표준硏, 0.6 나노미터 게이트 산화막 두께 측정법 개발

　한국표준과학연구원(원장 정광화)은 차세대 반도체 소자를 개발할 때 측정 불가능한 영역으로 분류됐던 0.6 나노미터 게이트 산화막 두께 측정법을 ‘시스템IC 2010’ 사업을 통해 개발했다고 16일 밝혔다.

　1나노미터 이하의 게이트 산화막 두께 측정법이 개발된 것은 세계적으로 이번이 처음으로, 표준과학연구원은 엑스선광전자분광법(XPS)을 이용해 기술 개발에 성공했다. 1나노미터 이하의 두께 측정법 개발로 반도체 측정 비용을 줄이는 것은 물론이고 차세대 반도체 개발에서도 우위를 점할 수 있게 됐다.

　XPS란 엑스선에 의해 방출되는 전자의 에너지를 관찰함으로써 나노미터 수준의 표면영역에 존재하는 원소의 종류나 상대조성, 화학 상태 등을 분석하는 방법이다.

　XPS에 의한 초박막 두께 측정법은 그동안 두께 측정법으로 이용됐던 타원해석법과 달리 표면층(0.3∼0.5㎚)의 영향을 받지 않기 때문에 정확한 두께 측정이 가능하다. 또 반도체를 분해하지 않고도 측정할 수 있는 비파괴적인 방법이어서 반도체 제조 현장에 실질적으로 적용할 수 있다. 이 기술은 반도체 품질관리를 위한 용도로 사용이 가능하다.

　김형준 시스템IC 2010 사업단장은 “반도체 소자의 크기가 감소할수록 반도체 특성이 선폭이나 두께 등에 좌우되기 때문에 나노미터 이하 두께 측정법과 같은 기술 개발은 차세대 반도체 개발을 위한 필수조건”이라며 “이번 기술 개발은 산화물 박막 두께 측정에 사용되고 있는 각종 박막 두께 측정법이 1 ㎚ 이하의 벽을 깨지 못한 상황에서 올린 큰 성과”라고 말했다.

문보경기자@전자신문, okmun@