[더구루=정예린 기자] 삼성전자가 반도체 최첨단 미세 회로 공정에 무기물 포토레지스터 도입을 서두른다. 삼성SDI와 협력해 국산화까지 성공할 경우 또 한번의 '초격차'를 이뤄낼 수 있을 전망이다.
5일 중국 국가지적재산권국(SIPO)에 따르면 SIPO는 지난달 삼성전자의 '극자외선을 이용한 레지스트 패턴 형성 방법 및 이를 마스크로 이용한 패턴 형성 방법(특허번호 CN117518728A)'이라는 제목의 특허를 승인했다. 작년 7월 출원한지 7개월여 만이다.
이 특허는 포토레지스트 패턴을 형성하는 방법을 담고 있다. 기존에 활용되던 화학증폭형 포토레지스트가 아닌 금속산화물질 기반 무기화합물 포토레지스트를 사용하는 것이 특징이다. 무기물 포토레지스트를 도포한 뒤 극자외선(EUV)에 노출시켜 기판에 회로를 새긴다.
무기물 포토레지스트는 유기물 대비 분자 크기가 훨씬 작고 빛 흡수율이 높아 미세한 패턴 구현에 유리하다. 동일한 조건에서 시간당 더 많은 웨이퍼를 처리할 수 있어 생산성 향상에도 기여한다. 3나노미터(nm) 이하 초미세 반도체 공정의 '게임체인저' 소재라고 불리는 이유다.
삼성전자의 무기물 포토레지스트 실제 도입을 위한 행보가 공개된 것은 이번이 처음이다. 특허 출원을 통해 핵심 기술을 사전에 확보, 선단 공정에 무기물 포토레지스트를 적용하기 위한 준비를 마친 것으로 해석된다.
삼성전자는 삼성SDI와 무기물 포토레지스트 개발에 협력하고 있다. 작년 3월 미국에서 열린 세계 최대 광공학회 'SPIE 2023'에서 삼성SDI로부터 일부 샘플을 공급 받았다며 협업 성과를 알린 바 있다. 삼성SDI 전자재료사업부가 지난 2021년 무기물 포토레지스트 연구에 착수한지 3년여 만이다. 양사가 개발에 성공하면 무기물 포토레지스트 최초 국산화라는 타이틀도 함께 거머쥐게 된다.
글로벌 반도체 기업들도 미세 공정 구현을 위해 앞다퉈 무기물 포토레지스트 적용을 추진하고 있다. 가장 먼저 대만 TSMC가 도입한 것으로 알려진다. 램리서치로부터 조달하는 방안이 유력하다. SK하이닉스는 일본 소재 업체 JSR 자회사인 인프리아의 무기물 포토레지스트를 공동 개발 중이다.
