KRISS, 나노박막 두께 측정의 수준을 높인다
- 0.002 나노미터 정밀도 다채널 분광타원계측장비 개발 -
- 완성도 높아 상용 장비로 곧바로 활용 가능 -

한국표준과학연구원(KRISS, 원장 강대임)에서 나노측정센터 제갈원 박사팀이 나노박막의 두께를 0.002 나노미터 수준으로 측정할 수 있는 다채널 분광타원계측기 개발에 성공했다.
 
○ 다채널 분광타원계측기는 반도체, 디스플레이, 태양광 박막소자 분야에서 박막 두께를 실시간으로 측정하는 장비로 생산 라인당 약 20대 이상이 운영되는 핵심적인 설비이다. 완제품의 품질 및 성능은 박막 두께 측정의 정확도로 좌우되기 때문에 제품생산 및 품질검사에 필수적인 장비로 활용되고 있다. 
 
KRISS 제갈원 박사팀이 개발한 다채널 분광타원계측기는 세계 최고 수준인 0.002 나노미터(나노 : 10억분의 1)의 정밀도로 박막의 두께를 측정할 수 있으며 박막에 직접 접촉하지 않는 비파괴방식으로 개발된 것이 특징이다.
 
○ 현재 산업체에서 사용되고 있는 장비와 동일한 측정조건으로 비교한 결과, KRISS의 다채널 분광타원계측기는 3 나노미터 두께의 이산화규소 박막시편을 0.002 나노미터 정밀도로 측정하였다. 
  
○ 현재, 산업체에서 요구하고 있는 분광타원계측기의 정밀도는 0.01 나노미터에 수준이지만 지경부에서 발간한 「신 성장 동력 장비개발 로드맵」에 의하면 2016년도에는 0.008 나노미터 이하의 높은 정밀도가 필요하다.
 
○ KRISS는 0.002 나노미터의 정확도를 구현함으로써, 산업체의 요구조건에 선제적으로 대응하여 관련 산업발전을 견인할 것으로 기대된다.
  
이번 KRISS의 다채널 분광타원계측기가 정확한 측정능력을 가질 수 있었던 이유는 독자적으로 개발한 3개의 편광자 구조를 이용해 광원부와 광감지부에서 발생할 수 있는 오차 요인을 최소화했기 때문이다. 
 
○ 기존의 분광타원계측기의 경우 2개의 편광자를 사용했지만 KRISS 제갈원 박사팀은 빛의 파동방향을 제어하는 한 개의 편광자를 추가하여 오차 요인을 줄일 수 있었다. 
 
현재, 국내 반도체 업계에서는 생산 라인당 사용되는 20대의 분광타원계측기를 전량수입하고 있으며 설치, 유지 보수 등을 이유로 연간 1,000억 원의 비용을 해외에 지출하고 있다.
 
KRISS 제갈원 박사는 “관련 장비는 바로 산업체에서 활용할 수 있도록 높은 완성도를 보유하고 있다.”고 말하며 “향후 기술이전 시 나타날 수 있는 업체의 요구사항을 만족하기 위해 기초기술연구회 ‘상용화 기술개발 지원 사업’의 지원을 받아 장치를 업그레이드 하는 작업을 수행 중이다.”라고 말했다.