차세대 반도체 Hyper-NA란? EUV·High-NA와 차이 무엇이 다를까

반도체 회로가 점점 작아지면서 기존 EUV보다 더 미세한 회로를 그릴 수 있는 차세대 노광 기술이 등장하고 있습니다.

최근 주목받는 기술이 바로 Hyper-NA EUV입니다.

현재 최첨단 반도체 생산에는 주로 0.33 NA EUV가 사용되고 있으며, 그다음 세대인 High-NA EUV는 NA를 0.55까지 높인 기술입니다.

그리고 그보다 한 단계 더 발전시켜 NA를 약 0.75 이상으로 높이는 기술이 Hyper-NA입니다.

쉽게 정리하면

기존 EUV 0.33 NA → High-NA EUV 0.55 → Hyper-NA EUV 약 0.75

순서로 발전한다고 보면 됩니다.

Hyper-NA란 무엇일까?

Hyper-NA는 현재 사용되는 EUV보다 훨씬 높은 **수치개구수(Numerical Aperture·NA)**를 사용하는 차세대 EUV 노광 기술입니다.

2026년 공개된 연구에서는 Hyper-NA를 약 0.75 NA의 EUV 기술로 설명하고 있습니다.

NA가 높아질수록 빛을 더 넓은 각도로 모을 수 있어 더 작은 반도체 회로 패턴을 그릴 수 있습니다.

따라서 Hyper-NA의 목표는 단순히 장비를 빠르게 만드는 것이 아니라 현재 High-NA EUV보다 더 작은 회로를 한 번의 노광으로 구현하는 것입니다.

EUV에서 NA는 무엇을 의미할까?

NA는 Numerical Aperture의 약자로 우리말로는 수치개구수라고 합니다.

쉽게 말하면 노광장비가 빛을 모아 아주 작은 패턴을 얼마나 정밀하게 만들 수 있는지를 나타내는 값입니다.

반도체 노광 해상도는 대략적으로

해상도 ∝ 빛의 파장 ÷ NA

관계로 이해할 수 있습니다.

따라서 사용하는 빛의 파장이 같다면 NA가 높을수록 더 작은 회로를 그릴 수 있습니다.

현재 EUV와 High-NA, Hyper-NA 모두 기본적으로 13.5nm 파장의 EUV 빛을 사용하는 방향입니다.

기존 EUV는 몇 NA일까?

현재 양산에 널리 사용되는 ASML NXE 계열 EUV 장비의 NA는

0.33

입니다.

13.5nm 파장의 EUV 빛을 이용하며 약 13nm급 해상도를 제공합니다.

이 장비는 현재 5nm와 3nm 등 첨단 반도체 공정의 핵심 노광장비로 사용되고 있습니다.

하지만 반도체 회로가 더 미세해지면서 0.33 NA만으로 한 번에 회로를 그리기 어려워졌습니다.

이 때문에 여러 번 패턴을 나눠 그리는 멀티 패터닝이 필요해질 수 있습니다.

High-NA EUV는 무엇이 달라질까?

High-NA EUV는 기존 0.33 NA를

0.55 NA

까지 높인 차세대 EUV 장비입니다.

ASML의 EXE 플랫폼이 대표적입니다.

ASML에 따르면 High-NA EUV는 약 8nm 해상도를 제공하며 기존 0.33 NA EUV보다 약 1.7배 작은 패턴을 구현할 수 있습니다.

이는 동일 면적에 더 많은 트랜지스터를 배치할 수 있다는 의미입니다.

Hyper-NA는 얼마나 작게 만들 수 있을까?

Hyper-NA의 목표는 약

5nm급 패턴 해상도

입니다.

ASML과 ZEISS 연구진은 2026년 Hyper-NA가 High-NA보다 약 3분의 1 이상 더 작은 구조를 구현할 가능성을 제시했습니다.

미국 로렌스버클리국립연구소도 0.75 NA Hyper-NA 연구 플랫폼을 통해 약 4.5nm half-pitch 구현을 목표로 하고 있습니다.

즉 대략적인 흐름은

0.33 NA EUV → 13nm

0.55 High-NA → 8nm

0.75 Hyper-NA → 약 5nm

수준으로 발전하는 것입니다.

