극자외선(EUV) 패터닝 기술 한계를 극복한 신개념 ‘포토마스크’ 기술을 국내 연구진이 개발했다. 일본에 의존하고 있는 포토마스크 기술을 국산화하고 반도체 소자에 필요한 핵심 소재 생산력을 강화할 수 있는 발판을 마련했다는 평가다.
안진호 한양대 신소재공학과 교수 연구팀은 최근 EUV로 회로 패턴을 형성하는 리소그래피 공정을 혁신할 수 있는 포토마스크 신기술을 개발했다고 27일 밝혔다.
리소그래피는 실리콘 웨이퍼에 포토마스크를 통해 빛을 쪼여 회로 패턴을 형성하는 반도체 칩 제작 핵심 공정이다.
안진호 교수 연구팀이 개발한 포토마스크 기술은 기존 기술에 빛 위상을 제어·조절할 수 있는 ‘위상 변위 박막’을 추가한 것이 특징이다. 위상 변위 현상을 이용하면 패터닝 작업 시 빛 퍼짐 현상을 줄여 원하는 형태로 빛을 조사할 수 있다. 빛이 조사된 부분과 조사되지 않는 부분을 보다 명확하게 나눠 패터닝 특성을 극대화한다.
EUV 리소그래피 공정 기술은 10㎚(머리카락 두께 1만분의 1)급 이하 미세 패터닝이 가능해 차세대 노광기술로 꼽힌다. 반도체 양산에 활발하게 사용 중인 불화아르곤(ArF) 액침 리소그래피 기술이 패턴 해상도 한계에 부딪히면서 국내외 다양한 업체들이 EUV 공정 기술 상용화에 노력을 기울이고 있다.
EUV 리소그래피용 포토마스크 기술은 그림자 현상, 포톤 샷 노이즈 등으로 인해 패터닝 특성이 좋지 않다. 제품 생산성 저하에 주요인으로 작용한다. 안진호 교수 연구팀이 개발한 기술은 빛 퍼짐을 최소화해 문제점을 해결했다.
안 교수는 “개발한 기술은 더 빠르게 반도체 생산이 가능해 결과적으로 제품 생산성을 증가시킬 수 있다”며 “후속 연구를 통해 원천 기술에 대한 개량 특허를 확보하고, 국내 포토마스크 기술 경쟁력과 시장 주도권을 확보할 수 있도록 상용화에 매진할 것”이라고 말했다.
성현희기자 sunghh@etnews.com
