2011년 최고점에 도달한 후 2012년에 4% 감소한 포토마스크 시장은 올해 3% 성장이 예상되며, 향후 2년 간 또 다시 3% 성장할 것으로 전망된다.
반도체 포토마스크 시장의 핵심 성장 요인은 앞으로도 45nm 이하의 최소 배선폭(feature size) 선진 기술과 아시아태평양 지역의 생산량 증가이다. 대만은 3년 연속 최대 포토마스크 시장 지위를 차지했고, 향후에도 1위 자리를 유지할 것으로 예상된다.
2012 지역별 포토마스크 시장
| ▲ 출처: SEMI포토마스크 특성 요약보고서(2013 3월호) 한국SEMI 제공 |
마스크 제조 시장은 점차 자본 집약적으로 변해가고 있다. 국제반도체장비재료협회(SEMI)의 자료에 따르면, 2012년 마스크/레티클 제조 장비 시장은 전년 대비 14% 성장한 13억 달러에 달하며 3년 연속 기록을 경신하였다.
마스크 제조 장비 시장이 성장하고 있지만, 최첨단 제품을 생산할 수 있는 디바이스 제조업체 수는 줄어들고 있다. 2012년에는 대규모로 23nm 이하의 디바이스를 생산할 수 있는 제조업체가 6곳에 불과했다. SEMI의 팹 데이터베이스(www.semi.org/en/MarketInfo/FabDatabase)에 따르면, 2012년 4분기에는 가동에 들어갈 수 있을 것이라고 발표했던 TSMC와 글로벌파운드리즈(GlobalFoundries)는 올해 말경에 23nm 이하의 디바이스를 생산할 수 있을 것으로 예상된다.
포토마스크 산업이 자본 집약적으로 변해가면서 마스크 전문 업체들의 시장 점유율은 증가하고 있다. 마스크 전문 업체의 시장 점유율은 2006년 30%에서 현재 43%까지 증가했다.
극자외선(EUV) 개발이 지연되고 있는 반면에 소자회사들은 193nm 리소그래피를 20nm 공정에 적용하는데 성공했다. 대량 생산까지는 추가 작업이 좀 더 남아있긴 하지만, 유도 자기 조립(directed self-assembly)에는 진전이 있었다.
EUV에는 소스 파워가 여전히 중요한 과제로 남아있다. 그러나 최근 인텔, 삼성, TSMC의 ASML에 대한 공동 투자와 ASML의 싸이머(Cymer) 인수 등으로 개발에 박차를 가하게 될 것으로 보인다. 그렇긴 해도 소자회사들은 14nm 및 10nm 디바이스에 대한 유사한 리소그래피 로드맵을 유지하고 있다.
1X 공정을 위한 리소그래피 솔루션은 아직까지 출현하지 않았다. 나노임플란트(Nanoimplant)와 전자빔(ebeam)은 다소 진전을 보였지만, 처리속도 및 해상도와 같은 중요한 부분은 여전히 정체되어 있다. 획기적인 진전이 없는 상황에서 디바이스 제조업체들은 10nm 디바이스를 위한 트리플(3번) 패터닝과 10nm 이하의 최소 배선폭의 주요 레이어를 위한 쿼드러플(4번) 패터닝에 의존할 수밖에 없을 것이다.
또한 최신화 된 리소그래피 비용이 디바이스 밀도 증가로 인한 이익보다 더 빠르게 증가하고 있어, 산업계가 무어의 법칙을 유지해 나갈 수 있을 것인지도 지켜볼 필요가 있다.
최근 SEMI에서 발간한 ‘포토마스크 특성 요약 보고서(Photomask Characterization Summary)’는 북미, 일본, 유럽, 대만, 한국, 중국, 기타 지역 등 세계 7개 지역의 2012 포토마스크 시장에 대한 상세한 정보를 제공한다. 이 보고서는 또한 2007~2014년까지 각 지역의 자료를 포함하고 있다.
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