초록 ▼

○ 원자현미경(AFM)으로 대표되는 주사형 프로브현미경(SPM)은 초미세영역의 표면형상을 고분해능으로 화상화하여 관찰하고 점탄성이나 전기?자기와 같은 표면특성을 관찰할 수 있는 첨단 계측장비로서, 카본나노튜브나 그래핀과 같은 탄소계 신소재, FRP와 같은 복합신소재 등의 개발에서 초박막의 재료특성을 해석하는데 있어서 중요한 역할을 담당하고 있다.

○ 첨단 디바이스의 제조과정에서 SPM을 이용하여 미세 입체구조를 측정할 때 정밀도를 높이기 위해서는 단차가 높은 형상을 정확하게 추적하고 주사의 평탄성과 연직도

○ 원자현미경(AFM)으로 대표되는 주사형 프로브현미경(SPM)은 초미세영역의 표면형상을 고분해능으로 화상화하여 관찰하고 점탄성이나 전기?자기와 같은 표면특성을 관찰할 수 있는 첨단 계측장비로서, 카본나노튜브나 그래핀과 같은 탄소계 신소재, FRP와 같은 복합신소재 등의 개발에서 초박막의 재료특성을 해석하는데 있어서 중요한 역할을 담당하고 있다.

○ 첨단 디바이스의 제조과정에서 SPM을 이용하여 미세 입체구조를 측정할 때 정밀도를 높이기 위해서는 단차가 높은 형상을 정확하게 추적하고 주사의 평탄성과 연직도를 유지하며 탐침의 형상을 주기적으로 보정하는 것이 필요하다.

○ SPM은 액체, 진공, 자장, 응력장 등 다양한 환경에서 사용할 수 있으며, 원자조작, 나노개발, 나노가공 등 나노기술의 도구로도 폭넓게 이용되고 있는 다원?다기능의 특성을 갖는 측정?계측기술이다. SPM은 연구분야뿐만 아니라 반도체산업과 같은 생산현장에서도 검사기구로 활용되고 있으며, SPM 시장은 연평균 10%로 성장하고 있는 유망기술 분야이다.

○ 재료의 기계적 성질을 평가하기 위해 미소영역과 표면층, 그리고 얇은 막의 경도와 강도를 측정하는 나노인덴테이션(nanoindentation)법은 대표적인 SPM 복합형 미소경도계시스템의 응용 사례이다. 나노인덴테이션법은 압입하중이 10gf 이하로 작아서 시료 표면에 형성되는 압입자의 흔적이 매우 작아 이를 관찰하고 해석하는데 AFM과 함께 SEM의 역할이 매우 중요하다.

○ AFM을 활용하여 재현성과 신뢰성이 높은 나노인덴테이션 데이터를 얻기 위해서는 측정중의 분위기 환경, 특히 소리, 진동, 열, 습도 등의 제어, 압입자 선단부의 곡률반경의 영향분석, 부하 하중의 안정성을 위한 하중부하 기구의 검토, 그리고 측정 데이터의 평가법 확립이 필요하다.