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주장

단순한 열처리만으로 구현 가능한 혁신적인 친환경 포토레지스트가 개발됐다. 포토레지스트는 미세한 회로 패턴을 형성하기 위해 사용되는 고분자 재료다.

부연설명

광주과학기술원(GIST)은 홍석원 화학과 교수 연구팀이 황찬국 포항가속기연구소(PAL) 연구원팀과의 공동연구를 통해 나노 미세 집적회로 제작을 위한 극자외선(EUV) 반응 포토레지스트를 개발하고 포토레지스트를 이용한 반도체 건식 제조법을 구현했다고 17일 밝혔다. EUV는 엑스레이(X-ray)와 심자외선 스펙트럼 영역 사이인 대략 10~100나노미터(㎚·1㎚는 10억분의 1m) 파장 대역의 빛으로 고해상도 이미징, 정밀한 소재 가공에 유용하다.

EUV 리소그래피는 최첨단 반도체 제조 기술이다. 포토레지스트와 특정 파장의 빛을 사용하는 리소그래피는 전자 소자의 제조 과정에서 미세한 회로 패턴을 형성하는 핵심 공정이다. 최근 회로 패턴이 점점 미세해지고 있다. 기존의 반도체 습식 제조법에서는 액체 화학물질의 표면 장력 때문에 극자외선 포토레지스트의 미세 패턴이 무너질 위험이 있다.

위치

08500

서울 금천구 가마산로 72 (가산동, 신화빌딩) 202

구성원
  • 이름신화
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#반도체가공소재기술

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근거1

연구팀은 습식 공정법과 다른 건식 공정법에 주목했다. 기존 건식 공정법은 전용 장비가 필요하고 비용이 많이 들 뿐만 아니라 유해 화학 물질인 '에천트'를 사용함으로써 환경 및 안전 문제가 있었다.

근거2

연구팀은 유기 촉매, 금속 촉매, 유기전자소재 등에 널리 사용되는 'N-헤테로고리 화합물 구조'를 활용해 포토레지스트를 개발했다. 100밀리줄(mJ)/cm^2 이하의 노광량에서도 충분히 반응하는 극자외선 감도를 지닌 물질을 합성했다. 노광량이란 리소그래피 공정에서 감광성 물질이 희망 패턴을 형성하기 위해 필요로 하는 빛의 총 에너지다.

근거3

연구팀은 개발한 물질에 최적화된 열기반 건식 공정법을 통해 80nm 수준의 나노 패턴을 구현하는 데 성공했다. 특히 에천트를 사용하지 않고 금속-리간드 결합을 만들어 구조 안정성을 확보함으로써 효율성을 높였다.

홍 교수는 “국내 독자 기술을 활용해 간단한 열처리 공정만으로 고해상도 EUV 패터닝을 구현하는 혁신적인 친환경 열 기반 포토레지스트를 개발했다는 점에서 연구의 큰 의의가 있다”고 말했다.

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