<용어사전> 빛으로 그려내는 반도체, ‘포토공정(Photolithography)’이란?
보이지 않는 나노 세계에서 빛으로 회로를 새기는 기술, 포토공정이 반도체 성능을 결정하고 있습니다. SK에코플랜트는 자회사 SK머티리얼즈퍼포먼스의 포토소재 경쟁력을 기반으로 고성능 반도체 제조의 정밀도와 생산성을 높이는 데 기여하고 있는데요. 이번 <용어사전>에서는 첨단 산업의 핵심 단계로 부상한 포토공정의 의미와 역할을 짚어보겠습니다.
반도체의 회로를 얼마나 정교하게 새길 수 있는가가 반도체 성능을 좌우하면서,
이에 따른 초미세 공정 경쟁도 심화되고 있습니다.
눈으로는 볼 수조차 없는 세계에서
정교한 ‘미세 패턴’을 그려 넣는 기술,
이 정밀도를 책임지는 단계가 바로 ‘포토공정’인데요.
이번 <용어사전>에서는
포토공정의 개념과 원리를 살펴보고,
SK에코플랜트가 포토소재(Photomaterials) 경쟁력을 기반으로
고성능 반도체 제조 경쟁력 강화에 어떤 역할을 하고 있는지 살펴보겠습니다.
포토공정이란?
포토공정은 감광성 물질인 포토레지스트(Photoresist)를 웨이퍼 위에 얇게 바르고,
회로가 새겨진 마스크에 빛을 쬐어 웨이퍼 위에 회로 패턴을 가시화하는 기술입니다.
빛에 노출된 포토레지스트는 화학 반응을 일으키며
특정 영역이 남거나 제거되는데요.
이를 통해 전기 신호가 지나는 길,
즉 반도체 회로가 형성될 위치가 드러납니다.
말 그대로 빛(Photo)으로 판화(Lithography)를 찍어내듯
반도체 회로를 만든다고 이해할 수 있습니다.
포토공정 원리는?
우선 웨이퍼 표면에 포토레지스트를 균일하게 코팅한 뒤,
미세한 회로 패턴이 새겨진 마스크에
자외선을 투사해 특정 부위를 노광(빛 노출)합니다.
이어 화학적 현상 과정을 통해
빛에 반응한 영역만 선택적으로 제거하여
패턴이 모습을 드러냅니다.
이후 드러난 영역을 깎아내는 식각(Etching) 공정과
금속을 증착하는 과정이 이뤄지면,
비로소 웨이퍼 위에 실제 회로 구조가 새겨진 상태가 됩니다.
이 일련의 과정이 한 번으로 끝나는 것이 아니라
하나의 칩이 완성될 때까지 수십 차례 반복됩니다.
포토공정이 중요한 이유
반도체의 성능은 같은 크기의 반도체 안에 누가 더 많은 양의 성능을 넣는가에 좌우됩니다.
때문에 반도체에 더 많은 트랜지스터 같은 전자장비를 넣기 위해
새겨지는 회로의 선폭은 더욱 좁아지게 되죠.
5나노미터(nm, 100만분의 1mm), 3나노미터와 같은 초미세 공정 시대에는
머리카락(10만nm)보다 약 2만배 가늘게 회로를 구현해야 하므로
포토공정의 정밀도와 투사 기술이
곧 반도체의 성능으로 직결됩니다.
모바일 AP(Application, Processor), AI 가속기, 자율주행 칩 등 고성능 제품일수록
이 포토공정이 차지하는 비중이 커지며,
전체 반도체 제조공정 중
약 40%를 차지한다고 평가될 정도로 중요도가 높습니다.
SK에코플랜트와 포토소재
SK머티리얼즈퍼포먼스는 반도체 포토공정에 필수 소재인
포토소재를 개발, 생산하는 고분자 소재 연구기업 입니다.
포토레지스트외에도 포토마스크,
반사방지막(BARC, 노광 중 빛의 반사를 억제하는 막) 등
포토 공정에 사용되는 필수 소재들을 개발하고 있습니다.
특히, 초미세 회로 패턴 형성에 사용되는 극자외선(EUV) 전용
포토레지스트까지 제품 개발도 진행하고 있습니다.
