이미지 SIMS에 의한 계면분석(Interface Analysis by Imaging SIMS)

전문가 제언

□ 물질의 표면/계면에 입자들(전자, 이온, 광자, 양전자)을 조사하여 부가적으로 생성되는 이차 입자들로부터 원소의 화학적 정보를 검출하는 방법은 EAES, XPS, RBS, PAES, SIMS 등이 있으며, 이 중에서 SIMS(2차 이온질량 분석법)는 표면 분석의 감도가 제일 높고 동위원소 정보를 통해 모든 원소를 분석할 수 있으며 깊이 분해능이 우수하여(1～5㎚) 반도체 산업과 금속소재 산업 등에 많이 사용되고 있으며, 향후 나노 소재의 연구개발에 중요하게 사용될 것으로 전망된다.

□ 반도체 산업에서 성장된 반도체의 조성분석을 하는 경우, 다중 양자구조를 갖는 시료에 대해서 습식처리를 하여야 하는 X-선 형광분석법과 유도결합 플라스마(Inductively Coupled Plasma, ICP)를 사용한 방출분광 분석(ICP-OES)이나 질량분석법(ICP-MS)보다는 SIMS가 보편적이고 신뢰성이 높은 방법으로 인정받고 있다

□ 현재 국내에는 약 20대 정도의 SIMS 장비가 가동되고 있으며, 이중에서 IMS­4F는 한국표준연구원과 삼성전자 등 4곳에서 반도체내의 불순물 분석, 반도체 표면의 오염 측정, 고순도 금속소재의 극미량 경원소 농도 및 분포의 분석, 정밀화학 산업의 고질량 유기화합물과 생체분자의 분석 등에 활용중이다.

□ 그러나 SIMS는 기지(matrix)의 영향을 많이 받으며 파괴적인 특성 등의 문제점을 갖고 있다. 향후 SIMS의 효율성을 높이기 위해서는 표면 및 계면 분석의 다양한 분야에 대한 표면 분석법의 표준화에 대한 필요성이 절실하다.

□ 또한 표면 조성분석의 정량을 위한 합금 박막, 표면 화학상태분석을 위한 산화물 및 질화물 박막, 미량성분의 정량분석을 위한 불순물 도핑 박막, 깊이 분포도 측정을 위한 다층박막 등의 표면분석용 인증표준물질(Certified Reference Material: CRM)의 개발 및 보급도 필요하다. 본고에서 제공하는 “이미지 SIMS에 의한 계면분석”에 대한 정보는 SIMS를 포함하는 표면/계면 분석 기술을 발전시키는데 좋은 참고 자료로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

저자

Isao Sakaguchi

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2004

권(호)

43(2)

잡지명

Bulletin of the Japan institute of metals(N103)

과학기술
표준분류

재료

페이지

97~102

분석자

김*태

분석물

• 이미지 SIMS에 의한 계면분석.pdf [195,918 byte]

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