우주 보는 광학기술로 나노구조 측정한다

우주 보는 광학기술로 나노구조 측정한다

표준과학연구원 "구조 손상하지 않고 신뢰도도 높아"

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 국내 연구진이 우주용 광학기술을 이용해 나노미터(㎚·10억분의 1ｍ) 구조의 내부까지 정밀하게 볼 수 있는 기술을 개발했다.


한국표준과학연구원은 김영식 박사 연구팀이 다층막 나노소자 구조의 내부를 세계 최고 수준인 1나노미터급 이하의 정밀도로 측정할 수 있는 '토모그래피'(단층촬영) 기술을 개발했다고 25일 밝혔다.

제한된 공간에 박막 층을 겹겹이 쌓아올린 3차원 다층막 나노소자는 반도체, 플렉시블 디스플레이, 사물인터넷(IoT) 센서, 태양광 전지 등 첨단 산업 분야 전반에 쓰인다.

첨단 나노기술 공정은 갈수록 복잡해지고 있지만, 이를 뒷받침할 측정기술은 절대적으로 부족한 상황이다.

'주사전자현미경'(SEM)을 이용한 측정 방식이 가장 직접적이고 신뢰도가 높지만, 단면을 절단해야 하는 등 구조가 손상된다는 문제가 있다.

또 타원계측법이나 모조품 형태의 시료를 모니터링하는 간접적인 비파괴 측정 방식은 정보가 제한적이며 추가공정을 필요로 한다.

연구팀은 인공위성에 탑재되는 반사경 미러 코팅의 품질을 측정하는 데 쓰이는 우주광학기술을 적용해 직접적인 비파괴 측정기술을 개발했다.

겹겹이 쌓인 물질마다 빛의 간섭에 차이가 발생한다는 점을 이용, 나노구조에 손상을 주지 않고도 주사전자현미경처럼 두께뿐 아니라 형상까지 측정하는 데 성공했다.


김영식 박사는 "현재의 나노 검사공정을 획기적으로 단축할 수 있는 기술"이라며 "국내 측정장비 수준을 한 단계 높여 현재 3% 미만인 국내 시장점유율을 높이는데 기여하겠다"고 말했다.

이번 연구결과는 국제학술지 '사이언티픽 리포트'(Scientific Reports) 지난달 온라인판에 실렸다.

jyoung@yna.co.kr

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