펠리클은 노광 마스크를 보호하는 얇은 막으로 보시면 이해가 쉽습니다. 일반적으로 노광 마스크 위에 얇은 투명막을 씌워 먼지를 차단하고, 마스크 자체에는 입자가 닿지 않도록 합니다.
하지만 문제는 EUV는 기존보다 훨씬 높은 에너지를 가진 빛이라는 점입니다. 종전 불화 아르곤(ArF)공정에서는 무정형 불소 고분자나 실리콘계 고분자로도 펠리클을 만들 수 있었는데요. EUV 광은 그런 일반 소재들을 녹이거나 투과하지 못하거나 변형시켜버립니다. 때문에 EUV용 펠리클은 열에도 강하고, EUV 광을 거의 흡수하지 않으며, 기계적으로도 안정적인 신소재여야 합니다.
오늘날 ASML과 같은 EUV 업체가 고민에 빠진 이유입니다.
반도체 생태계는 거대합니다. 여기서 노광 장비만 떼어 놓고 보면 공급망 사슬은 이렇습니다. 파운드리 업체 → EUV 업체 → 펠리클 업체 → 펠리클 멤브레인 기업. 사슬 가운데 하나만 이상해도 첨단 반도체 제조는 불가능에 가깝습니다.
특히 오늘날엔 ‘하이 뉴메리컬애퍼처 극자외선(High-NA EUV)’ 장치가 TSMC 삼성전자 인텔에 하나씩 도입되고 있습니다. 2nm 공정 이하에서는 반드시 필요한 장치인데요. 때문에 펠리클 업계에서는 열에도 강하고, EUV 광을 거의 흡수하지 않으며, 기계적으로도 안정적인 소재를 찾아내는데 사활을 걸고 있습니다.
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