고해상도 이미지 기반 실리콘 및 저마늄 자가 조립 공동 과도 분석

Abstract

Silicon-on-nothing (SON)(1), germanium-on-nothing (GON)(2)은 특정 비등방 구조로 패턴된 실리콘 또는 저마늄을 고온에서 어닐링 할 때, 표면 에너지를 최소화하기 위한 원자의 확산 이동으로 인해 공동 위에 형성된 마이크로 또는 나노스케일 멤브레인 구조이다. 웨이퍼 내부에 원하는 크기와 형상의 공동과 멤브레인을 쉽게 구현할 수 있기에, 태양 전지(2), 나노 유동 채널(3)을 제작하는 연구들이 진행되어 왔다. 공동의 결합여부에 따라 광자 결정, 유동 채널 등 디바이스의 활용처가 다르며 열처리 정도에 따라 공동 형상의 균일도가 달라지므로 단결정막과 같은 균일한 멤브레인 활용을 위해서 내부 공동 모니터링은 중요하다. 지금까지는 단면 절단 후 주사 전자 현미경으로 검사를 해왔지만 후속 공정에 샘플을 사용하지 못하는 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 공동 형상 변화 시 표면의 거칠기가 시간에 따라 변하는 점에 착안하여 비파괴적으로 공동 형상을 예측하는 모델을 제시하려고 한다.