본 과제는 반도체 제조 공정에서 사용되는 매우 작은 부품들의 전기적 특성을 정밀하게 측정하고, 결함 여부를 검사하는 시스템을 개발하는 연구임. 특히, 원자현미경(AFM)이라는 초정밀 현미경을 활용하여 생산 라인에서 바로 검사가 가능한 'In-Line AFM 기반 전기적 특성 계측/검사 시스템'을 구축하는 것을 목표로 함. 연구 목표는 2 Probe Station이 적용된 300mm AFM 기반의 반자동 전기적 특성 계측 시스템을 개발하고 평가하는 것임. 이를 위해 AFM 내부 취약 구조 보강, 노이즈 개선, Multi Probe station 구조 설계 및 시제품 제작을 포함함. 핵심 연구 내용은 나노 패턴 전류 인가용 Probe Station 소형화, SPM mode 자동 전환 Tip-Scanning Head 개발, 시스템 전기적 측정 노이즈 최적화, 그리고 Current Amp. Bias/Current Switching Module 및 AC Driving 기반 Capacitance 측정 모드 등 전기적 특성 측정용 모듈 및 컨트롤러 개발임. 또한, I-V, C-V 분석 자동화 SW와 Probe Station의 Pad Contact 검출 기능 개발도 포함됨. 기대 효과는 미세화, 고도화되는 3차원 반도체 구조에서 기존 AFM 측정의 한계를 극복하여 필름 비저항, 유전율, Defect Density, Device 활성 상태 전기적 특성, 패턴 간 Crosstalk 등을 정확하게 측정하는 데 있음. 이는 반도체 결함 분석 및 수율 극대화에 기여하며, 미래 계측 장비 시장에서 핵심적인 역할을 할 것으로 전망됨.