• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2021.05a
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• pp.505-508
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• 2021

반도체 회로의 미세화로 단위 공정이 증가하면 TAT(turn-around time) 증가에 따른 제조 비용이 늘어난다. 반도체 공정 중 포토 공정은 마스크의 회로를 웨이퍼에 전사하는 공정으로 전사를 담당하는 노광장비의 성능에 의해 회로의 정확성이 결정된다. 이런 정확성을 검증하는 계측공정은 회로의 미세화가 진행될수록 필요성은 증가하나 TAT 증가의 주된 요인으로 최근 기계학습을 사용한 다양한 예측 모형들의 개발로 계측 결과를 예측하는 실험들이 진행되고 있다. 본 논문은 노광장비 센서들의 이상값을 감지하여 분류 후 계측공정을 진행하는 LFDC(Lithography Fault Detection and Classification) 시스템의 문제인 분류 성능이 떨어지는 것을 해결하기 위해 XGBoost를 사용하여 계측공정을 진행하지 않고 노광장비 센서의 이상값을 학습된 학습기를 통해 분류하여 포토 공정을 재진행하거나 다음 공정을 진행하는 방법을 실험하였다. 실험에서 사용된 계측 결과 예측 모형은 89%의 정확도를 확보하였고 반도체 데이터 특성인 심각한 불균형의 데이터에 대해서도 같은 정확도를 얻었다. 이런 결과는 노광장비 센서들의 이상값에 대해 89%는 정상으로 판단하였고 정상으로 판단한 웨이퍼를 실제 계측 시 예측과 같은 결과를 얻었다. 계측 결과 예측 모형을 사용하면 실제 계측을 진행하지 않고 노광장비 센서들의 이상값에 대한 판정을 할 수 있어 TAT 단축으로 제조 비용감소, 계측 장비 부하 감소 및 효율 향상을 할 수 있다. 하지만 본 논문에서는 90%의 성능을 보이는 계측 결과 예측 모형으로 여전히 10%에 대해서는 실제 계측이 필요한 문제에 대해 추후 더 연구가 필요하다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2020.05a
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• pp.368-371
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• 2020

반도체 제조시설의 효율성을 위해 대부분의 현장에서는 물류 자동화 시스템 (AMHS, Automated Material Handling System)을 도입하여 운영하고 있다. OHT(Overhead Hoist Transfer)는 반도체 공정에서 주로 활용되는 Monorail 컨베이어 형태의 자동 반송 시스템의 일종으로 작업물을 들고 제조라인 위에 설치된 레일을 따라 자율적으로 이동하는 방식으로 운영된다. 도체 물류 시스템의 계층적인 구조적 특징과 고가의 재료를 다루고, 외부유출이 어려운 실제 공정 현장, 실험 환경의 시간, 공간적 구축 등의 현실적 특징 때문에 반도체 제조 공정의 자동화 물류시스템에 대한 모델링 및 시뮬레이션을 통한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 OHT를 효율적으로 제어하기 위해 DEVS(Discrete Event System Specifications) 형식론을 기반으로 OHT 시스템 모델링 및 시뮬레이션 설계 방법을 제안한다. 이를 위해 반도체 제조 시스템의 전반적인 물류 과정에 대해 분석하고, DEVS 형식론에 대해 연구하며, 이를 바탕으로 반도체 물류 시스템을 위한 모델링 및 시뮬레이션을 설계하였으면, 실험을 통해 제안된 모델리 반도체 물류 시스템 시뮬레이션을 수행할 수 있음을 보인다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2013.01a
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• pp.3-6
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• 2013

반도체 공정에서 소자의 제조 비용 감소를 위해 제조 공정 검증을 위한 시뮬레이션을 수행하게 된다. 이 시뮬레이션은 반도체 소자 내부의 물리량 계산을 통해 반도체 소자 내부의 불순물의 거동을 해석하게 된다. 이를 위해 사용되는 알고리즘으로 3차원적 형상을 표현하는 물리적 미분 미분방정식을 계산하게 되는데, 정확한 계산을 위해 유한 차분 시간 영역법(이하 FDTD)과 같은 수치해석 기법을 이용한다. 실제적으로 반도체 공정의 시뮬레이션에서 FDTD연산의 실행 시간은 90% 이상을 소요하게 된다. 이러한 연산에서 더욱 빠른 성능을 확보하기 위해 본 논문에서는 기존의 CUDA(Compute Unified Device Architecture)로 구현된 FDTD알고리즘을 OpenMP를 통한 다중 GPU제어를 이용하여 연산 수행시간을 감소하고, 그 결과물을 통하여 성능 향상도를 측정한다.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2007.06a
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• pp.76-80
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• 2007

반도체 제조공정에서 매엽식 습식 식각 공정은 기판을 회전하면서 상하 면에 약액을 분사하는 형태로 박막을 식각한다. 이 때 기판은 척을 이용하여 고정되는 데 기판과 척이 접촉하는 가장자리 부분에서 약액의 흐름이 정체되거나 일정하지 못해 잔류막질이 남게 되고, 후속 공정에서 기판 오염의 문제를 야기하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 기판을 파지하는 여러 개의 척을 2개조로 나누어 교대로 파지하도록 하는 기능을 제시하였다. 2개 조의 척들은 자성체를 사용하여 고속 회전 중에 비접촉 방식으로 구동하였고 실제 약액 처리론 수행하여 효과를 관찰하였다. 결과적으로 기존 고정형 파지 방식에 비해 교차형이 기판 베벨면이나 에지면에서의 잔류 막질 제거에 탁월한 효과가 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2005.05a
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• pp.84-88
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• 2005

