최근 기능성 나노물질로서 반도체 공정 중 기계.화학적 평탄화(CMP)용 연마제로 중요하게 사용되는 세리아(Ceria, CeO2)에 대해서 X-선 회절분석을 실시하여 리트벨트법에 의한 상세한 구조해석 및 세리아의 입자크기와 미세응력을 측정하였다. 두 시료(RT735. RT835)의 리트벨트 계산 결과 R지수 값은 각각 Rp(%)=8.50, 8.34; Rwp(%)=13.4, 13.5; Rexp(%)=11.3, 11.5; RB(%)=2.21, 2.36; S(GofF: Goodness of fit)=1.2, 1.2를 보여주며 계산이 잘 이루어졌음을 알 수 있다. CeO2는 공간군 Fm3m을 가지며, 격자상수는 a=5.41074(2), 5.41130(6) a, V=158.406(1), 158.455(3) a3으로 각각 계산되었다. 입자크기 및 미세응력 계산 결과, RT735의 평균 입자크기와 최대 응력은 37.42(1) nm, 0.0026이며, RT835는 72.80(2) nm, 0.0013으로 각각 결정되었다. 입자크기와 미세응력은 서로 반비례함을 알 수 있다.

Ceria (CeO2) becomes one of important functional nanomaterials and a key abrasive material for chemical-mechanical planarization (CMP) of advanced integrated circuits in silicon semi-conductor technology. Two synthetic crystalline ceria (RT735, RT835) are studied by the Rietveld structural refinement to determine crystallite size and microstrain. Rietveld indices of RT735 and RT835 indicate good fitting with Rp(%)=8.50, 8.34; Rwp(%)=13.4, 13.5; Rexp(%)=11.3, 11.5; RB(%)=2.21, 2.36; S(GofF: Goodness of fit)=1.2, 1.2, respectively. CeO2 with space group Fm3m show a=5.41074(2), 5.41130(6) a, V=158.406(1), 158.455(3)a3 in dimension. Detailed Rietveld refinement reveals that crystallite size and microstrain are 37.42(1) nm, 0.0026 (RT735) and 72.80(2) nm, 0.0013 (RT835), respectively. It also shows that crystallite size and microstrain of ceria are inversely proportional to each other.

• 황길찬 | Hwang, Gil-Chan
• 최진범 | Choi, Jin-Beom