반도체·디스플레이 소재 전문업체 동진쎄미켐이 올해 EUV PR 사업영역을 확대한다. 지난해 유기물 EUV PR을 본격 상용화한 데 이어, 미세화 공정에 더 적합한 무기물 EUV PR도 주요 고객사와 협업을 통해 개발 중이다. 동진쎄미켐이 개발을 추진 중인 무기물 EUV PR은 램리서치와 같은 건식(dry) 방식이다. 

9일 업계에 따르면 동진쎄미켐은 주요 고객사와 함께 드라이(dry) 방식의 무기물 EUV PR을 개발하고 있다.

PR은 반도체 웨이퍼 위에 반도체 회로를 그려 넣는 노광공정에 사용되는 화학재료다. 웨이퍼 위에 PR을 도포하고 특정 패턴이 새겨진 빛을 쬐면, PR이 화학적 변화를 일으켜 회로를 형성하는 방식으로 작용한다.

그간 PR 업계는 EUV(극자외선) 공정 도입이 활성화되는 추세에 맞춰 EUV용 PR을 적극 개발해왔다. EUV는 기존에 활용되어 온 ArF(불화아르곤) 광원 대비 에너지량이 14배 가량 높다. 그만큼 포함된 광자(빛을 구성하는 입자)의 수는 적어, 많은 수의 광자가 들어찬 ArF 대비 울퉁불퉁한 회로가 생성되는 '샷 노이즈' 현상이 생기기 쉽다. 때문에 더 적은 수의 광자로도 충분한 화학적 반응을 일으켜야 하는 것이 EUV PR의 핵심 요소로 떠올랐다.

가장 먼저 상용화 궤도에 오른 EUV PR은 기존 ArF용 PR과 같은 유기물(폴리머) 기반의 PR이다. 해당 PR은 화학반응을 촉진시켜 노광공정의 쓰루풋을 향상시키는 CAR(화학증폭형레지스트) 방식을 채택하고 있다. 해당 PR은 JSR, 신에츠화학, 도쿄오카공업 등 일본 업체들이 주도해왔으며, 동진쎄미켐 역시 지난해부터 주요 고객사의 D램 공정에 본격적으로 양산 적용하기 시작했다.

그러나 유기물 EUV PR은 물질 특성상 미세한 회로를 구현하기가 어렵다는 한계점이 있다. 이에 따라 업계에서는 금속산화물을 기반으로 한 무기물 EUV PR이 주목받기 시작했다. 무기물은 유기물 대비 분자 크기가 작고 EUV 광원 흡수율이 높아 정확하고 효율적으로 회로를 형성할 수 있다. 국내 주요 반도체 제조업체인 삼성전자, SK하이닉스도 무기물 EUV PR 도입을 추진 중이다.

무기물 EUV PR을 개발하는 대표주자로는 JSR의 자회사 인프리아, 글로벌 주요 반도체 장비업체인 램리서치가 있다. 인프리아는 액상 기반의 무기물 PR을, 램리서치는 드라이(Dry) 방식의 EUV PR을 개발 중이다. 동진쎄미켐은 이 가운데 램리서치와 같은 구조의 EUV PR을 개발하고 있다. 

액상 방식의 무기물 EUV PR과 드라이 방식의 무기물 EUV PR은 PR을 도포하는 방식에서 차이가 난다. 액상 방식은 웨이퍼를 회전시키면서 PR을 균일하게 도포하는 스핀 코팅 방식을 활용한다. 반면 드라이 방식은 화학적 증착(CVD) 방식으로 웨이퍼 위에 박막을 형성한다. 

한편 반도체 전문 시장조사업체 TECHCET에 따르면 EUV PR의 시장 규모는 2021년 5000만 달러에서 2025년 2억 달러로 4배 가량 증가할 전망이다.

디일렉=장경윤 기자 jkyoon@thelec.kr
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