인하대, EUV 포토레지스트 신뢰성·성능 한계 극복 전략 제시

(인천=뉴스1) 박소영 기자 = 인하대학교는 극자외선(EUV) 리소그래피 기반 반도체 공정에서 포토레지스트 소재의 신뢰성과 성능 한계를 극복할 수 있는 새로운 전략을 제시해 학계의 주목을 받고 있다고 29일 밝혔다.

자연순환형 전자소재연구소 구예진 박사와 고분자공학과 재료합성연구실 공동연구팀은 차세대 EUV 포토레지스트 후보로 꼽히는 주석 나노클러스터 소재의 불안정성 원인을 규명하고, 이를 개선하는 합성 전략을 실험으로 입증했다.

EUV 공정은 초미세 반도체 회로를 구현하는 핵심 기술로, 빛을 받으면 성질이 변하는 포토레지스트가 회로 패터닝을 좌우한다. 최근 주목받는 주석 기반 포토레지스트는 공기 중 수분과 반응해 성능이 저하되는 한계를 안고 있었는데, 연구팀은 주석의 화학적 특성인 ‘루이스 산성’에 착안해 불소 원자를 도입하는 방식을 제안했다.

그 결과 불소를 활용해 합성한 주석산화물 포토레지스트는 10나노미터급 해상도를 구현하면서도 대기 노출에 따른 신뢰성 문제가 나타나지 않는 등 공정 안정성이 크게 향상된 것으로 확인됐다. 또한 포토레지스트를 두 겹으로 쌓는 구조를 적용해 더 적은 광량으로도 회로를 형성할 수 있어 공정 효율을 높일 수 있음을 입증했다.

연구팀은 또 화학증폭형 포토레지스트(CAR)의 감도를 높이는 기술도 함께 제시했다. EUV 노광 과정에서 손실되는 빛을 줄이기 위해 아이오딘 원자를 포함시키는 전략을 적용한 결과, 공정 감도와 패턴 품질이 동시에 개선되는 효과가 확인됐다.

구 박사는 "기업과의 협력을 통해 첨단 반도체 공정의 핵심 문제 해결 방안을 제시할 수 있었다"며 "국내 반도체 기술 경쟁력 향상에 기여하는 연구를 이어가겠다"고 말했다.

imsoyoung@news1.kr