[과학]얇은 실리콘 막 지키는 새로운 현미경?

(내외방송=정지원 과학전문 기자) 매우 얇은 실리콘 막이 파괴되지 않도록 검사할 수 있는 새로운 현미경이 개발됐다.

KAIST(한국과학기술원)는 19일 '내외방송'에 보낸 자료에서 "이정철 기계공학과 교수 연구팀이 근적외선(짧은 파장의 적외선)의 간섭(빛의 진동이 합해지면 세지거나 약해지는 현상) 효과를 이용해 실리콘 박막(얇은 막)-공동 구조를 검사할 수 있는 '웨이퍼 비파괴 분석 장비'를 개발했다"고 밝혔다.

연구팀은 1 마이크로미터 급 두께인 실리콘 박막-공동 구조의 두께를 비파괴적으로 측정하기 위해 근적외선 간섭 현미경을 고안했다.

실리콘의 광특성과 빛의 간섭 길이를 고려해 근적외선 계측 장비를 설계하고 구축했으며 이를 통해 복층의 실리콘 박막-공동 구조에 숨겨진 박막 두께 측정도 성공했다.

이 연구는 실리콘 박막-공동 구조뿐만 아니라 기능성 웨이퍼(반도체 재료로 쓰는 얇은 원판)인 실리콘 온 인슐레이터(SOI) 웨이퍼에서도 실리콘과 내부에 숨겨진 막의 두께를 성공적으로 측정하는 데에도 성공해 앞으로 다양한 구조의 반도체 소자 검사에 적용이 가능하다는 것이 확인됐다.

이 교수는 "이 기술은 널리 사용되는 적외선 광원을 사용해 비파괴 방식으로 반도체 물질 내부 구조를 측정한 점에서 기존 방법과 다르고, 안전하고 정밀하다는 장점 때문에 반도체 소재와 소자 검사 속도를 향상시키는 효과를 가져올 것"이라고 말했다.

한편, 이 연구는 한국연구재단 등의 지원을 받아 수행됐으며 국제학술지인 '어드밴스트 엔지니어링 머터리얼즈(Advanced Engineering Materials)'에 최근 뒷표지로 선정됐다.