페로브스카이트 웨이퍼 스케일 패터닝

금속 할라이드 페로브스카이트(MHP)는 저온 용액 증착이 가능하여 차세대 집적 포토닉스 및 전자기기 분야에서 유망한 반도체 소재입니다. 그러나 이온 결합 특성으로 인해 용매, 현상액, 플라즈마 노출 등 표준 반도체 리소그래피 공정에 취약하여 기존 반도체 공정과의 통합에 한계가 있었습니다. 본 연구에서는 표준 탑다운 리소그래피 방식을 활용하여 150mm 웨이퍼 스케일의 세슘 납 브로마이드(CsPbBr3) MHP 박막 집적을 성공적으로 시연했습니다. 화학 증폭 레지스트(CAR-PMMA)와 페로브스카이트 호환 현상액을 사용하여 직접 포토리소그래피를 구현하고, 반응성 이온 식각(RIE)을 통해 패턴을 전사했습니다. 패터닝 후 박막의 구조적, 광학적, 형태학적 특성을 X선 회절, UV-Vis 흡수 및 PL 분광법, 분광 타원계, AFM, SEM 등을 통해 평가했습니다. 분석 결과, 패터닝 후에도 박막의 견고성이 유지됨을 확인했습니다. 이 웨이퍼 스케일 접근 방식은 복잡한 다층 레지스트 스택의 필요성을 줄이고, 서브마이크론 소자 구현을 위한 i-라인 스텝퍼 리소그래피와 호환됩니다. 이는 CsPbBr3 기반 소자의 반도체 기술 호환 통합을 크게 진전시키는 데 기여할 것입니다.