EUV와 DUV의 차이
노광 장비는 포토레지스트 위에 회로 패턴을 옮기는 장비입니다. EUV와 DUV는 같은 일을 하지만 광원과 장비 구성이 근본적으로 다릅니다. EUV 노광 장비는 네덜란드 ASML만 공급하며, 삼성전자와 SK하이닉스도 최선단 메모리·로직에 EUV를 도입했습니다.
결론
EUV와 DUV의 가장 큰 차이는 광원의 파장입니다. EUV는 13.5nm의 극자외선을 써서 한 번의 노광으로 미세한 패턴을 만들 수 있지만, 빛이 공기와 유리에 흡수되므로 진공 환경과 반사 거울 광학계가 필요하고 장비 가격도 매우 높습니다. DUV는 193nm(ArF)·248nm(KrF) 빛을 쓰며, 액침 노광과 멀티 패터닝을 조합해 폭넓은 공정 세대를 담당합니다. 7nm 이하 최선단 로직과 최신 DRAM의 핵심 층에는 EUV가 쓰입니다.
비교표
| 항목 | EUV 노광 | DUV 노광 |
|---|---|---|
| 대표 파장 | 13.5nm(극자외선) | 193nm(ArF), 248nm(KrF), 365nm(i선) 등 |
| 개구수(NA) | 0.33(현행), 0.55(High-NA) | ArF 액침 1.35, ArF 드라이·KrF 약 0.93 |
| 해상 한계(하프피치, k₁=0.3 가정) | 약 12nm(NA 0.33), 약 7nm(NA 0.55) | ArF 액침 약 43nm, KrF 약 80nm |
| 광학계 | 진공, 다층막 반사 거울 | 굴절 렌즈, ArF는 액침으로 해상도 향상 |
| 미세화 방식 | 단일 노광으로 미세 패턴 | SADP·SAQP 등 멀티 패터닝과 조합 |
| 장비 공급 | ASML 단독(광학계는 독일 자이스) | ASML, 니콘, 캐논 |
| 주요 적용 | 7nm 이하 로직, 최선단 DRAM의 일부 층 | 성숙~중간 노드 전반, EUV 공정의 나머지 층 |
해상도 차이는 어디서 오나: 레일리 식
노광으로 만들 수 있는 최소 하프피치 R은 레일리 식 R = k₁ × λ / NA로 어림할 수 있습니다(λ: 파장, NA: 개구수, k₁: 공정 계수). k₁을 0.3으로 같게 두면 ArF 액침(λ=193nm, NA=1.35)은 약 43nm, EUV(λ=13.5nm, NA=0.33)는 약 12nm, High-NA EUV(NA=0.55)는 약 7nm가 됩니다. ArF 액침은 파장이 EUV보다 14배 이상 길기 때문에, 40nm보다 촘촘한 배선은 멀티 패터닝으로 만들 수밖에 없습니다.
비용은 장비 가격이 아니라 층당 공정 수로 비교
EUV 장비는 1대 가격이 수천억 원대로 DUV 액침 장비보다 훨씬 비쌉니다. 하지만 비교해야 할 것은 장비 단가가 아니라 한 층을 만드는 데 드는 공정의 총량입니다. DUV로 미세 피치를 만드는 SAQP에서는 노광 1회에 스페이서 증착·식각·세정·계측이 여러 번 붙어 공정 수와 결함 위험, 생산 시간이 늘어납니다. EUV 단일 노광으로 바꾸면 이 공정들을 줄일 수 있어, 최선단 공정에서는 가장 미세한 층만 EUV로, 나머지는 DUV로 만드는 분담이 일반적입니다.
EUV를 둘러싼 일본 기업
노광 장비 자체는 ASML이 독점하지만, 그 주변에는 일본 기업이 많습니다. EUV 마스크 결함 검사 장비의 레이저텍(Lasertec), EUV용 포토레지스트의 JSR·도쿄오카공업(TOK)·신에츠화학, 마스크 블랭크의 HOYA·AGC, 레지스트를 바르고 현상하는 코터/디벨로퍼의 도쿄일렉트론(TEL)이 대표적입니다. DUV에서는 니콘·캐논이 노광 장비를, 기가포톤이 엑시머 레이저 광원을 공급합니다.
자주 묻는 질문
EUV 노광 장비는 어디서 만드나요?
양산용 EUV 노광 장비는 네덜란드 ASML만 공급합니다. 투영 광학계의 다층막 거울은 독일 자이스(ZEISS)가 만듭니다. DUV 노광 장비는 ASML 외에 일본의 니콘과 캐논도 공급합니다.
EUV에는 왜 진공과 반사 거울이 필요한가요?
파장 13.5nm의 극자외선은 공기와 유리에 강하게 흡수되기 때문에, 빛이 지나는 경로 전체를 진공으로 만들고 렌즈 대신 다층막 거울로 빛을 반사시켜 모으고 투영합니다. DUV의 193nm 빛은 석영 렌즈를 통과할 수 있어 굴절 광학계를 씁니다.
DUV만으로 최선단 칩을 만들 수 있나요?
액침 노광과 멀티 패터닝으로 일정 수준까지는 가능하지만 공정 수와 비용이 크게 늘어납니다. 현재 최선단 로직에서는 EUV가 주역입니다.
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출처
최종 업데이트: 2026년 10월 27일