사진 한 장으로 반도체 결함 여부 실시간 검사 기술 개발

표준연 "일본 수출규제 맞서 국산 측정장비 자립화에 기여"

한국표준과학연구원은 김영식 책임연구원 연구팀이 3차원 반도체 소자의 결함 여부를 사진 한 장으로 실시간 검사할 수 있는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.

겹겹이 쌓인 나노미터(㎚·10억분의 1m) 크기 소자(나노 소자)의 두께와 굴절률을 측정해 불량 여부를 신속하게 가려낼 수 있는 기술이다.

3차원 나노 소자는 반도체, 플렉시블 디스플레이, 사물인터넷(IoT) 등 다양한 산업 분야에 활용된다.

메모리의 초고속화·대용량화로 3차원 나노 소자 집적도가 높아지면서 불량률이 높아지고 있지만, 완성품 중 일부를 파괴해 검사하는 기존 측정 방식은 시간이 오래 걸리는 문제가 있다.

연구팀은 완성품을 파괴할 필요 없이 3차원 나노 소자를 한 차례 통과시키기만 하면 입사각과 파장, 편광 상태에 따른 반사율 등 정보를 모두 얻을 수 있는 ‘측정 과학계’를 개발했다.

반도체나 디스플레이 등 첨단 소자의 두께 관리에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

김영식 책임연구원은 “현재는 시제품 단계로 측정 속도를 높이는 연구를 추가로 진행하고 있다”며 “상용화에 성공하면 일본 수출규제에 대응해 국산 측정장비 자립화에 기여할 것”이라고 말했다.

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