SK에코플랜트는 자회사 SK머티리얼즈퍼포먼스를 중심으로
반도체 포토소재 사업을 본격적으로 진행하며,
이를 통해 국내외 반도체 제조사에
첨단 공정에 최적화된 소재 공급을 확대해 나가고 있습니다.
이러한 흐름은 단순 소재 공급을 넘어
AI 시대의 핵심 경쟁력인 반도체 산업 생태계를
안정적으로 뒷받침하는 핵심 역할이 될 것입니다!
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이에 따른 초미세 공정 경쟁도 심화되고 있습니다.
눈으로는 볼 수조차 없는 세계에서
정교한 ‘미세 패턴’을 그려 넣는 기술,
이 정밀도를 책임지는 단계가 바로 ‘포토공정’인데요.
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SK에코플랜트가 포토소재(Photomaterials) 경쟁력을 기반으로
고성능 반도체 제조 경쟁력 강화에 어떤 역할을 하고 있는지 살펴보겠습니다.
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포토공정은 감광성 물질인 포토레지스트(Photoresist)를 웨이퍼 위에 얇게 바르고,
회로가 새겨진 마스크에 빛을 쬐어 웨이퍼 위에 회로 패턴을 가시화하는 기술입니다.
빛에 노출된 포토레지스트는 화학 반응을 일으키며
특정 영역이 남거나 제거되는데요.
이를 통해 전기 신호가 지나는 길,
즉 반도체 회로가 형성될 위치가 드러납니다.
말 그대로 빛(Photo)으로 판화(Lithography)를 찍어내듯
반도체 회로를 만든다고 이해할 수 있습니다.
포토공정 원리는?
우선 웨이퍼 표면에 포토레지스트를 균일하게 코팅한 뒤,
미세한 회로 패턴이 새겨진 마스크에
자외선을 투사해 특정 부위를 노광(빛 노출)합니다.
이어 화학적 현상 과정을 통해
빛에 반응한 영역만 선택적으로 제거하여
패턴이 모습을 드러냅니다.
이후 드러난 영역을 깎아내는 식각(Etching) 공정과
금속을 증착하는 과정이 이뤄지면,
비로소 웨이퍼 위에 실제 회로 구조가 새겨진 상태가 됩니다.
이 일련의 과정이 한 번으로 끝나는 것이 아니라
하나의 칩이 완성될 때까지 수십 차례 반복됩니다.
포토공정이 중요한 이유
반도체의 성능은 같은 크기의 반도체 안에 누가 더 많은 양의 성능을 넣는가에 좌우됩니다.
때문에 반도체에 더 많은 트랜지스터 같은 전자장비를 넣기 위해
새겨지는 회로의 선폭은 더욱 좁아지게 되죠.
5나노미터(nm, 100만분의 1mm), 3나노미터와 같은 초미세 공정 시대에는
머리카락(10만nm)보다 약 2만배 가늘게 회로를 구현해야 하므로
포토공정의 정밀도와 투사 기술이
곧 반도체의 성능으로 직결됩니다.
모바일 AP(Application, Processor), AI 가속기, 자율주행 칩 등 고성능 제품일수록
이 포토공정이 차지하는 비중이 커지며,
전체 반도체 제조공정 중
약 40%를 차지한다고 평가될 정도로 중요도가 높습니다.
SK에코플랜트와 포토소재
SK머티리얼즈퍼포먼스는 반도체 포토공정에 필수 소재인
포토소재를 개발, 생산하는 고분자 소재 연구기업 입니다.
포토레지스트외에도 포토마스크,
반사방지막(BARC, 노광 중 빛의 반사를 억제하는 막) 등
포토 공정에 사용되는 필수 소재들을 개발하고 있습니다.
특히, 초미세 회로 패턴 형성에 사용되는 극자외선(EUV) 전용
포토레지스트까지 제품 개발도 진행하고 있습니다.
SK에코플랜트는 자회사 SK머티리얼즈퍼포먼스를 중심으로
반도체 포토소재 사업을 본격적으로 진행하며,
이를 통해 국내외 반도체 제조사에
첨단 공정에 최적화된 소재 공급을 확대해 나가고 있습니다.
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