램리서치가 EUV 리소그래피용 건식(드라이) 포토레지스트 개발을 위해 인테그리스, 미쓰비시 케미칼 그룹 회사인 젤레스트와 손을 맞잡았다. 양산 성공시 세정작업이 없고, 소재 사용량도 적어 기존의 안정성 문제가 대두된 습식 레지스트를 대체할 수 있을 것으로 예상된다.

램리서치는 미국 현지 시간으로 지난 12일 인테그리스(Entegris, Inc.), 미쓰비시 케미칼 그룹 회사인 젤레스트(Gelest, Inc. a Mitsubishi Chemical Group company)와 글로벌 반도체 제조업체의 차세대 반도체 생산에 사용되는 램리서치의 혁신적인 EUV 리소그래피용 건식(드라이) 포토레지스트 기술의 프리커서(전구체) 화학 물질의 안정적인 공급을 위한 전략적 파트너십을 체결했다고 발표했다.

세 회사는 EUV 건식(드라이) 레지스트 기술에 대한 이번 연구개발(R&D) 파트너십을 통해 머신 러닝, 인공 지능에서부터 모바일 기기에 이르기까지 차세대 디바이스의 로직 및 DRAM 개발에 협력할 예정이다.

또한 High-NA(high numerical aperture) EUV 패터닝을 위한 미래의 비용 효율적인 EUV 건식(드라이) 레지스트 솔루션 개발을 가속화하기 위해 협력하게 된다.

High-NA EUV는 향후 수십 년 동안 지속적인 디바이스 스케일링 및 반도체 기술 발전에 필요한 패터닝 기술로 널리 인식되고 있다.

건식(드라이) 레지스트는 High-NA EUV의 감소된 초점 심도 요구 사항을 지원하는 데 필요한 높은 에칭(식각) 저항성과 조정 가능한 두께 스케일링 증착 및 개발을 제공한다.

램리서치가 ASML 및 다국적 반도체 연구소 IMEC 과의 협력으로 처음 개발한 건식(드라이) 레지스트는 EUV 리소그래피의 해상도, 생산성 및 수율을 개선해 차세대 DRAM 및 로직 기술 개발과 관련된 주요 문제를 해결할 수 있는 것으로 알려져 있다.

건식(드라이) 레지스트 공정은 낮은 조사량(DtS) 및 도즈 결함 성능을 제공해 EUV 스캐너 생산성을 높이고 소유 비용(cost of ownership)을 낮출 수 있다.

또한 기존의 레지스트 공정에 비해 에너지를 절감하고 원자재를 5∼10배 적게 소비함으로써 지속 가능성 관련 주요 이점을 제공한다.

국내에서는 디엔에프가 관련 전구체 기술을 개발 중인 것으로 알려지고 있다.

이와 관련해 NH투자증권의 도현우 연구위원은 양산에 성공할 경우 기존 코터와 디벨로퍼 시장 점유율이 높은 TEL, Screen, Tokyo Ohka, 동진쎄미켐 등 습식 레지스트 업체에게 부정적일 것으로 예상했다.

이는 기존 습식 레지스트를 이용하는 공정이 안정성과 비용문제가 대두되기 때문으로 분석된다.

기존 포토레지스트 공정은 스핀 코팅 장비로 수행돼 습식 레지스트를 웨이퍼 위에 떨어뜨린 후 웨이퍼를 회전시켜 고르게 도포하는 방식으로 진행되는데 이 과정에서 많은 양의 레지스트가 낭비되고, 소재의 복잡도가 증가해 안정성도 과거 대비 저하된 것으로 알려지고 있다.

최근 발생한 TSMC, 키오시아 팹의 대형 공정 사고도 모두 레지스트가 원인으로 지목되고 있다.

도현우 NH투자증권 연구위원에 따르면 건식 레지스트 기술은 기존 습식 레지스트보다 낮은 선량과 해상도 증가가 가능하다고 전했다.

건식 레지스트는 CVD 프로세스를 사용하는데 소재를 가스화 시킨 후 챔버에 투입시켜 웨이퍼 위에 증착해 필름의 두께를 제어할 수 있는 능력이 향상되고, 세척 공정이 불필요해 높은 종횡비 구조에서 패턴이 무너지는 경향도 상대적으로 적은 것으로 알려지고 있다.