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[IT뉴스]반도체 회로 더 빠르고 정밀하게…EUV 핵심소재 설계법 찾았다

온카뱅크관리자

2026-09-21 08:07:24

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">리간드 종류 따라 감도·패턴 정밀도 조절<br>적은 전자빔으로 20㎚ 미세 패턴 구현<br>주석 원자 결합구조별 감광 반응 원리 규명<br>차세대 EUV 포토레지스트 설계 기준 제시</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="4digSGhDIW">
          <p contents-hash="bad372e68e7b2357319996a8d83e99e32856361e9e4d097b01f7edff510e2faa" dmcf-pid="8JnavHlwwy" dmcf-ptype="general"> [이데일리 신영빈 기자] 반도체 초미세 회로를 만드는 극자외선(EUV) 공정에서 빛에 반응하는 핵심 소재인 포토레지스트의 감도와 정밀도를 조절하는 기술이 개발됐다.</p>
          <p contents-hash="efe04c20923d005a6c4b9c9af2efdc1f1356e9afcda53fba455fbe42362c292b" dmcf-pid="6iLNTXSrsT" dmcf-ptype="general">울산과학기술원(UNIST)은 에너지화학공학과 장지현 교수 연구팀이 주석계 포토레지스트의 감도와 패턴 정밀도를 조절하는 기술을 개발했다고 21일 밝혔다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="493387b13ed754a5b2e9ded479cf30c2400b5f2035266ddb425e378b3567af44" dmcf-pid="POCv79UZDv" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="장지현 교수(왼쪽)과 이진영 연구원 (사진=UNIST)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/21/Edaily/20260921080238513qcar.jpg" data-org-width="1091" dmcf-mid="VV6MwCEoOG" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/21/Edaily/20260921080238513qcar.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            장지현 교수(왼쪽)과 이진영 연구원 (사진=UNIST)
           </figcaption>
          </figure>
          <div contents-hash="8f69922085a345f0a9d856e4004985a24e934a9d8e01310b02e916a00ba2b05e" dmcf-pid="QIhTz2u5IS" dmcf-ptype="general">
           포토레지스트는 반도체 노광 공정에서 빛에 반응해 회로 모양을 만드는 소재다. 빛을 받은 부분과 받지 않은 부분이 현상액에 녹는 정도가 달라지는 성질을 이용해 웨이퍼 위에 미세한 회로 패턴을 남긴다.
          </div>
          <p contents-hash="6427c2db70760a1ee1f907bee46ac4b7382efe15c49bd16148f091e17ed2fd61" dmcf-pid="xClyqV71ml" dmcf-ptype="general">주석계 포토레지스트는 EUV를 잘 흡수하고 얇게 도포하기 쉬운 데다 이후 회로 모양을 옮기는 식각 공정에도 잘 견뎌 차세대 EUV 소재로 주목받고 있다. 여러 개의 주석 원자 주위를 ‘리간드’라는 유기물질이 둘러싼 구조다.</p>
          <p contents-hash="a9f71a00507822ed5a32372f37fde07aa0e0c7eae5c01066ede0031a2c99f0de" dmcf-pid="yf8xDIkLOh" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 리간드의 종류를 바꿔 주석 원자가 몇 개씩 모이는지를 조절하면 포토레지스트 감도와 패턴 정밀도를 바꿀 수 있다는 사실을 확인했다. 감도가 높으면 적은 에너지로 빠르게 회로를 만들 수 있고, 정밀도가 높으면 회로 선의 가장자리를 반듯하게 구현할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="b2ead727f281554c328f7db3cf13fc6f0496f6797691ff867eba2da3bb9e81c8" dmcf-pid="W46MwCEomC" dmcf-ptype="general">연구팀은 전자를 내주는 성질을 가진 ‘아다만탄-1-카르복실산’과 전자를 끌어당기는 ‘디페닐포스핀산’을 각각 리간드로 사용했다.</p>