여기서 말하는 5nm는 반도체 공정명인 ‘5나노 공정’과 동일한 의미는 아닙니다.

노광장비가 직접 구현할 수 있는 패턴 해상도를 의미합니다.

EUV와 Hyper-NA의 가장 큰 차이

기존 EUV와 Hyper-NA의 가장 큰 차이는 빛의 파장이 아니라 NA 값입니다.

기존 EUV는

13.5nm 파장 + 0.33 NA

High-NA는

13.5nm 파장 + 0.55 NA

Hyper-NA는

13.5nm 파장 + 약 0.75 NA

를 목표로 합니다.

즉 새로운 종류의 빛으로 완전히 바꾸기보다는 현재 EUV 생태계를 최대한 유지하면서 광학계의 성능을 높이는 방식입니다.

왜 EUV 파장을 더 짧게 하지 않을까?

더 작은 회로를 만들려면 EUV의 13.5nm 파장을 더 짧게 만드는 방법도 생각할 수 있습니다.

예를 들어 6.xnm 수준의 이른바 Beyond EUV도 연구되고 있습니다.

하지만 파장이 바뀌면

• 광원
• 반사 미러
• 마스크
• 소재
• 감광재
• 검사장비

등 EUV 생태계 상당 부분을 다시 개발해야 합니다.

반면 Hyper-NA는 기존 13.5nm EUV 생태계를 최대한 활용할 수 있다는 장점이 있습니다.

2026년 ASML·ZEISS 연구에서도 13.5nm를 유지하면서 NA를 약 0.75로 높이는 방식이 비용과 기술 측면에서 자연스러운 차세대 경로로 제시됐습니다.

기존 EUV 장비를 그대로 사용할 수 있을까?

장비 자체를 그대로 사용할 수 있는 것은 아닙니다.

NA가 높아지면 더 크고 정밀한 미러와 새로운 광학 설계가 필요합니다.

다만 Hyper-NA는

• 13.5nm EUV 광원
• 기존 마스크 기술
• EUV 소재 생태계
• 일부 제조 인프라

를 상당 부분 이어서 활용하는 방향으로 연구되고 있습니다.

이 점이 완전히 새로운 파장으로 전환하는 기술보다 현실적인 장점입니다.

Hyper-NA 장비가 훨씬 커질까?

NA가 높아지면 더 큰 광학계가 필요하기 때문에 장비가 커질 가능성이 있습니다.

ZEISS 자료에 따르면 Hyper-NA에서는 High-NA보다 미러 크기가 상당히 증가할 것으로 예상됩니다.

다만 전체 장비 설치면적은 현재 EXE High-NA 장비보다 크게 늘어나지 않도록 설계하는 방향이 검토되고 있습니다.

반도체 공장 입장에서는 장비 크기가 지나치게 커지면 기존 팹에 설치하기 어려워지기 때문에 중요한 문제입니다.

Hyper-NA의 가장 큰 기술적 문제는 무엇일까?

NA를 무조건 높인다고 좋은 것만은 아닙니다.

가장 큰 문제 중 하나는 **초점심도(Depth of Focus·DOF)**가 줄어든다는 것입니다.

NA가 높아질수록 해상도는 좋아지지만 정확하게 초점을 맞출 수 있는 범위가 좁아집니다.

2026년 Chemical Science 연구에서는 0.33 NA에서 0.75 NA로 높아질 경우 초점심도가 크게 줄어들기 때문에 더욱 얇은 감광재와 정밀한 공정 제어가 필요하다고 설명합니다.

감광재도 달라져야 할까?

그럴 가능성이 높습니다.

현재 EUV에서도 포토레지스트는 매우 중요한 기술입니다.

Hyper-NA에서는 초점심도가 더 작아지기 때문에 감광재 두께를 더욱 얇게 만드는 연구가 필요합니다.

연구에서는 10nm 이하 수준의 매우 얇은 레지스트가 요구될 가능성이 제시되고 있습니다.

이 때문에 금속산화물 레지스트(MOR) 같은 새로운 소재도 차세대 EUV 기술 후보로 연구되고 있습니다.

