김명웅·이진균 인하대 교수 연구팀, 반도체·디스플레이 공정 핵심 소재 연구 성과 발표

 

김명웅 인하대학교 화학·화학공학융합학과 교수, 이진균 고분자공학과 교수 공동연구팀이 새로운 개념의 반도체·디스플레이 생산 공정용 포토레지스트 소재 기술을 제안했다.

 

5일 인하대 등에 따르면 포토레지스트는 전기 회로를 만들 때 밑그림을 완성하는 핵심 과정인 광 리소그래피 공정에서 중요한 역할을 담당하는 핵심적인 화학 소재다.

 

공동연구팀은 반도체 산업 주력 소재인 심자외선·극자외선 포토레지스트 화학 구조에 변화를 줘 빛에 노출된 영역과 그렇지 않은 영역의 용해성(다른 물질에 녹을 수 있는 성질) 차이를 극대화할 수 있는 새로운 방법론을 제안했다.

 

연구팀은 포토레지스트 소재에 빛을 받으면 고분자 사슬이 분해되고, 구조가 변화하면서 물리·화학적 성질이 달라지는 반응 메커니즘을 적용했다.

 

더 나아가 고분자 물질 화학적 특성을 이론적으로 분석하고, 구조 변화에 따라 용해성이 어떻게 달라지는지 실험으로 검증한 뒤, 새로운 구조를 도입한 고분자 소재를 직접 합성하는 역량까지 결합하는 성과를 이뤘다.

 

연구팀 개발 기술은 반도체 공정뿐 아니라 OLED 픽셀 제조를 위한 디스플레이 공정에도 적용이 가능하고, 초고해상도 고성능 디스플레이 제조에도 기여할 것으로 기대된다.

 

특히, 이번 연구 성과는 소재 분야 저명 국제학술지인 어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials)지 35권 24호, 고분자 과학 분야의 저명 국제학술지인 유러피안 폴리머 저널(European Polymer Journal)지 234권에 최근 게재됐다.

 

김명웅 화학·화학공학융합학과 교수는 “이번 연구는 고분자 화학 기초 원리 탐구에서 출발해 포토레지스트 성능을 극대화하기 위한 연구”라며 “앞으로 이를 기반으로 기초 원리 이해 연구부터 다른 응용 분야로 확장된 연구로 발전시킬 계획”이라고 밝혔다.

 

이진균 고분자공학과 교수는 “이번 연구의 창의적인 시도는 반도체 집적회로와 OLED 디스플레이 제작 공정의 기술적 난제를 해결하기 위한 발판을 마련해 줬다”며 “향후 보다 넓은 범위로 확장이 가능할 것으로 기대한다”고 말했다.