고속·고정밀 3차원 미세형상 측정 기술 개발
KRISS(한국표준과학연구원, 원장 정광화) 기반표준본부 길이시간센터 김재완 박사가 교육과학기술부와 한국과학재단이 추진하는 나노원천기술개발사업 지원으로 다채널 주파수 스캐닝 레이저를 이용한 광간섭식 고속 나노 형상 측정 기술 개발에 성공했다.
이번에 개발한 나노형상측정기술은 나노 수준의 미세한 형상이나 물질에 관련된 치수를 정확히 측정하는 기술로 기존의 ‘측정속도, 측정영역, 측정대상’의 한계를 극복했다.
개발한 기술은 기존의 광간섭기술에서 문제로 지적되었던 측정속도의 한계를 해결하기 위해 기계적인 구동방식이 아닌 전기적인 방식을 활용했다. 레이저 주파수를 변조하는 방식을 이용해 기존 방식보다 10배 이상 빠르고 정확한 측정이 가능해 졌다. 측정속도가 빨라져 기존에는 표본조사에만 그쳤던 제품검사에 대해 전수검사가 가능해 졌다. 이를 통해 제품의 불량률이 줄어들어 생산효율이 높아질 전망이다.
반도체, MEMS, LCD 등 미세표면 형상을 제조하는 산업분야에서는 공정 및 제품관리를 위해 새로운 개념의 측정기술이 필수적이다. 하지만 우리나라는 측정 장비와 교정을 위한 표준물질 등을 외국에서 높은 가격에 수입하고 있으나 이마저 신뢰성을 확인하기 어려운 실정이다. 이에 대한 대안으로 최근 각광을 받는 것이 광학식 3차원 미세형상 측정기술이다. 이 측정기술은 평면방향으로는 기존의 광학식 현미경의 분해능을 갖지만 광축인 수직방향으로는 나노미터 이하의 분해능을 가지며, 수 나노미터에서 수백 마이크로미터까지의 다양한 높이를 높은 분해능으로 측정할 수 있다.
김재완 박사는 “최근 고집적화, 미세형상 공정기술의 발달 등에 힘입어 산업체에서 그 수여가 점차 늘어나고 있다.”며 “특히 반도체 패키지, LCD, PDP분야에서는 3차원 미세형상 측정기술이 향후 10년 내에 제조공정 및 제품관리에 필수 기술로 자리 잡을 것”이라고 말했다.
이 기술은 우수성을 인정받아 지난 6월 정밀 스테이지 업체인 ㈜MMT (구 ㈜마이크로모션테크놀러지)에 기술이전 되었다. KRISS는 2개의 특허를 기술이전 해 앞으로 20년간 기본기술료와 경상기술료를 지급받게 된다.
앞으로 김 박사팀은 최상위 측정기술 개발을 통해 산업체의 직접 수요를 충족하고, 국가연구개발 목표에 부합한다는 계획이다. 이를 위해 높이 인증표준물질(CRM)개발과 반도체 패키징 검사 기술에 연구역량을 집중할 예정이다.
한국표준과학연구원 개요
국가측정표준 정점이며 가장 앞서가는 측정을 연구하는 대덕연구단지내의 출연연구기관입니다.
웹사이트: http://www.kriss.re.kr
연락처
한국표준과학연구원 길이시간센터 김재완 박사 042-868-5107