마스크 문제도 더 어려워질까?

그렇습니다.

NA가 높아지면서 빛이 마스크에 들어오는 각도도 더욱 민감해집니다.

이 과정에서

Mask 3D 효과

Shadowing 효과

같은 문제가 커질 수 있습니다.

즉 마스크 자체의 미세한 구조가 빛의 진행에 영향을 주면서 원하는 패턴과 실제 웨이퍼에 찍히는 패턴 사이에 차이가 생길 수 있습니다.

0.75 NA Hyper-NA 연구에서도 이러한 마스크 3D 효과가 핵심 기술 과제로 제시되고 있습니다.

편광 기술도 중요해진다

Hyper-NA에서는 빛의 편광 역시 중요한 문제가 됩니다.

IEEE 반도체 기술 로드맵에서는 NA가 0.75 이상으로 높아질 경우 편광 기술이 이미지 품질을 향상시키는 데 필요할 수 있다고 설명합니다.

하지만 기존 EUV 광원은 기본적으로 비편광 광원을 사용합니다.

편광을 추가하면 광량이 줄어 생산성이 떨어질 수 있기 때문에 새로운 기술적 해결책이 필요합니다.

Hyper-NA는 언제 실제 반도체 공장에 들어갈까?

현재 Hyper-NA는 상용 양산 장비가 아닙니다.

2026년 10월 ASML과 ZEISS는 Hyper-NA가 실제 동작 가능한 시스템으로 개발되기까지 약 10년 정도가 걸릴 수 있다고 밝혔습니다.

따라서 현재 예상으로는

2030년대 중반 전후

가 중요한 시점이 될 가능성이 있습니다.

IEEE 로드맵에서도 Hyper-NA가 2035년 이후 필요한 미세 패턴을 지원할 후보 기술로 언급됩니다.

High-NA는 이미 사용되고 있을까?

High-NA는 Hyper-NA와 달리 이미 실제 생산 단계에 진입하고 있습니다.

ASML은 2023년 첫 High-NA EUV 시스템을 출하했으며 현재 EXE 플랫폼을 공급하고 있습니다.

특히 2026년 7월 Intel Foundry는 일부 Intel 18A 공정의 실제 제품 생산에 High-NA EUV를 사용하기 시작했다고 발표했습니다.

2026년 9월 기준 ASML과 Intel은 High-NA를 활용한 테스트·연구·양산 과정에서 누적 100만 장 이상의 웨이퍼가 처리됐다고 밝혔습니다.

따라서 현재 기술 단계는

0.33 NA EUV → 본격 양산

0.55 High-NA → 초기 양산 도입

0.75 Hyper-NA → 연구·개발 단계

로 보는 것이 가장 정확합니다.

삼성전자·SK하이닉스도 Hyper-NA를 사용할까?

아직 Hyper-NA 도입 계획을 확정적으로 이야기하기에는 너무 이릅니다.

현재 반도체 업체들의 현실적인 다음 단계는 High-NA EUV입니다.

Hyper-NA는 그 이후 세대의 기술입니다.

ASML과 ZEISS가 실제 장비 개발을 진행하고 기술적·경제적 타당성이 확인된다면 삼성전자, SK하이닉스, TSMC, Intel 같은 첨단 반도체 기업들이 주요 고객 후보가 될 수 있습니다.

하지만 현재 Hyper-NA 구매나 양산 도입이 확정됐다고 보는 것은 이릅니다.

Hyper-NA가 중요한 이유

반도체 제조사들이 계속 회로를 미세화하는 이유는 같은 면적 안에 더 많은 트랜지스터를 넣기 위해서입니다.

트랜지스터 밀도가 높아지면

• 연산성능 향상
• 전력효율 개선
• AI 반도체 성능 향상
• 메모리 집적도 증가

등이 가능해집니다.

특히 AI 데이터센터와 고성능 컴퓨팅 수요가 늘어나면서 첨단 반도체의 미세화 요구도 계속되고 있습니다.

ASML과 ZEISS가 Hyper-NA를 연구하는 것도 High-NA 이후에도 반도체 미세화를 지속하기 위해서입니다.

