반도체와 디스플레이는 미세한 구조와 박막으로 구성되어 있기 때문에, 아주 작은 힘에도 민감하게 반응합니다. 이런 정밀 부품의 성능을 보장하려면, 소재의 표면 기계적 특성을 나노 단위로 측정할 수 있는 장비가 필요합니다.
바로 그 역할을 수행하는 것이 **나노인덴터(nanoindenter)**입니다.
왜 반도체/디스플레이에 나노인덴터가 필요한가?
적용 목적설명
| 초박막의 기계적 물성 평가 | 수십~수백 nm 두께의 절연층, 보호막, 전도층 등 |
| 다층 박막 간 계면 특성 분석 | 계면 간 박리, 균열 여부 예측 |
| 절연막, 패시베이션층의 내구성 측정 | 하드 마스크, 하프늄 산화물, SiNx 등 |
| 스크래치/응착력 평가 | 코팅층의 박리 여부 확인, 리프트오프 방지 |
| 정전기 방지막 등 기능성 코팅 성능 확인 | ITO, 플루오르계 코팅의 표면 강도 측정 |
주요 측정 항목과 사례
측정 항목설명적용 사례
| 나노경도 / 탄성계수 (Er) | ALD로 증착된 Al₂O₃, HfO₂ 박막의 강도 평가 | |
| 스크래치 테스트 | ITO나 OLED 봉지막의 내마모성, 균열 시작점 파악 | |
| 크랙 발생 분석 | 반사 방지 코팅층에서 균열 전파 여부 분석 | |
| Creep / Time-dependent deformation | 열에 의한 패시베이션층 변형 예측 | |
| 다층구조 압입 해석 | 상부 코팅과 하부 기판 간의 계면 응력 분석 |
반도체용 박막 평가 예시
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1. 다양한 코팅 조성 (예: HfO₂, SiNx, DLC)으로 박막 형성 ↓ 2. 웨이퍼 단위 또는 박막 샘플을 나노인덴터로 측정 ↓ 3. 하중-변위 곡선 해석 → 두께 대비 경도·탄성 특성 파악 ↓ 4. 미세균열 위치 확인 → 계면 결합력 분석 ↓ 5. 최적의 코팅 조성 및 두께 결정
나노인덴터 활용 팁
- ✅ 반도체 공정 전후 비교 → 증착 전후 물성 변화 추적 가능
- ✅ FIB/SEM과 연동 시 → 크랙/변형의 정확한 위치 파악
- ✅ 환경 챔버 옵션 → 고온/진공/습도 조건에서 실사용 환경 시뮬레이션 가능
반도체와 디스플레이 산업에서는 단 1나노미터의 두께 차이, 혹은 약간의 균열도 제품 불량으로 이어질 수 있습니다.
나노인덴터는 이러한 미세 구조의 물성을 수치로 정량화해줌으로써, 공정 최적화와 신뢰성 확보에 필수적인 도구가 되고 있습니다.
나노인덴터에 대한 자세한 보다 내용은 아래 연락처로 연락주시면 정성껏 답변드리도록 하겠습니다.
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나노인덴테이션은 목표나 샘플 종류에 따른
조건을 정확하게 잡는 것이 가장 중요하고,
측정된 결과를 어떻게 해석하는지가 중요합니다.
이 부분에 있어서 타사와의 비교는 정중하게 거부합니다.
문의 주십시오. 확실하게 대응 드리겠습니다.
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