이은성 한국표준과학연구원(KRISS)은 나노구조측정센터 책임연구원팀은 나노미터급 반도체나 전자소자의 구조를 광학적인 방법으로 영상화하는 `광유도력 현미경`을 개발했다고 5일 밝혔다.

이번 기술을 이용하면 소자를 절단하지 않고도 반도체 내부에 발생하는 공극(void)과 같은 결함 문제를 해결할 수 있다.

물질을 나노미터 수준으로 관찰하는 가장 대표적인 장비는 원자힘 현미경이다. 마치 시각장애인이 대상을 손으로 더듬으며 정보를 파악하듯, 원자힘 현미경은 탐침이 물질을 눌러 훑으면서 원자의 힘을 이용해 3차원 영상을 얻을 수 있다.

하지만 원자힘 현미경은 말 그대로 물질을 훑기만 한다는 데에 한계가 있어 내부 깊은 곳의 결함을 파악하는 것은 불가능했다.

이번에 개발한 광유도력 현미경은 빛이 아닌 원자힘 현미경처럼 힘을 측정하는 간단한 방법을 사용하면서도, 물질의 150 나노미터 깊은 곳 광학적 특성까지 파악해 구조를 영상화할 수 있다.

이은성 KRISS 책임연구원은 "비파괴적으로 나노구조의 내부를 들여다볼 수 있는 이번 기술은 초음파 진단으로 우리 몸 속 영상을 보는 것에 비유할 수 있다"며 "기존 기술에 비해 훨씬 간단하면서도 측정감도와 공간분해능이 높다"고 밝혔다. 이번 연구결과는 네이처 자매지인 `빛: 과학과 응용`에 게재됐다.

원세연 기자

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