본 연구에서는 백색광원용 조명램프에 필요한 고밀도로 집적된 LED 어레이를 제작하기 위하여 반도체제조 공정에 필요한 포토마스크를 AutoCAD 상에서 설계하였으며 레이저 리소그래피 장비를 이용하여 포토마스크를 제작하였다. 웨이퍼상에 LED칩을 개별적으로 제작한 후 이들을 직렬 및 병렬로 금속배선하여 연결하였다. 특히 AutoCAD로 각 공정의 포토마스크 패턴을 설계 작업한 후 DWG 파일을 DXF 파일로 변환하여 레이저빔으로 스캔닝하였다. 이를 소다라임 유리판 위에 크롬을 증착한 후 각 패턴에 맞추어 식각 함으로써 포토마스크를 제작하였다. 또한 2인치 InGaN/GaN 다중 양자우물구조의 광소자용 에피박막이 증착된 사파이어 웨이퍼에 포토마스크를 활용하여 반도체 제조공정을 수행하였으며, 금속배선된 백색LED램프를 제작하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.583-583
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• 2013

화학 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition)이나 플라즈마 식각(Etch) 등의 반도체 공정에서 챔버 내벽의 상태에 대한 모니터링은 매우 중요하다. 챔버 벽면에 증착된 유기 또는 무기 물질이 다시 떨어져 나와 불순물 입자 형성의 원인이 되며, 플라즈마를 원하지 않는 상태로 바꾸어 놓아 공정 조건이 달라질 수도 있기 때문에 반도체 제조 수율 저하를 초래하기도 한다. 본 연구에서는 챔버 벽면이 증착되는 환경에서 평판형 탐침을 삽입하여, 증착된 박막의 두께측정 기술을 개발하였다. 전기적으로 부유된 평판 탐침에 정현파 전압을 인가하고 이 경우 플라즈마로부터 들어오는 전류의 크기 및 위상차 측정을 통해 대략적인 증착 박막 두께를 측정 하였다. 플라즈마와 챔버 벽 사이에 존재하는 쉬스의 회로 모델을 적용하여 플라즈마 상태에 무관하고, 가스 종류 및 유량, 입력 전력, 챔버 내부 압력등의 외부 변수에도 독립적으로 측정이 가능하였다. 본 연구는 반도체 장비에서 내벽 모니터링을 통해, PM 주기 조정을 최적화 시키는 잣대의 역할을 할 수 있을 것이다. 더 나아가, 반도체생산 수율 향상에 많은 도움이 될 것이다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.19 no.4
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• pp.265-274
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• 2010

The excellent performance and stability of dry-vacuum-pump is essential to create and maintain high quality vacuum condition in semiconductor and display process. The development of dry-vacuum-pump needs systematic consideration for target application as well as delicate mechanical issues. Here, we introduce a development procedures of dry-vacuum-pump for semiconductor-process-class.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2023.11a
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• pp.341-344
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• 2023

건식 반도체 공정에서 저온플라즈마를 일정한 상태로 유지하는 것은 반도체 공정의 효율을 높이기 위해서 매우 중요한 문제이다. 그러나 저온플라즈마 반응로를 진공상태로 유지해야하기 때문에 플라즈마의 상태를 예측하는 작업은 매우 어렵다. 본 연구에서는 OES 센서에서 수집된 데이터를 이용하여 플라즈마의 상태를 예측하는 모형을 개발하였다. 질소가스를 이용한 플라즈마 반응로에서 15개의 서로 다른 플라즈마를 생성하여 OES 데이터를 수집하였고 15개 플라즈마의 상태를 분류할 수 있는 Gaussian Mixture Model(GMM)을 개발하였다. 총 7,296개 파장에서 측정된 분광강도(intensity)를 주성분분석(Pricipal Component Analysis)를 통해 2개의 주성분으로 차원 축소하여 GMM 모형을 개발하엿다. 모형의 정확도는 약 81.72%으로 플라즈마의 OES데이터에 대한 해석력은 뛰어났다.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.15 no.11
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• pp.806-818
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• 2009

Since the invention of the integrated circuit (IC) in 1950s, semiconductor technology has undergone dramatic development up to these days. A complete semiconductor is manufactured through a diversity of processes. For better semiconductor productivity, fault detection and classification (FDC) has been rigorously studied for finding faults even before the processes are completed. For FDC, various kinds of sensors are attached in many semiconductor manufacturing devices, and sensor values are collected in a periodic manner. The collection of sensor values consists of sequences of real numbers, and hence is regarded as a kind of time-series data. In this paper, we propose an algorithm for detecting and clustering faults in semiconductor processes. The proposed algorithm is a modification of the existing anomaly detection algorithm dealing with symbolically-represented time-series. The contributions of this paper are: (1) showing that a modification of the existing anomaly detection algorithm dealing with general time-series could be used for semiconductor process data and (2) presenting experimental results for improving correctness of fault detection and clustering. As a result of our experiment, the proposed algorithm caused neither false positive nor false negative.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2006.10a
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• pp.126-131
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• 2006

광학적으로 우수한 특성을 지닌 유리는 온도에 민감한 대표적 점탄성 재료로서 역학적 열적 거동에 대한 충분한 이해와 해석이 평판 영상장치 제조공정에서 불량의 원인을 제거하고 공정 최적화를 하는데 중요하다. 본 연구에서는 평판 영상장치 제조공정에서 발생하는 문제들 중 하나인 열수축 현상(열처리 공정 전후 유리의 치수가 변하는 현상)을 소다라임 유리에 대해서 전산모사 하였으며, 유리의 구성방정식으로 구조이완 모델을 이용하였다.