러시아 기업, 130nm급 반도체 제작 장비 개발 완료... 상용화까지는 수년 거리

러시아에 본사를 둔 Zelenograd Nanotechnology Center (ZNTC)가 130nm 공정 기술을 사용하여 200mm 웨이퍼를 처리할 수 있는 최초의 리소그래피(lithography) 장비 개발 3단계에 성공했다고 보고했습니다 CNews. 이 장비는 현재 내부적으로 테스트 중이며, 대량의 칩을 생산하는 실제 공장(fab)에서 사용되기까지는 몇 년이 남아 있습니다. 블로거 Dmitrii Kuznetsov는 이 장치가 러시아에서 제작된 부품으로 구성된 '최초의 러시아산 130nm급 리소그래프'라고 주장했습니다. 하지만 이것이 사실은 아닐 수도 있습니다.

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The Nvidia Spectrum-X SN6800 Ethernet Switch

(Image credit: Getty Images / Bloomberg)

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추정컨대, 130nm급 ZNTC 스텝퍼(stepper) 한 대는 670만 달러가 들며, 레이저 광원(laser light source)은 약 60만 달러가 들어 총 장비 하나의 비용은 약 730만 달러에 달한다. 이 금액을 비교하자면, ASML의 PAS 5500/150 스텝퍼는 2001년 1분기에 출시되었을 때 목록 가격(list price)이 310만 달러였다. 이는 누적 인플레이션으로 약 88%를 의미하며, 2026년 기준으로 환산하면 약 580만 달러에 해당한다. 한편, 러시아 스텝퍼는 130nm 제작 기술이 가능한 200mm급 장비이다.

Intel과 AMD가 각각 2001년과 2002년에 채택했던 130nm 제조 공정에 대해 이야기하자면, 러시아 칩 제조업체들은 역사적으로 두 가지 130nm급 노드를 개발해 왔지만, 해당 기술들은 ASML의 리소그래피 장비에 의존한다. ZNTC의 스텝퍼가 기존 노드에 통합될 수 있을지는 불분명하지만, ZNTC는 자신들이 공정 기술 '모델링 및 개발(modeling and developing)'에도 관여한다고 주장한다. 이는 130nm 기술 전체를 처음부터 발명하는 것보다는, 이 특정 장비를 중심으로 리소그래피 공정(감광액(resist), 노출량(exposure dose), 초점/공정 창(focus/process window), 마스크(masks), 정렬/오버레이(alignment/overlay), 현상 조건(develop conditions), 온도 등)을 개발하고 검증하는 것을 의미할 가능성이 높다.

일반적인 리소그래피(lithography) 장비 개발 주기를 고려할 때, ZNTC의 130nm 스텝퍼는 실제 칩 생산에 사용되기까지 아직 수년이 걸릴 가능성이 높다. 현재로서는 ZNTC의 130 nm 스텝-앤-리피트(step-and-repeat) 시스템이 여전히 엔지니어링 프로토타입 단계이며, 이는 예상보다 5개월 늦게 전달되었다. 첫 번째 프로토타입은 현재 내부 엔지니어링 및 승인 테스트를 거치고 있으며, 그 이후 ZNTC는 이미징(imaging)과 오버레이(overlay)부터 신뢰성(reliability), 처리량(throughput)에 이르기까지 모든 것을 최종 설계하고 검증해야 하며, 이 과정만 해도 1년 이상이 걸릴 것이다. 그 후에야 실제 칩 제조사들을 위한 프로토타입 장비를 제작할 수 있으며, 이들 제조사는 이를 특성화(characterize)하고 자사의 생산 공정 흐름에 적합하도록 인증(qualify)해야 할 것이고, 이 과정 역시 몇 달에서 길게는 몇 년이 걸릴 것이다.

심지어 확립된 리소그래피 공급업체들도 첫 통합 엔지니어링 시스템을 실제 양산 배치(production deployment)로 전환하는 데 수년이 걸리는 경우가 일반적이므로, 러시아 장비가 상용 웨이퍼 처리를 시작할 수 있는 현실적인 시점은 빠르면 2029년경일 것으로 예상된다. ZNTC가 필요한 모든 부품을 확보한다면 스텝퍼 자체의 제한적 생산은 더 일찍 시작될 수도 있지만, 이는 대량 반도체 제조를 위한 자격(qualification)과는 혼동해서는 안 된다.