[이슈] 후지필름, 세계최초 불소 무함유 포토레지스트 개발

https://www.fujifilm.com/ar/en/news/hq/13549

후지필름 [Fujifilm Holdings Corporation]은 수요일 AI 칩 제조에 사용되는 첨단 반도체 노드용 소재로, 세계 최초의 불소 무함유 네거티브 ArF 액침 포토레지스트를 개발했다고 발표했습니다. 회사는 이미 고객에게 샘플 제공을 시작했으며, 평가 완료 후 조기 상용화를 목표로 하고 있습니다.

불소 없는 포토레지스트 개발의 돌파구
불소 함유 화합물은 오랫동안 포토레지스트 배합에 없어서는 안 될 필수 요소로 여겨져 왔습니다. 포토레지스트란 실리콘 웨이퍼에 회로 패턴을 새기는 데 사용되는 감광성 소재입니다. 후지필름은 자사의 신형 레지스트가 불소 함유 원료를 전혀 사용하지 않고도 첨단 ArF 액침 리소그래피에 필요한 산 반응 효율과 발수성을 구현하며, 편차를 최소화하면서 미세 회로 패턴을 형성할 수 있다고 밝혔습니다.


불소 무함유(Fluorine-Free) ArF 이머전 포토레지스트의 개발은 규제 대응, 제조 공정 효율화, 공급망 안정화라는 세 차원에서 반도체 산업에 구조적 전환점을 의미합니다.

규제 리스크 차단
현재 ArF 이머전 리소그래피용 포토레지스트는 PFAS(과불화화합물)를 사용하지 않고는 광산 반응 효율과 발수성을 동시에 구현하기 어려워 사실상 필수 물질로 간주돼왔습니다. EU REACH는 2023년 5개국 제안 이후 현재 규제 초안 마련 단계(2026년 하반기 예정)에 있으며, 반도체 분야는 최대 12년 유예 가능성이 거론되지만 영구 면제는 보장되지 않습니다. 특히 전자·반도체 분야는 ‘조건부 허용’ 옵션에 포함되어 있어 언제든 규제 강도가 강화될 수 있습니다.


한국에게도 이 문제는 직접적입니다. PFAS를 사용하는 국내 반도체 관련 기업이 다수 존재하며, EU·미국 수출 의존도가 높은 삼성전자와 SK하이닉스의 공급망은 규제 발효 시 즉각적인 타격을 받을 수 있습니다. 불소 무함유 레지스트가 상용화되면 이러한 규제 리스크를 원천 차단하여 반도체 수출 시장 접근성을 유지할 수 있게 됩니다.

팹 운영 비용 절감
불소계 화합물이 포함된 폐수는 비함유 폐수와 반드시 분리 처리해야 하며, 고온 에너지가 필요한 별도의 처리 공정이 요구됩니다. 후지필름은 불소 무함유 레지스트를 사용할 경우 폐수 관리 효율 개선과 처리 에너지 절감 효과를 기대할 수 있다고 밝혔습니다. 실제로 반도체 팹 한 곳에서 불화수소산 폐수 처리 공정을 개선하는 것만으로 연간 80만 달러 이상의 비용을 절감한 사례가 보고된 바 있습니다.
전 세계 반도체 업계는 수처리·폐수 시스템에만 연간 약 10억 달러를 지출하고 있어, 불소 화합물 배제는 인프라 비용 구조를 장기적으로 간소화하는 효과를 가집니다.

기술 경쟁의 재편
불소 무함유 레지스트 개발은 현재 진행 중인 글로벌 소재 경쟁의 일환입니다. 센트럴 글라스(Central Glass)는 imec과 공동으로 PFAS-Free ArF 이머전 레지스트 개발 협약을 체결했고, 동진쎄미켐은 2030년까지 EUV용 포함 전 제품군의 PFAS-Free 전환을 선언했으며, JSR 역시 KrF·ArF용 PFAS-Free 감광액을 시장에 선보였습니다. 후지필름이 이번에 PFAS를 넘어 모든 불소 함유 원료를 배제한 완전 불소 무함유 제품을 세계 최초로 개발한 것은, 단순한 환경 대응을 넘어 차세대 소재 표준을 선점하려는 전략적 포지셔닝입니다.
후지필름은 이 기술을 EUV 리소그래피용 포토레지스트로도 확장할 계획이어서, 불소 무함유 접근법이 첨단 반도체 소재 전반의 새로운 설계 원칙으로 자리 잡을 가능성이 있습니다.