이온빔 주사전자현미경(FIB-SEM: Focused Ion Beam-Scanning Electron Microscope)을 직접 조작하는 모습

경기도·서울대학교 공동 출연 법인 차세대융합기술연구원(이하 융기원)은 ‘경기도 반도체 산업 전문인력 양성사업’의 하나로 2023년 하계 반도체 물성 분석 전문가 양성 교육을 시행했다고 밝혔다.

이번 교육은 중급자 교육으로, 경기도 반도체 공유대학인 경기대학교의 나노·반도체전공 학생을 대상으로 7월 3일부터 8월 25일까지 8주간 시행됐다.

교육은 반도체 소재 및 소자 제작 실습, X-선 회절 분석기(XRD: X-ray Diffractometer) 및 이온빔 주사전자현미경(FIB-SEM: Focused Ion Beam-Scanning Electron Microscope)을 이용한 물성 분석 등 장비의 구동 원리부터 조작, 분석 결과 해석까지 체계적으로 진행됐다.

X-선 회절 분석기는 분말, 박막 시료 측정과 데이터베이스를 이용한 상분석 및 두께 분석을 하는 장비다. 이온빔 주사전자현미경은 이미지 측정, 단면 측정, 원소 성분비 계산 등 반도체 소재 및 소자의 물성을 확인할 수 있는 장비다.

머리카락 10만분의 1에 해당하는 나노 크기의 반도체 소자는 두께, 거칠기, 밀도 등 구조, 순도, 표면, 형태의 미세한 차이가 성능에 결정적 영향을 미친다.

따라서 이를 관찰·분석하는 절차는 반도체 소자를 개발하는 데 매우 중요한 단계다. 또 단면 측정을 통한 불량 분석은 수율, 성능, 신뢰성을 높이는 데 중요한 요인이기 때문에 측정과 분석 결과 해석에는 전문지식이 필요하다.

이런 소재 및 소자의 기본적인 물성 파악을 위해 필요한 X-선 회절 분석기와 이온빔 주사전자현미경은 기본적이면서도 필수적이지만 고가의 분석 장비이기 때문에 일반적 환경에서는 접하기가 어렵다.

이번 교육 과정은 융기원과 경기대학교가 글로벌 분석 장비 전문기업인 브루커 코리아, 써모피셔사이언티픽과 함께 국내 최초로 공동 개발한 분석기기 전문 실습 교육 과정이다.

차석원 융기원장은 “학생들이 이번 교육을 통해 기업의 분석 수요에 대응할 수 있는 반도체 장비 오퍼레이터로 성장할 수 있기를 기대한다”며 “융기원이 R&D 전문 연구 기관인 만큼 과학 기술 분야의 전문인력을 양성하기 위해 최선을 다하겠다”고 말했다.

융기원은 교육 과정을 성실히 수료한 학생들을 대상으로 융기원-경기대-분석기기 전문기업 공동 수료증을 발급하고, 하반기에는 반도체 물성 분석 전문가 고급 과정을 진행할 예정이다.

송만수  keilbo@keilbo.com

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