          <p contents-hash="2603ee605f1d477365b09a7267cb9a7f7902ea146ddecb655f961c0554570677" dmcf-pid="Y8PRrhDgDI" dmcf-ptype="general">아다만탄-1-카르복실산을 적용한 소재는 적은 전자빔 노출량으로 설계 선폭 20나노미터(㎚·10억분의 1m)의 미세 패턴을 구현했다. 반면 디페닐포스핀산을 적용한 소재는 더 많은 전자빔이 필요했지만 회로 선의 가장자리가 더 매끄럽게 만들어졌다. 폭 50㎚ 선의 가장자리 거칠기는 1.02㎚로 측정됐다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="670a251f406ce8ba9fa6fcfb93a9867822f0999454af1c47ae2a80774bc12ee6" dmcf-pid="G6QemlwamO" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="리간드의 성질별 주석 클러스터 핵수 조절과 미세 패턴 형성 과정. 같은 주석 원료에 전자를 끌어당기는 디페닐포스핀산을 리간드로 사용하면 주석 원자 3개가 모인 3-SnOC(위)가, 전자를 내주는 아다만탄-1-카르복실산을 사용하면 6개가 모인 6-SnOC(아래)가 만들어진다. 3-SnOC는 선의 가장자리를 매끈하게 만드는 특성이, 6-SnOC는 적은 전자빔 노출량으로 패턴을 만드는 감도가 우수하다. 오른쪽은 합성한 감광제에 전자빔을 쏴 나노미터 크기의 미세 패턴을 만드는 과정을 보여준다. (사진=UNIST)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/21/Edaily/20260921080239758tbnr.jpg" data-org-width="1175" dmcf-mid="fCSWBfztEY" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/21/Edaily/20260921080239758tbnr.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            리간드의 성질별 주석 클러스터 핵수 조절과 미세 패턴 형성 과정. 같은 주석 원료에 전자를 끌어당기는 디페닐포스핀산을 리간드로 사용하면 주석 원자 3개가 모인 3-SnOC(위)가, 전자를 내주는 아다만탄-1-카르복실산을 사용하면 6개가 모인 6-SnOC(아래)가 만들어진다. 3-SnOC는 선의 가장자리를 매끈하게 만드는 특성이, 6-SnOC는 적은 전자빔 노출량으로 패턴을 만드는 감도가 우수하다. 오른쪽은 합성한 감광제에 전자빔을 쏴 나노미터 크기의 미세 패턴을 만드는 과정을 보여준다. (사진=UNIST)
           </figcaption>
          </figure>
          <div contents-hash="7bba363fa4ed6728f0ebe450c824a021e7cdd4c6216c2ccc10ce8f64040a7cf9" dmcf-pid="HPxdsSrNIs" dmcf-ptype="general">
           이 같은 차이는 주석 원자들이 모이는 구조와 화학 반응 방식에서 비롯됐다. 아다만탄-1-카르복실산을 사용하면 주석 원자 6개가 모여 전자빔 에너지를 잘 흡수하고 리간드가 쉽게 떨어지면서 분자들이 빠르게 연결됐다.
          </div>
          <p contents-hash="1635b57b55528f685d3f333935dbd2eadd8233e0b2de1491c5cec9bd0370195b" dmcf-pid="XF07eoMVrm" dmcf-ptype="general">디페닐포스핀산을 쓴 경우에는 주석 원자 3개가 모였고 리간드가 쉽게 분해되지 않아 분자들이 보다 천천히 균일하게 연결됐다. 연구팀은 이를 통해 리간드의 전자적 특성이 감광 반응과 최종 패턴 품질을 좌우한다는 점을 규명했다.</p>
          <p contents-hash="705e944d599f2d3144f469621b96cdae85340292e8db7048e482e5b785e08652" dmcf-pid="Z3pzdgRfsr" dmcf-ptype="general">장지현 교수는 “이번 연구는 주석 함량뿐 아니라 리간드의 성질이 감도와 패턴 정밀도를 좌우한다는 점을 밝혔다”며 “공정 요구에 맞는 차세대 EUV 포토레지스트를 개발하는 설계 기준으로 활용될 것”이라고 말했다.</p>
          <p contents-hash="90e300fea65b12a42a2b81229dd32e2e2e0d3512d86bceea89b495862163602d" dmcf-pid="50UqJae4Iw" dmcf-ptype="general">이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단과 UNIST 연구기금, 정보통신기획평가원(IITP) 이노코어 사업의 지원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 나노·마이크로 분야 국제학술지 ‘스몰(Small)’에 지난달 25일 온라인 공개됐으며 후면 표지 논문으로도 선정됐다.</p>
          <p contents-hash="964e7feadc1f7e2d5492a742d14396e200237d58ceba0768da0d2cda04f293f4" dmcf-pid="1puBiNd8ID" dmcf-ptype="general">신영빈 (burger@edaily.co.kr) </p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 이데일리. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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