포토레지스트 생산 과정 및 관련 회사 총정리!!

 

포토레지스트(Photoresist)는 반도체, 디스플레이, MEMS(미세전자기계시스템) 등 다양한 산업에서 미세 패턴을 형성하는 데 사용되는 감광성 소재예요. 빛(자외선, 극자외선 등)에 반응하여 화학적 성질이 변하는 특성을 활용해 웨이퍼 위에 정밀한 회로 패턴을 형성할 수 있도록 해요.

포토레지스트는 주로 반도체 공정(포토리소그래피 과정)에서 사용되며, 높은 해상도와 정밀한 패턴 형성이 필수적이에요.

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2. 포토레지스트의 주요 성분

포토레지스트는 다음과 같은 주요 성분으로 구성돼요.

• 폴리머(Resin): 빛에 반응하는 감광성 수지로, 패턴 형성의 기본 구조를 제공해요.
• 광반응성 물질(Photoactive Compound, PAC): 특정 파장의 빛에 반응하여 화학적 변화를 일으켜요.
• 용매(Solvent): 폴리머와 감광제를 균일하게 분산시켜 웨이퍼 표면에 균일한 코팅이 가능하게 해요.
• 첨가제(Additives): 감광성, 점도, 접착력 등을 조절하는 역할을 해요.

포토레지스트는 빛에 대한 반응 방식에 따라 양성(Positive) 포토레지스트와 음성(Negative) 포토레지스트로 구분돼요.

• 양성 포토레지스트: 빛을 받으면 용해도가 증가하여 현상액에 의해 제거돼요. 그래서 더 정밀한 패턴을 만들 수 있어요.
• 음성 포토레지스트: 빛을 받으면 용해도가 감소하여 빛을 받은 부분이 남아요. 이 방식은 두꺼운 패턴을 형성할 때 유리해요.

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3. 포토레지스트 생산 공정

포토레지스트 생산은 고도로 정밀한 공정이 필요해요. 주요 단계는 다음과 같아요.

① 원료 준비 및 혼합

• 폴리머(수지), 감광제, 용매 등의 원료를 엄격한 품질 기준에 맞춰 준비해요.
• 각 성분을 균일하게 혼합하여 원하는 감광 특성과 점도를 갖도록 조정해요.

② 정밀 여과(Filtration) 및 정제(Purification)

• 혼합된 포토레지스트는 초미세 필터를 통해 불순물을 제거해요.
• 나노미터(nm) 수준의 입자까지 제거하여 반도체 제조 공정에서 결함 발생을 최소화해요.

③ 포장 및 저장

• 정제된 포토레지스트는 무진실(클린룸) 환경에서 불투명한 용기에 포장해요.
• 빛과 공기와의 접촉을 차단하여 품질을 유지해요.
• 필요에 따라 냉장 또는 상온에서 보관해요.

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4. 포토레지스트의 주요 제조업체

현재 전 세계적으로 포토레지스트를 생산하는 주요 업체는 다음과 같아요.

해외 기업

• JSR Corporation (일본): 반도체용 포토레지스트의 글로벌 리더예요.
• TOK(Tokyo Ohka Kogyo, 일본): 고해상도 포토레지스트를 제조해요.
• Shin-Etsu Chemical (일본): 반도체 및 디스플레이용 포토레지스트를 생산해요.
• Dow (미국): EUV(극자외선) 포토레지스트를 개발하고 있어요.

국내 기업

• 동진쎄미켐: 국내 유일의 포토레지스트 생산업체로, 반도체 및 디스플레이용 제품을 개발해요.
• 삼성전자, SK하이닉스: EUV 포토레지스트를 자체 개발하고 있어요.

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5. 포토레지스트 시장 전망 및 기술 발전

• EUV(Extreme Ultraviolet) 포토레지스트 개발이 핵심 기술로 떠오르고 있어요.
• 반도체 공정이 3nm 이하로 미세화되면서 고해상도 포토레지스트의 수요가 증가하고 있어요.
• 미국, 일본, 한국, 유럽이 반도체 소재 국산화 및 기술 독립을 위해 투자를 확대하고 있어요.
• AI, 자율주행, IoT 확산으로 인해 고성능 반도체 수요가 증가하면서 포토레지스트 시장도 성장하고 있어요.

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결론

포토레지스트는 반도체 공정의 핵심 소재로, 생산 과정에서 고순도 정제, 정밀한 혼합 및 여과, 무진실 보관이 필수적이에요. 세계 주요 반도체 기업들이 기술 경쟁을 벌이고 있으며, 향후 EUV 포토레지스트 개발이 산업의 핵심이 될 전망이에요.