EUV·High-NA·Hyper-NA 차이 한눈에 보기

기존 EUV는 0.33 NA를 사용합니다.

High-NA EUV는 이를 0.55 NA로 높였습니다.

Hyper-NA는 다시 약 0.75 NA 이상으로 높이는 기술입니다.

대략적인 해상도는

기존 EUV
약 13nm

High-NA EUV
약 8nm

Hyper-NA EUV
약 5nm 목표

입니다.

빛의 파장은 모두 기본적으로 13.5nm EUV를 유지한다는 점이 중요합니다.

Hyper-NA가 High-NA를 바로 대체할까?

그렇지는 않을 가능성이 높습니다.

반도체 제조에서는 새로운 장비가 등장했다고 기존 장비가 모두 사라지는 방식으로 바뀌지 않습니다.

공정층마다 필요한 해상도가 다르기 때문에

• DUV
• 기존 EUV
• High-NA EUV
• 향후 Hyper-NA

가 함께 사용될 가능성이 높습니다.

가장 미세한 패턴이 필요한 일부 핵심층부터 새로운 장비를 사용하는 방식입니다.

Hyper-NA EUV 핵심 정리

Hyper-NA는 High-NA EUV 다음 세대를 목표로 하는 차세대 반도체 노광 기술입니다.

핵심은 EUV 파장을 바꾸는 것이 아니라

NA를 0.55에서 약 0.75 이상으로 높이는 것

입니다.

이를 통해 High-NA의 8nm 수준보다 더 작은 약 5nm급 패턴 해상도를 목표로 합니다.

다만 Hyper-NA는 현재 실제 반도체 양산에 사용되는 기술이 아닙니다.

ASML과 ZEISS는 약 10년 이후 실용화를 목표로 기술을 연구하고 있으며, 실제 상용화까지는 광학계, 마스크, 감광재, 편광, 초점심도 등 해결해야 할 과제가 많습니다.

현재 반도체 노광 기술의 흐름을 간단히 정리하면

EUV → High-NA EUV → Hyper-NA EUV

입니다.

그리고 Hyper-NA가 현실화된다면 2030년대 중반 이후 반도체 미세화를 이어가는 핵심 기술 가운데 하나가 될 가능성이 있습니다.

자주 묻는 질문

Hyper-NA란 무엇인가요?

기존 High-NA EUV보다 수치개구수 NA를 더 높인 차세대 EUV 노광 기술입니다. 현재 약 0.75 NA를 목표로 연구되고 있습니다.

기존 EUV와 Hyper-NA의 차이는 무엇인가요?

기존 EUV는 0.33 NA이고 Hyper-NA는 약 0.75 NA를 목표로 합니다. NA가 높아지면서 더 작은 회로 패턴을 만들 수 있습니다.

High-NA와 Hyper-NA는 같은 기술인가요?

아닙니다. High-NA는 0.55 NA이고 Hyper-NA는 약 0.75 NA 이상을 목표로 하는 그다음 세대 기술입니다.

Hyper-NA도 EUV 빛을 사용하나요?

네. 현재 연구 방향은 기존 EUV와 같은 13.5nm 파장을 유지하면서 NA를 높이는 방식입니다.

Hyper-NA는 언제 상용화되나요?

ASML과 ZEISS는 2026년 10월 공개된 내용에서 실제 동작 가능한 기술까지 약 10년이 걸릴 수 있다고 전망했습니다. 따라서 2030년대 중반이 중요한 시점이 될 가능성이 있습니다.

Hyper-NA가 1나노 반도체에 사용되나요?

반도체의 ‘1나노 공정’과 노광장비의 패턴 해상도는 같은 개념이 아닙니다. Hyper-NA는 향후 sub-2nm 및 그 이후의 첨단 반도체 미세화를 지원하기 위한 후보 기술로 연구되고 있습니다.

※ 본 글은 2026년 10월 10일 기준 ASML, ZEISS 관련 공개자료와 IEEE·SPIE 등 최신 연구자료를 바탕으로 작성했습니다. Hyper-NA는 아직 연구·개발 단계이므로 실제 상용 장비의 사양과 도입 시기는 향후 달라질 수 있습니다.