이차전지 소재 및 셀 제조 산업을 선도하기 위한 산업계 수요 기반의 석·박사 전문 인재 양성 및 산업계 적시 공급

본 과제는 차세대 반도체 제조의 핵심 기술인 극자외선(EUV) 리소그래피 공정에서 사용될, 빛에 반응하는 무기물 기반의 얇은 막 소재와 그 원료(전구체)를 개발하는 연구임. 기존 유기물 기반의 습식 공정 한계를 극복하고, 더욱 미세하고 정교한 반도체 회로를 만드는 데 필요한 건식 무기 포토레지스트 기술 확보를 목표로 함. 연구 목표는 무기 포토레지스트 및 언더레이어 전구체 개발 및 특성 개선임. Te, Ti, In, Sn, Zr, Hf 등 금속 함유 전구체 개발, 건식 증착 공정 적용 가능성 스크리닝 및 조건 확보, 전구체 특성 조절 리간드 설계 및 합성을 통해 양산화 대상 후보 물질군을 도출하는 것임. 핵심 연구 내용은 무기 박막형 포토레지스트용 Ti, In 중심 금속 전구체 개발, 건식 증착 공정 조건 확보, Sn, Zr, Hf 중심 금속 전구체 특성 개선, 리간드 설계 및 합성, 전구체 중간체 대량 합성 및 품질 확보, e-beam 조사에 의한 무기 포토레지스트 특성 변화 분석을 포함함. 기대 효과는 기존 패터닝 기술 한계를 넘어선 건식 무기 포토레지스트 기반 패터닝 기술 제시를 통해 관련 학문 및 응용 연구에 기여하는 것임. 또한, 국내 반도체 산업의 차세대 패터닝 공정 로드맵 및 기술 표준화를 제시하여 초격차 경쟁력 유지에 핵심 기반기술로 활용될 것으로 전망됨.

[개발목표]무기 포토레지스트 및 언더레이어 전구체 양산성 확보 및 고도화 패턴 전사 기술 확보­ - 무기 포토레지스트 및 언더레이어 건식 증착용 전구체 대량 합성 기술 연구­ - 무기 포토레지스트 및 언더레이어 건식 증착용 전구체 특성 연구 및 합성 공정 기초 자료 확보­ - 양산화 후보 전구체 특성 개선

본 과제는 반도체 제조에 사용되는 아주 미세한 회로를 그리는 데 필요한 핵심 재료인 'EUV 광 반응성이 있는 무기물 기반 화합물 박막 소재 및 전구체'를 개발하는 연구임. 이 기술은 빛을 이용해 정교한 패턴을 만드는 과정에서 더 작고 정밀한 반도체를 만드는 데 필수적인 역할을 함. 연구 목표는 EUV 광 반응성이 있는 무기 포토레지스트용 Sn, Zr, Hf 중심 금속 함유 전구체 및 언더레이어 전구체를 개발하는 데 있음. 또한, 신규 전구체의 건식 증착 공정 적용 가능성을 스크리닝하고 공정 조건을 확보하며, 무기 포토레지스트 및 언더레이어 전구체의 특성 조절이 가능한 리간드를 설계 합성하는 것임. 핵심 연구 내용은 무기 포토레지스트 전구체 중심 금속 선택, Sn, Zr, Hf 중심 금속 함유 전구체 개발, 건식 증착 공정 적용 가능성 스크리닝 및 조건 확보, 특성 조절 리간드 설계 합성, 전구체 intermediate 합성 및 품질 확보, 그리고 무기 포토레지스트 박막 특성 분석법 체계 확립임. 기대 효과는 개발된 차세대 EUV 무기 포토레지스트 소재 및 건식 공정 기술이 EUV의 광반응성 및 포토레지스트 사이즈 조절에 핵심적인 역할을 하는 점임. 특히, 무기 포토레지스트와 언더레이어 소재 개발이 EUV 건식 공정 개발에 필수적이며, 이 기술은 SK hynix, 삼성반도체 등 칩메이커의 초미세 패터닝 공정에 직접 적용되어 높은 수요를 충족시킬 것으로 전망됨.