용어사전

포토레지스트

[photoresist]

포토레지스트(Photoresist, PR)는 빛(Photo)에 반응하는 감광성 고분자 재료로, 웨이퍼 표면에 도포된 뒤 노광(Exposure) 공정을 통해 회로 패턴을 형성하는 반도체 핵심 소재다. 현장에서는 흔히 ‘감광액’ 또는 ‘PR’이라 불린다. 성질에 따라 빛을 받은 부분이 제거되는 포지티브(Positive) 형과, 반대로 빛을 받은 부분만 남는 네거티브(Negative) 형으로 나뉜다.

공정상 역할 반도체 8대 공정 중 기술 난도가 가장 높은 리소그래피(Lithography) 단계에서 사용된다. 웨이퍼 위에 그려진 포토레지스트 패턴은 후속 공정인 식각(Etching) 단계에서 하부 막질을 보호하는 마스크(Mask) 역할을 수행하여, 설계된 미세 회로가 웨이퍼에 정확히 구현되도록 한다.

기술의 진화 (파장에 따른 분류) 반도체 미세화는 광원의 파장이 짧을수록 유리하며, 이에 맞춰 포토레지스트 기술도 발전해왔다.

KrF(248nm) / ArF(193nm): 90nm~40nm급 레거시 및 범용 공정의 주력 소재다.

ArF 이머전(Immersion): 렌즈와 웨이퍼 사이에 굴절률이 높은 액체(물)를 넣어 해상도를 높인 기술이다. 20nm 중반에서 10nm 중반대 공정까지 폭넓게 활용된다.

EUV(13.5nm): 극자외선(Extreme UV)을 사용하는 7nm 이하 초미세 공정(5·4·3nm)의 필수 소재다. 기술 난도가 극도로 높으며, 최근에는 기존 화학증폭형(CAR)을 넘어 무기물 기반(Inorganic/Metal Oxide) PR 연구도 활발하다.

시장 동향 및 국산화 EUV 노광 장비는 네덜란드 ASML이 독점하고 있으며, 포토레지스트 시장은 전통적으로 JSR, TOK, 신에츠 등 일본 기업이 주도해 왔다. 2019년 일본의 수출 규제(포토레지스트 포함 3대 품목) 이후 한국은 공급망 다변화에 속도를 냈다. 국내 기업 동진쎄미켐이 ArF 이머전 PR 국산화에 성공한 데 이어, 삼성전자와 협력하여 EUV용 PR을 개발하고 초기 양산 단계에 진입하는 등 소재 국산화와 공급망 안정화에 중요한 전환점을 마련했다는 평가를 받는다.