핵심 소재 구조 혁신으로 초고해상도 생산 가능
국제 학술지 게재, 국내외 응용 가능성 입증
인하대학교(총장 조명우)는 김명웅 화학·화학공학융합학과 교수와 이진균 고분자공학과 교수로 구성된 공동연구팀이 반도체와 디스플레이 생산 공정의 핵심 소재인 포토레지스트 성능을 획기적으로 높일 수 있는 새로운 소재 기술을 개발했다고 8일 밝혔다.
연구팀은 기존 심자외선(DUV)·극자외선(EUV)용 포토레지스트의 화학 구조를 변화시켜, 빛을 쬔 영역과 그렇지 않은 영역의 용해성 차이를 크게 극대화하는 새로운 방법을 제시했다.
포토레지스트는 광 리소그래피 공정에서 미세한 회로 패턴을 형성할 때 사용되는 화학 소재다. 빛을 받은 부분과 받지 않은 부분의 용해성 차이가 클수록 회로 경계가 또렷하게 구현한다. 이는 반도체와 디스플레이의 정밀도와 수율에 직접적으로 영향을 미치는 핵심 요소로, 고성능 포토레지스트의 국산화 중요성도 커지고 있다.
연구팀은 고분자 사슬이 빛에 반응해 분해되고 구조가 변화함에 따라 용해성이 크게 달라지는 메커니즘을 적용해 △이론 분석과 실험 △신규 고분자 소재 합성 등까지 성과를 도출했다. 이번에 개발된 소재는 반도체 공정은 물론 OLED 픽셀 등 디스플레이 분야에도 적용이 가능해 초고해상도, 고성능 제품 생산에 중요한 역할을 할 것으로 기대한다.
이번 연구에는 인하대 대학원생 은경현 석사, 이혜지 석사, 윤상민 석사과정생이 제1저자로 참여했다.
김명웅 교수는 “고분자 화학의 기초 원리를 바탕으로 산업현장에 활용될 수 있도록 응용까지 성공적으로 연결한 연구”라고 평가했다. 이진균 교수는 “이번 성과가 반도체 회로와 OLED 디스플레이 제작 공정의 기술적 난제 해결에 새로운 돌파구가 되길 기대한다”고 말했다.
이번 연구 결과는 소재 분야 세계적 권위지인 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼스'와 고분자 과학 분야 국제학술지 '유러피언 폴리머 저널'에 각각 게재됐다.
인천=김동성 기자 estar@etnews.com
