중국 스타트업, DUV 리소그래피 없이 포토닉 칩 생산 주장… 나노임프린트 공정으로 비용 90% 절감, 8인치 웨이퍼를 기존 광리소그래피 없이 제작.

출처: Tom’s Hardware

(이미지 출처: Prinano)

중국 반도체 스타트업 Prinano는 업계 표준 리소그래피 장비를 사용하지 않고도 포토닉 칩의 대량 생산을 성공적으로 검증했다고 발표했습니다. SCMP 보고서에 따르면, 이 회사는 6월 5일 금요일 위챗 게시물에서 심천 Litra Technology와 협력해 8인치 광칩 웨이퍼를 제작했다고 밝혔습니다. 회사는 이를 “DUV(심자외선) 리소그래피를 완전히 배제하고” 달성했으며, 이는 ASML 리소그래피 도구에 대한 의존도를 낮추려는 중국의 중요한 돌파구라고 강조했습니다.

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전통적인 광학 리소그래피 대신, Prinano는 PL‑AS 진공 공기 쿠션 나노임프린트 리소그래피(NIL) 시스템을 사용했다고 밝혔습니다. 이 시스템은 기존 DUV 기반 공정 대비 제조 비용을 약 1/10 수준으로 낮추면서 포토닉 칩의 웨이퍼 수준 생산을 지원한다고 합니다.

현대 칩은 일반적으로 고도로 정교한 DUV 또는 더 진보된 EUV(극자외선) 시스템을 사용해 빛으로 회로 패턴을 실리콘 웨이퍼에 투사합니다. 이러한 장비는 지금까지 제작된 가장 복잡한 광학 시스템 중 하나이며 수억 달러에 달합니다. 나노임프린트 리소그래피는 매우 다른 접근 방식을 취합니다. 빛으로 패턴을 투사하는 대신, 특수 레지스트 층에 나노 규모 구조를 물리적으로 눌러 마치 스탬프처럼 미세 패턴을 웨이퍼 표면에 직접 새깁니다. 이 과정은 기존 리소그래피 장비에 필요한 많은 고가 광학 시스템을 제거합니다.

나노임프린트 리소그래피는 비용 절감과 매우 높은 패턴 해상도 때문에 전통적인 광학 리소그래피의 잠재적 대안으로 오랫동안 주목받아 왔습니다. 그러나 결함률, 템플릿 마모, 처리량, 생산 수율 등에 대한 우려 때문에 대량 생산 환경에서 널리 채택되지 못했습니다.

2017년에 설립된 Prinano는 지난 몇 년간 자체 나노임프린트 리소그래피 생태계를 구축하며 이러한 한계를 극복하려 노력해 왔습니다. 2025년에는 국내 고객에게 중국 최초의 반도체 나노임프린트 리소그래피 시스템을 공급했다고 발표하며 기술 상용화에 한 발짝 다가섰습니다.

최근 발표에 따르면, Prinano는 장비 개발 및 파일럿 배치를 넘어선 단계에 진입한 것으로 보입니다. 회사에 따르면, PL‑AS 진공 공기 쿠션 나노임프린트 리소그래피 플랫폼은 웨이퍼 수준 압력 제어, 맞춤형 이중층 임프린트 재료, 그리고 10 nm 이하 피처를 구현할 수 있는 독자적인 공정 기술을 포함하고 있습니다. 이 기술 덕분에 8인치 웨이퍼에서 포토닉 칩을 대규모로 생산하는 검증에 성공했다고 주장합니다.

특히, Prinano는 최첨단 프로세서나 AI 가속기 생산을 대체하려는 것이 아니라, 포토닉 칩에 초점을 맞추고 있습니다. 포토닉 칩은 전기 신호가 아닌 빛을 이용해 데이터를 전송하는 반도체로, 광섬유 통신, 데이터센터 인터커넥트, 센서 시스템, LiDAR 기술 등에 널리 활용됩니다.

포토닉 칩은 파장 가이드, 격자, 링 공진기 등 반복적인 나노 패턴이 핵심 구조를 이루기 때문에 나노임프린트 리소그래피와 특히 잘 맞습니다. 이러한 특성 덕분에 결함률과 정렬 요구사항이 훨씬 까다로운 고성능 로직 칩보다 실용적인 초기 적용 분야가 됩니다.

또 다른 주목할 점은 8인치 웨이퍼 사용입니다. 최첨단 프로세서는 점점 12인치 웨이퍼로 이동하고 있지만, 8인치 웨이퍼는 복