반도체 제조용 포토레지스트 제거에서 인체에 유해한 NMP를 사용하지 않으면서, 제거 공정 시간은 반으로 단축하고, 필터 수명 연장으로 비용을 대폭 개선해 반도체 제조사의 수익확대에 도움을 주는 친환경 용매가 출시돼 시장의 기대를 모으고 있다.

선도적인 과학기술기업인 머크의 한국지사인 한국머크(대표이사 김우규 박사)가 반도체 제조에서 포토리소크래피 공정에 사용되는 새롭게 보완된 친환경 용매 제품을 23일 발표했다.

머크가 이번에 발표한 AZⓡ 910 리무버(AZⓡ 910 Remover)는 보다 비용 효율적인 방식으로 새롭게 배합된 제품으로, 인체에 유해한 NMP를 사용하지 않으면서도 패터닝된 포토레지스트를 빠르게 용해할 수 있도록 설계가 됐다.

전통적으로 반도체 제조 시설은 네거티브 톤 포토레지스트를 사용하는데, 네거티브 톤 포토레지스트는 포토공정에 레지스트를 더 적합하게 만들기 위해 가교 반응(crosslinking)과 같은 화학반응을 거친다.

반면에 가교된 레지스트는 용해와 제거가 더 어려워 기업과 환경 모두에 영향을 준다. 현재 시장에 있는 기존의 배합된 세정 제품들은 용액을 덜 사용하면서도 고성능이며 지속 가능한 화학구조 등, 점점 높아지는 업계 요건을 충족시키지 못한다.

이런 가운데 머크의 AZⓡ 910 리무버는 네거티브 및 포지티브 톤 포토레지스트를 웨이퍼 표면에서 들어올려 제거하는 형식의 NMP 기반 제품과 다르게, 네거티브와 포지티브 톤 포토레지스트를 모두 용해해 제거하는 방식이다.

이러한 참신한 접근법을 사용하면 제거공정에 걸리는 시간을 반으로 줄이고, 화학구조와 필터 수명이 연장돼, 제조사가 고도화된 프로세서에 필요한 고가의 제거액에 투자를 하지 않아도 되므로 총소유비용을 대폭 개선할 수 있다.

또한 우수한 환경발자국(환경 영향 범위), 다양한 장비에서 손쉬운 이용가능성, 뛰어난 레지스트 용해력을 갖춰 반도체 습식화학 시장에서 큰 영향을 끼칠 것으로 기대된다.

머크 반도체 소재 사업부 대표인 아난드 남비아는 “머크는 차세대 반도체 구현에 핵심적인, 세정에 대한 더 높은 니즈를 가진 고객들을 지원하기 위해 혁신적이며 비용 효율적인 솔루션을 개발했다. AZⓡ 910 리무버는 포토레지스트의 전체 부피에 3배 미만의 용액으로도 충분히 포토레지스트를 제거할 수 있어서 고객사의 비용을 절감하는 동시에 전세계에서 이 소재가 폐수로 흘러 들어가며 발생되는 환경발자국을 줄여준다. 지속가능성은 머크 기업 전략의 필수 요소이며, 머크는 고객사에 장기적인 가치를 창출하면서도 환경 측면의 니즈를 만족시키는 제품 및 기술 개발에 전념하고 있다”고 강조했다.

또한 남비아 대표는 “제품이 가진 독보적인 용해 성능은 제조비용을 줄이고 생산처리를 개선하고자 하는 고객사에 큰 이점을 안겨줄 것”이라며, “제품이 가지는 순수한 친환경 화학구조는 각 제조시설의 환경발자국을 극적으로 개선해, 고객이 습식화학 공정을 단순화할 수 있게 해 준다. 단지 1갤런의 AZⓡ 910 리무버만으로도 네거티브 톤 레지스트가 커버리지의 80%을 차지하는 8인치 웨이퍼 250개 이상을 세정할 수 있다. 이는 기존 솔루션으로는 따라잡기 힘든 수준의 성과”라고 덧붙였다.

한편 고순도 세정 제품은 반도체 제조 공정의 핵심적인 구성요소다. 실리콘 웨이퍼 위에 소재를 올릴 때, 모든 처리과정 후에는 웨이퍼에 남은 불필요한 잔여물을 제거하기 위한 꼼꼼한 세정 단계가 필요하다. 반도체 크기가 줄어듦에 따라 고도화된 고성능 친환경 세정제품에 대한 수요가 증가하고 있다.