 이하 노드로 나아가면서 발생하는 기술적 및 공급망 문제를 모두 해결해야 한다.
우선, 고급 마스크 제작 인프라에 대한 투자가 필수적이다. 현재 선진 공정에서 대량 생산을 위해 널리 채택되고 있는 EUV 리소그래피는 전례 없는 정밀도 및 결함 관리를 요구하는 리틱을 필요로 한다. ASML 홀딩와 같은 기업은 마스크 블랭크 공급업체 및 마스크 제작소와 긴밀히 협력하여 전체 리틱 생태계를 개선해야 한다. 호야 주식회사와 신에츠 화학와 같은 주요 공급업체와의 전략적 파트너십은 최신 소재와 기술에 대한 접근을 보장하는 데 권장된다.
둘째, 리틱 검사 및 수리 프로세스의 자동화 및 디지털화를 우선시해야 한다. 패턴 복잡성이 증가함에 따라 수율에 영향을 미칠 수 있는 결함의 위험도 증가한다. KLA Corporation 및 히타치 하이테크와 같은 기업은 sub-nanometer 결함을 검출할 수 있는 검사 및 계측 도구를 발전시키고 있으며, 이는 고급 노드에서 품질을 유지하는 데 필수적일 것이다. 이러한 도구 및 AI 기반 결함 분석에 대한 전략적 투자는 리틱 제조업체의 주요 차별화 요소가 될 것이다.
셋째, 공급망 탄력성 문제를 해결해야 한다. 리틱 제조 공정은 소수의 고도로 전문화된 공급업체에 의존하고 있어 방해받기에 취약하다. 공급업체 기반의 다각화, 필수 자재의 버퍼 재고 구축 및 주요 파트너와의 장기 계약 체결이 현명한 전략이다. SEMI와 같은 산업 협의체와의 협력이 모범 사례 표준화를 도와주고 공급망 투명성을 향상시키는 데 기여할 것이다.
앞으로, 실리콘 리소그래피 리틱 제조에 대한 전망은 견고하며, 반도체 산업이 AI, 자동차, 고성능 컴퓨팅 등으로 확장을 해나가면서 수요가 함께 증가할 것으로 예상된다. 그러나 이 부문은 비용, 복잡성 및 지속적인 혁신의 필요성과 관련된 지속적인 문제에 직면할 것이다. 기술, 인재 및 전략적 파트너십에 선제적으로 투자하는 기업이 향후 몇 년 간의 기회를 가질 수 있는 최고의 위치에 있을 것이다.
출처 및 참고 자료
