나노 오염입자 측정기술 개발

반도체 제조공정에서 나노미터 크기의 미세 오염입자를 레이저 기술을 응용해 측정할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국표준과학연구원(KRISS) 진공기술센터 정광화 박사팀은 과학기술부 진공기술기반 구축사업으로 레이저 백열법(Laser-Induced Incandescence: LII)을 이용해 반도체 제조공정 중 플라즈마 화학증착공정이나 식각공정에서의 오염입자를 정량적으로 측정할 수 있는 기술을 개발했다고 30일 밝혔다.

레이저 백열법이란 진공중의 입자가 높은 에너지의 레이저광과 충돌하여 가열되면 곧 복사선을 내게 되는데, 이 복사선의 세기로 오염입자의 농도를, 복사선의 상승 및 소멸시간으로 입자의 크기를 측정하는 첨단기술이다.

이번에 개발된 측정기술은 반도체 주요 제조공정에 적용할 수 있어 공정개선과 함께 차세대 반도체 및 나노소자 제작공정에도 사용될 수 있는 핵심기술이라고 연구팀은 설명했다.

메모리 반도체 소자 공정에서의 회로 선폭이 100nm 정도로 좁아지면서 공정중 발생하는 나노입자에 의한 오염은 생산성을 떨어뜨리고 수율을 낮추는데 결정적인 작용을 한다.

이를 개선하기 위해서는 우선적으로 나노 사이즈의 오염입자 공정계측 및 제어가 이뤄져야 한다.

정광화 박사는 “진공 공정에서의 오염문제는 향후 나노소자 제작공정에서는 더 심각해 질 것이기 때문에 이번에 개발된 ‘레이저 백열법’ 나노 오염입자 측정 기술은 나노소자 개발의 핵심기술로 사용될 것으로 예상된다”고 말했다.

진공기술센터는 현재 28개 항목의 특성을 평가할 수 있는 장비를 확보해 국내의 진공부품·소재의 평가와 인증에 활용하고 있고 미래유망 신기술 개발에 대비한 극청정 진공기술 평가장비 구축사업도 지속적으로 추진하고 했다.

<대전〓조규환기자>