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[IT뉴스]UNIST, EUV 노광용 주석계 포토레지스트 맞춤 제어 기술 개발

온카뱅크관리자

2026-09-21 08:47:25

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">장지현 교수팀, 리간드 전자성 조절해 주석 클러스터 핵수 및 분해 경로 제어<br>고감도 6핵 클러스터 20㎚ 패턴 구현…3핵 클러스터 거칠기 1.02㎚ 달성<br>반도체 노광 공정별 맞춤 소재 설계 기준 제시…국제학술지 ‘스몰’ 표지논문 게재</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="uBrneae4l0">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="a063989f55bcc5c18ffed32206d3049e47a7ba4b752d2cb18b5ed6450d8e6b4a" dmcf-pid="7bmLdNd8C3" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="리간드에 따라 주석 클러스터 핵수가 조절되고 미세패턴이 형성되는 과정. 연구그림=UNIST" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/21/seouleconomy/20260921084151910drpa.png" data-org-width="1175" dmcf-mid="U6WwcOcnlp" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/21/seouleconomy/20260921084151910drpa.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            리간드에 따라 주석 클러스터 핵수가 조절되고 미세패턴이 형성되는 과정. 연구그림=UNIST
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="c906471018de757427c16da7bd7a63fe7d4417442dfe050dbb6dbadfa49c062c" dmcf-pid="zKsoJjJ6TF" dmcf-ptype="general">반도체 초미세 공정의 핵심 소재인 차세대 극자외선(EUV) 포토레지스트의 감도와 정밀도를 공정 요구에 따라 자유롭게 맞춤 설계할 수 있는 기술이 개발됐다.</p>
          <p contents-hash="1962d183aba522774189057aa40ba0ae99027c34e0076e53c6646e6029802dc3" dmcf-pid="q9OgiAiPTt" dmcf-ptype="general">울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 장지현 교수 연구팀은 주석계 포토레지스트의 리간드 화학적 특성을 제어해 감광제의 반응 속도와 회로 정밀도를 독립적으로 조절하는 설계 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 연구 성과는 나노 분야 국제학술지 ‘스몰(Small)’ 후면 표지 논문으로 선정됐다.</p>
          <p contents-hash="acedb8c949ce94fc0a7eb77514d77f484fac48451b4ebdc3be751bc16bdada14" dmcf-pid="B2IancnQl1" dmcf-ptype="general">포토레지스트는 빛에 반응해 반도체 웨이퍼 위에 미세 회로를 그리는 감광 물질이다. 최근 EUV 노광 공정 도입과 함께 빛 흡수율이 뛰어나고 식각 공정 저항성이 우수한 주석 산화 클러스터(SnOC) 소재가 주목받고 있다. 그러나 기존 방식은 감도를 끌어올리기 위해 주석 함량을 높일 경우 금속 오염이 발생하거나 노광 시 내부 결합이 무작위로 분해돼 패턴 가장자리가 거칠어지는 상충관계(RLS trade-off)를 극복하기 어려웠다.</p>
          <p contents-hash="457959fcfbdc852167cd39be77af8b8fecdd5101f370226c277f485e31de71a4" dmcf-pid="btg6VMV7l5" dmcf-ptype="general">연구팀은 주석 원자를 둘러싼 유기물인 ‘리간드’의 전자적 성질을 변형해 이 난제를 풀었다. 전자를 내주는 ‘아다만탄-1-카르복실산’과 전자를 끌어당기는 ‘디페닐포스핀산’을 각각 주석 전구체와 반응시켜 주석 원자가 6개 모인 클러스터(6-SnOC)와 3개 모인 클러스터(3-SnOC)를 선택적으로 합성했다.</p>
          <p contents-hash="581b123884f20ad37c3fc87b3f3899405da1e52627bbabb85ffef602d443d93b" dmcf-pid="KFaPfRfzSZ" dmcf-ptype="general">분석 및 시뮬레이션 결과 두 소재는 노광 반응 경로에서 뚜렷한 차이를 나타냈다. 6-SnOC는 전자빔을 쬘 때 결합해리에너지가 낮은 주석-탄소(Sn-C) 결합이 먼저 끊어지며 분자 간 가교 반응이 급격하게 진행됐다. 그 결과 적은 빔 노출량(D₀ 285 µC·cm⁻²)으로도 20나노미터(㎚) 폭의 초미세 패턴을 신속하게 형성하는 고감도 특성을 보였다.</p>
          <p contents-hash="9f7f80af06f991b9792181d25b5ee8e37a0703e5b05e52e0df8e0c9d87061e03" dmcf-pid="93NQ4e4qlX" dmcf-ptype="general">반면 3-SnOC는 견고한 방향족 리간드가 분해를 억제하는 대신, 주석과 산소가 촘촘하게 얽히는 무기 네트워크 축합 반응이 점진적으로 일어났다. 전자빔 투입량은 더 필요했지만(D₀ 1000 µC·cm⁻²), 선 가장자리 거칠기(LER)가 1.02㎚에 불과할 정도로 매끈하고 반듯한 회로를 형성했다.</p>
          <p contents-hash="53dca0ec00865ab225ccb405dd9d8001b25398eeffc35cd8654e79c812a01578" dmcf-pid="20jx8d8BhH" dmcf-ptype="general">연구팀은 밀도범함수이론(DFT) 계산과 X선 광전자 분광법(XPS), 비행시간형 이차이온 질량분석법(TOF-SIMS) 등을 통해 노광 전후의 화학 결합 분해 순서를 원자 수준에서 입증했다.</p>
          <p contents-hash="e04f60ca88f4d5333ae2fa9f8203bf14103d24bcf42fc2eb70b79bb7dc94fcd4" dmcf-pid="VpAM6J6byG" dmcf-ptype="general">이번 기술은 생산성을 우선하는 초고속 공정에는 6-SnOC를, 선폭 거칠기와 균일도가 중요한 정밀 공정에는 3-SnOC를 선택적으로 투입하는 등 공정별 맞춤형 포토레지스트 분자 설계의 길을 열었다는 평가다.</p>
          <p contents-hash="151aa3ec7134d0c3f992357088976ef6527e4302d94f839250b8d6e8913eedf6" dmcf-pid="fUcRPiPKCY" 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 설명했다.</p>
          <p contents-hash="4caaeea71c7eca283a076a91d01a5a02f45e1a4ce602a3c4d302cc3e9ae938e9" dmcf-pid="4ukeQnQ9CW" dmcf-ptype="general">울산=장지승 기자 jjs@sedaily.com</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 서울경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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