국내 연구진이 다층막 나노구조를 시료 손상 없이 1나노미터(㎚) 이하의 정밀도로 3차원 측정하는 기술을 개발했다. 미세한 제품을 다루는 공정의 검사 라인을 단순화 할 수 있어, 관련 산업의 생산성과 효율을 높일 수 있을 전망이다.
한국표준과학연구원(원장 박상열)은 김영식 첨단측정장비연구소 박사팀이 다층막 나노소자 구조를 비파괴적인 방법으로 정밀 측정하는 단층촬영 기술을 개발했다고 25일 밝혔다.
다층막 나노구조는 나노 크기의 박막을 겹겹이 쌓은 3차원 구조다. 첨단 분야에 활용돼 소자 초고속화·대용량화를 이끌고 있다.
문제는 이를 뒷받침할 측정 기술이 부족하다는 점이다. 시료에 손상을 가하지 않고서는 정확한 내부를 파악할 수 없었다. 주사전자현미경은 단면을 절단해야 해 현장 적용이 어렵다. 층간 두께를 측정, 전체정보를 예측하는 '타원계측법'이나 모조품을 모니터링 하는 방법은 얻을 수 있는 정보가 제한적이다.
연구팀은 각 나노층이 빛의 간섭에 차이를 보인다는 것을 발견, 이를 정보로 활용하는 광학단층 촬영 기술을 개발했다. 여기에 빛 파장의 차이를 읽는 분광 분석기술, 빛의 방향과 반사율 측정기술을 더했다. 산출 정보를 종합해 3차원 이미지로 구현할 수 있게 했다.
연구팀은 이 기술을 활용하면 나노구조에 손상을 주지 않으면서, 층별 두께와 형상을 직접 측정할 수 있다고 설명했다.
이 기술은 우주용 광학부품 제작에 쓰이는 요소기술을 응용해 만들어졌다. 우주용 관측장비부품 검사 기술이 기반이다.
김영식 박사는 “우주광학기술을 산업에 적용시켜 광학단층촬영 기술을 만들었다”면서 “국내 측정장비 수준을 한 단계 발전시켜 현재 3% 수준인 우리나라의 시장 점유율을 높이는 기반이 될 것”이라고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
