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반도체 공장용 나노 측정 기술 나왔다 목록

조회 : 957 | 2012-10-09

반도체 칩을 만들 때 나노미터(nm, 1nm=10억분의 1m)크기를 훨씬 더 정확하게 측정할 수 있는 ‘기준자’가 만들어졌다.

한국표준과학연구원 재료측정표준센터 김창수 책임연구원팀은 초미세 반도체공정 표준을 위한 나노미터 측정 기반기술을 개발했다고 26일 밝혔다. 이 기술은 반도체 제조공정을 더 정밀하게 만드는데 도움이 될 것으로 예상된다.

반도체 회로는 지금까지 마이크로미터(㎛, 1㎛=100만분의 1m) 단위로 정밀하게 만들어졌다. 최근 나노미터 단위로 정밀도 높아지면서 지금까지 쓰던 ‘실리콘산화막(SiO₂)’ 기반의 반도체공정으로는 더 이상 정밀도를 높일 수 없게 됐다. 이 때문에 세계 각국의 반도체기업들이 보다 정밀한 반도체를 만들 수 있는 신소재 개발에 나서고 있다.

연구팀은 반도체산업에서 기존의 실리콘산화막을 대체하는 물질로 주목받고 있는 ‘하프늄산화막(HfO₂)’을 이용해 인증표준물질을 만들었다.

연구팀은 지금까지 반도체를 만들던 실리콘산화막 위에, 수 나노미터 두께의 하프늄산화막(HfO2)을 얇게 접착해 수 나노미터 정밀도로 반도체를 만드는 방법(ALD법)을 개발했다. 이 기준을 반도체 공정에 적용하면 한층 더 얇고 정밀한 반도체를 오차 없이 만들 수 있다. 반도체 공장에선 김 연구원 팀이 지정한 표준대로 반도체를 만들면 정확한 정밀도와 크기로 제품을 생산할 수 있게 된 셈이다.

김 연구원은 “반도체 제조공정에서 박막두께제어는 반도체수율에 직접적인 영향을 주는 요인 중 하나”라며 “만약 부정확한 표준물질로 계측기기를 교정할 경우 수십만·수백만 개의 반도체칩을 없애야하는 손실이 생길 수도 있다”고 말했다.

표준연은 이번에 개발한 두께인증표준물질을 반도체, 디스플레이, 나노전자소자 및 나노소재 개발 등 산업체 연구개발현장에 제공할 계획이다.

전승민 기자 enhanced@donga.com
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