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글로우방전 발광분광분석법에 의한 도금피막의 분석방법

전문가 제언: ○ 최근, 진공기술의 발전에 따라 도금피막중의 원소성분을 분석하는 기술이 활발히 개발되고 있다. 플라스마 공정을 이용한 기기분석기술이 첨단화되는 추세이다. 기체의 일부가 외부 전기장에 영향을 받는데도 불구하고, 시료나 원소의 정량에는 영향을 주지 않도록 저온저압 플라스마 분위기 형태로 개발되고 있다.

○ 기존의 X선 회절법이나 원자흡광도(AA; Atomic Adsorption)에 의한 미량원소분석법은 첨단반도체나 박막시료가공에 타원소의 영향 때문에 도금박막의 깊이방향을 분석하는데 한계가 내재해 있었다. 최근 일본에서는 글로우 발광 방전 플라스마분석법이 개발되고 있다. 광을 연속적으로 분광측정함으로써 깊이방향으로 분석이 가능한 기기분석기술이다.

○ 반도체 도금부품의 도금피막의 성분은 표피효과를 활용한 신호전송이나 제품의 신뢰성을 좌우하는 만큼, 표면성분의 분석기술은 매우 중요하다. 자동차부품의 아연도금피막은 기지가 변하므로 깊이방향의 정량이 어렵다. 고주파에 의한 유도결합 플라스마에서 미지의 물질을 정량할 수 있는 발광방전분석법이나 검량선 보정분석법이 요구되고 있다.

○ Auger방출 분광분석법(ICP-AES)이나 질량분석법(ICP-MS)으로써 극미량의 원소를 정성정량적으로 분석하는 방법은 다원소분석이 가능하고, 신속하게 분석할 수 있어 산업체, 환경, 생화학, 지질, 식품분야에 광범위하게 활용하고 있다. 국내 화학시험연구원에서도 1990년부터 재료분석에 널리 사용되고 있다. 하지만, 도금박막이나 금속-비금속, 유기물, 무기물의 깊이방향을 정량분석하기에는 기술적으로 한계성이 있다.

○ 최근, 한국과학기술원에서는 복잡한 다원소를 깊이방향으로 분석할 수 있는 기술을 개발하고 있다. 컴퓨터 프로그램에 의한 로봇을 활용한 자동분석 공정개발이다. 플라스마-열역학, 원자물리, 유체역학 등의 기초과학기술이 개발되고 있어 향후, 첨단소재개발에 적용이 가능할 것으로 사료된다.

저자: Kenji KODAMA
자료유형: 학술정보