프로젝트 소개
본 과제는 반도체 제조 공정에서 사용되는 In-Line 원자현미경(AFM)을 기반으로 전기적 특성을 측정하고 결함을 검사하는 시스템을 개발하는 연구임. 이는 반도체 생산 라인에 직접 적용되어 미세하고 복잡한 반도체 소자의 전기적 성능을 정밀하게 분석하고 문제점을 찾아내는 기술 개발을 목표로 함.
연구 목표는 나노 패턴 전류 인가용 Probe Station의 소형화 개발, SPM Mode 자동 전환 Tip-Scanning 기술 개발, 그리고 Probe station 소형화 기구 설계 및 분석 알고리즘 컨셉 구성에 있음. 핵심 연구 내용은 Probe Station 소형화를 위한 액츄에이터 선정, SPM mode 자동 전환 가능한 Tip-Scanning Head 개발 및 통합 모듈 구축, 기준 샘플을 활용한 전기적 특성 평가를 포함함. 또한 시스템의 전기적 측정 노이즈 최적화, I-V 및 C-V 분석 알고리즘 개발, Driving 용 Probe Station의 정밀 구동 메커니즘 구축도 주요 내용임. 기대 효과는 FET, Flash 메모리 등 미세화된 반도체 소자의 복잡한 3차원 구조에 대한 전기적 특성 측정의 한계를 극복하는 것임. 본 기술은 Probe Station을 활용하여 Film의 비저항, 유전율, Defect Density 측정 및 Device Active 상태에서의 패턴 전기적 특성 측정 등 다양한 분석을 가능하게 함. 이는 반도체 결함 분석 및 수율 극대화에 기여하며, 미래 계측장비의 주류 기술로 발전할 것으로 전망됨.