사진. 리가쿠 홀딩스

리가쿠 홀딩스(Rigaku Holdings)의 그룹 계열사이자 X선 분석 시스템 분야의 글로벌 솔루션 파트너인 리가쿠(Rigaku)와 도호쿠대가 ‘리가쿠-도호쿠 대학 X선 계측 공동창조연구소: 한계를 넘어(Co-Creation Research Institute for X-ray Metrology: Beyond The Limits)’를 설립했다.

연구소는 X선 계측 기술 발전과 새로운 계측 방법 개발, 차세대 연구자 육성을 목표로 초기 3년간 협력을 진행한다. 향후 연구 성과에 따라 협력 기간을 연장할 수 있다.

이번 연구소 설립은 첨단 반도체 제조 환경에서 요구되는 계측 기술에 대응하기 위한 것이다. 반도체가 소형화·다층화되고 다양한 소재가 사용되면서 제조 공정도 복잡해지고 있다. X선 계측은 안정적인 대량 생산을 위한 고정밀 비파괴 분석에 활용되지만, 미세 구조 평가와 심도 방향의 정확한 구조 분석 등에서는 기존 기술의 한계가 나타나고 있다.

리가쿠와 도호쿠대는 이러한 과제를 해결하기 위해 각자의 기술과 연구 역량을 결합한다. 도호쿠대는 차세대 싱크로트론 방사선 시설인 나노테라스(NanoTerasu)와 정보과학 분야의 전문성을 보유하고 있으며, 리가쿠는 X선 계측 분야의 기술력과 경험을 갖추고 있다.

연구소의 첫 번째 목표는 X선 계측 기술의 발전이다. 나노테라스의 연X선 분야 강점을 활용해 미세구조 계측 기술을 개발하고, 도호쿠대의 정보과학 전문 지식과 리가쿠의 기술력을 결합해 데이터 분석 기술을 발전시킬 계획이다.

이를 통해 점차 정교해지는 계측 및 분석 요구에 대응할 수 있는 기술적 기반을 구축한다. 특히 초기 3년 동안에는 반도체용 연X선 계측의 실용화와 정보과학을 활용한 데이터 분석 기술 발전에 우선순위를 둔다.

두 번째 목표는 협력 연구 촉진이다. 연구소는 기존 기술만으로 해결하기 어려운 과제를 포함해 X선 계측이 필요한 다양한 분야를 대상으로 공동 연구를 진행한다. 이후 연구 성과를 바탕으로 미세 구조와 물질 상태에 대한 정밀한 특성 분석이 필요한 전자 및 기능성 재료 등으로 연구 범위를 확대할 예정이다.

연구소는 기술 개발과 함께 차세대 연구원 및 엔지니어를 위한 교육과 지원에도 나선다. X선 계측 기술의 기초부터 새로운 재료와 구조에 대한 응용까지 체계적인 교육을 제공하고 학점 인정이 가능한 코스 도입을 목표로 한다.

또한 리가쿠 장학 제도(Rigaku Scholarship System)를 통해 X선 관련 연구를 수행하는 대학원생에게 장학금을 제공한다. 학위 논문을 위한 학술 연구뿐 아니라 실제 계측 기술에 대한 응용도 지원해 산업계와 학계 모두에 기여할 수 있는 인재를 육성한다는 계획이다.

리가쿠 X선 연구소 오모테 카즈히코 총괄 책임자는 “X선이 발견된 지 130년이 넘었고 기본 원리가 완전히 규명된 것처럼 보이지만, 아직 밝혀지지 않은 수많은 가능성을 품고 있다고 확신한다”라며 “도호쿠 대학의 학문적 전문성을 바탕으로 미지의 영역을 탐구하는 동시에 이러한 도전에 나설 차세대 인재를 육성하는 것이 연구소의 목표”라고 말했다.