정부출연연구기관(출연연)이 국내 중소기업 기술을 활용해 반도체 측정 난제를 푸는데 성공했다.
한국표준과학연구원(원장 박상열)은 김경중 나노구조측정센터 박사팀이 국산 장비인 중에너지이온산란분광기(MEIS)를 이용, 반도체 난제인 나노미터(㎚)급 산화막 절대 두께를 측정하는 상호보정법을 완성했다고 23일 밝혔다.
산화막은 웨이퍼 표면을 보호하면서 전류 흐름을 제어하는 중요 역할을 한다. 산화막 두께는 정확하게 측정하고 유지하는 것은 전체 반도체 수율을 결정짓는다. 산화막 두께를 4% 오차로 정확하게 측정해야 반도체 품질 유지가 가능하다.
지금까지는 다양한 방법으로 산화막 두께를 측정했다. 투과전자현미경(TEM), 분광타원계측기(SE), 엑스선반사측정기(XRR) 등을 썼는데 실제 두께와 차이가 컸다.
연구팀은 두 가지 장비를 사용해 측정 결과 정확도를 높이는 상호보정법을 썼다. 국내 중소기업 케이맥의 MEIS로 산화막 두께를 측정하고, TEM 측정 결과로 이를 보정했다. MEIS는 재현성이 좋고, TEM은 길이 단위 소급성을 갖는 특징을 가진다.
측정 결과를 이미 검증된 것과 비교한 결과 높은 정확도를 가진 것으로 나타났다. 차이가 1% 수준이었다.
김경중 박사는 “중소기업과 협력해 탄생한 이번 기술은 반도체 산업 현장에 활용돼 차세대 반도체 소자 생산 수율을 크게 향상시킬 것”이라고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
