KRISS, 반도체 초박막 두께 측정법 및 인증표준물질 개발
KRISS(한국표준과학연구원, 원장 정광화) 전략기술연구본부 나노측정센터 김경중 박사는 지식경제부 시스템 IC-2010 사업의 지원으로 반도체 소자 공정에 가장 중요한 분석 난제 중의 하나인 산화막의 나노미터(nm , 10억분의 1 m) 두께를 정밀하게 측정하는 기술 개발에 성공했다.
김박사는 엑스선광전자분광법(XPS)을 이용한 1 나노미터 이하 초박막 두께에 대한 정확하고 재현성 있는 측정법을 확립해 이 결과를 측정과학 분야 권위 학술지인 메트롤로지아(Metrologia)에 게재했다.
또한 김박사는 대표적 표면분석법인 엑스선광전자분광법(XPS)과 절대 두께측정법인 고분해능 투과전자현미경(TEM)의 장점을 활용한 상호보정법으로 나노미터의 산화막 두께 측정 소급체계를 확립했으며, 박막 두께 측정용 인증표준물질을 개발했다.
KRISS는 이러한 연구 결과를 바탕으로 세계 각국이 참여한 국제도량형위원회 표면분석분야 국제비교(KC: Key Comparison) ‘나노미터 이산화규소(SiO2) 박막의 두께 측정’에서 세계 최고 수준의 측정 결과를 나타냈다.
김박사는 “그동안 나노미터 산화막 두께 측정 기준에 대해 미국, 일본, 영국 등 세계 각국의 의견대립이 팽팽히 맞섰지만 개발된 기술을 통해 국제적 합의를 도출할 수 있을 것”이라며 “차세대 반도체 산업을 위한 필수 기반기술로 활용될 것”이라고 말했다.
KRISS는 개발한 초박막 두께 측정 기술을 삼성전자와 하이닉스 등 국내 반도체 소자업체들의 반도체 공정 라인에 적용할 수 있도록 지원했다. 최근에는 반도체 박막 두께 측정 장비로 반도체 생산 라인에 도입되고 있는 렉세스(LEXES)의 세계적 제조업체인 프랑스 카메카(Cameca)사의 요청에 따라 2008년부터 박막두께측정용 인증표준물질 개발을 위한 국제자문과제를 수행하고 있다.
앞으로 KRISS는 나노미터급 산화물 박막의 두께 측정에 대한 국제표준을 제정하고 인증표준물질을 개발·보급해 공동분석을 실시할 계획이다. 확립된 기술 및 측정표준은 산업 현장에 이용될 수 있도록 반도체 측정 장비 업체 등에 지원해 반도체 산업체의 측정능력 향상에 기여할 것으로 전망된다.
한국표준과학연구원 개요
국가측정표준 정점이며 가장 앞서가는 측정을 연구하는 대덕연구단지내의 출연연구기관입니다.
웹사이트: http://www.kriss.re.kr
연락처
나노측정센터 김경중 박사 042-868-5391
