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축구장 크기 평면에서 0.2㎜의 요철도 잡는 측정법 개발

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2016년 12월 29일 18:00 프린트하기

 

연구진이 개발한 측정표준시스템의 실제 모습. - 표준연 제공
연구진이 개발한 측정표준시스템의 실제 모습. - 표준연 제공

 

※바쁜 분들을 위한 3줄 요약

1. 전자기기 성능의 기본이 되는 '기판'의 불량 여부를 판단할 수 있는 가장 정확한 측정법을 표준과학연구원이 개발

2. 정확도를 비유하자면 축구장 크기의 평면에서 0.2㎜의 요철도 발견할 수 있을 정도

3. 반도체 산업의 수율 향상에 기여할 것으로 기대됨

 

 

표준연 제공
표준연 제공

국내 연구진이 반도체 소자에 사용되는 기판의 불량을 정확하게 측정하는 새로운 측정표준시스템을 개발했다.

 

강주식 한국표준과학연구원 길이센터 책임연구원(사진) 팀은 길이표준의 최상위 측정법인 '레이저 간섭법'을 활용해 기판의 두께나 형상(휜 정도)을 측정할 수 있는 시스템을 개발했다고 29일 밝혔다. 기판의 형상까지 측정하는 기술 개발은 이번이 처음이다.

 

좁은 땅에 여러 사람이 살기 위해선 집과 집 사이의 간격을 줄이거나 아파트처럼 층을 올린 건축물을 세운다. 반도체 역시 기판 위에 올라가는 소자의 크기와 간격을 줄이거나 여러 층으로 쌓아올려 성능을 높일 수 있다. 이 과정에서 기판의 두께나 형상은 성능을 높이는 기본 요건이다. 

 

기존 측정 기술은 기판에 힘을 가하며 부분적으로 측정하는 접촉식 방식이라 정확도가 낮았다. 연구진은 레이저를 사용해 기판에 직접 접근하지 않고 2차원적으로 형상을 측정하는 기술을 개발했다.

 

이 기술은 최대 직경 300㎜의 기판에서 약 0.1㎛(마이크로미터·1㎛는 100만 분의 1m) 수준의 두께 변화를 감지할 수 있으며 0.7㎛ 수준의 형상 측정 정확도를 지닌다. 축구 경기장 크기의 기판에서 0.2㎜ 이하의 굴곡을 측정할 수 있을 정도로 정확한 수준이다.

 

강 연구원은 "앞으로 이 시스템이 반도체 산업에 적용될 경우 불량 기판을 줄여 수율 향상에 큰 도움이 될 것"이라고 말했다.

 

표준연은 현재 이 기술을 시험서비스 항목으로 등록해 측정서비스를 제공하고 있다.

 


권예슬 기자

yskwon@donga.com

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