표준연, 박막형 면저항 인증 표준물질 개발

반도체 생산라인의 면저항 측정장비를 교정, 점검할 수 있는 박막형 면저항 인증 표준물질(CRM;Certified Reference Material)이 국내에서 첫 개발됐다.

한국표준과학연구원(원장 정명세)은 삼성전자와 공동으로 최소 0.2㎛ 두께까지 측정이 가능한 박막형 면저항 인증 표준물질을 개발했다고 12일 밝혔다.

이번에 개발에 성공한 박막형 면저항 인증 표준물질은 6종류 20여개에 이르며 반도체 공정의 면저항 측정 정확도를 선진국 수준인 0.1%까지 끌어올릴 수 있어 생산라인 장비 교정에 획기적인 전기를 마련했다는 평가를 받고 있다.

면저항 인증 표준물질이란 재료부터 금속배선 공정에 이르기까지 정밀관리되고 있는 반도체생산라인에서 각 장비의 초박막, 초미세 선폭의 금속배선의 특성을 판단하고 교정하는 반도체 재료 가운데 하나로 특히 메모리 소자의 속도 및 금속배선 두께, 이온 주입된 시편의 도핑농도의 조절에 직접적으로 관계되는 것으로 알려져 기술력 향상을 위한 반도체업계의 최대과제로 꼽혀왔다.

표준연은 면저항 인증 표준물질을 이용할 경우 반도체생산공정의 금속박막, 이온주입박막층 등에 대한 인증이 가능하며 면저항값 이외에도 안정도, 균일도, 온도계수, 탐침 접촉저항 등의 값을 결정할 수 있다고 밝혔다.

현재 우리나라 반도체3사를 포함한 세계 각국에서는 반도체공정에 사용되는 상당수의 면저항 측정장비를 사용하고 있으며 이를 교정하는 인증 표준물질은 미국 국립표준기술연구원(NIST)과 세계적인 반도체표준시편 제작회사인 VLSI사의 제품뿐이다.

그러나 실제라인의 공정에 사용되는 웨이퍼 박막은 0.1㎛정도부터 1㎛정도 이내의 두께여서 NIST, VLSI가 판매하는 0.3㎜∼0.5㎜ 두께의 웨이퍼형태의 인증 표준물질을 이용해 라인장비를 교정하는 데는 어려움을 겪어왔다고 표준연측은 밝혔다.

<대전=김상룡 기자>