다기능 SEM을 이용한 관찰기술(Various Observation Techniques by Multi-function SEM)

전문가 제언

□ SEM(Scanning Electron Microscope)은 시료표면에 1~30KeV의 전자를 입사시켜 이로부터 나오는 이차전자를 검출하여 미세한 표면이나 단면의 형상을 관찰하는 것으로, 특히 CD측정에 사용한다. 반면에 SIMS는 1~20KeV의 이온을 시료에 입사시켜 sputter하여 방출되는 이차이온의 질량을 분석하여 불순물의 질량분석과 조성을 측정한다. 깊이 방향의 분포측정이 가능하며 고감도이다.

□ TEM은 100~1,000KeV의 전자를 시료에 투과시켜 원자 상호간의 작용에 의해 흡수와 회절을 검출하여 미세한 결정결함, 결정구조, 결정입자의 크기 및 원자 격자(lattice)를 관찰한다. XPS는 X선이나 자외선에 의해 야기된 전자의 에너지량을 측정하여 재료의 조성과 불순물의 분석, sputtering을 통해 깊이 방향 분포 분석과 화학결합상태를 알 수 있다.

□ 표면분석의 원리는 물체 표면에 어떤 신호를 입사시켜 물체가 방출하는 신호를 검출하는 것이다. 이러한 입사신호와 방출신호에는 적외선, 가시광선, 자외선, X-선 등의 광을 비롯해서 전자와 이온 등이 있으며, 이들의 조합에 의해 다양한 표면분석법이 개발되어 활용되고 있다. 예로 표면분석 장비로 이차이온질량분석기(SIMS)와 X선광전자분광기(XPS) 등이 있다.

□ SEM의 보급의 확산은 재료와 물질의 단순분해 능력뿐만 아니라 전자방출(FE)형 전자층과 서로 결합한 스노클(snorkel)형 대물렌즈를 겸비한 고분해 성능의 SEM으로 나노기술 분야에 활용되고 있다. 여기서는 그 대표적인 장치인 S-4800, S-200형 FE-SEM을 예로 하여 SEM 신호제어기능과 주사투과전자현미경(STEM)의 상 관찰기능 및 초점심도 확대기능에 대해서 설명하고 있다.

□ 또한 스노클(snorkle) 대물렌즈를 겸비한 고분해 성능 SEM의 세라믹 재료와 제품의 평가에 활용하는 새로운 기능에 대해서 소개하고 있다. SEM 응용을 더욱더 확대하여 더 광범위하게 활용함으로써 연구개발에서는 새로운 지식을 창출할 수 있으며, 생산관리에서는 효율을 향상시킬 수 있을 것이라 사료된다.

저자

Mine Nakagawa ; Atsushi Muto ; Mitsugu Sato ; Mitsuhiko Yamada

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

기초과학

연도

2004

권(호)

39(11)

잡지명

Ceramics Japan(C091)

과학기술
표준분류

기초과학

페이지

916~920

분석자

오*섭

분석물

• 다기능 SEM을 이용한 관찰기술.pdf [168,328 byte]

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