• 한국진공학회지
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• 제17권2호
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• pp.113-116
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• 2008

반도체 소자 집적도의 비약적인 발전으로 인하여 반도체 공정은 더욱 다층화 되어가고 있다. 이러한 다층화 공정에서는 필수적으로 여러 단계의 패턴을 형성하기 위하여 Photoresist(PR)를 이용한 식각 공정을 사용하게 된다. 이러한 식각 공정에서 다단계 식각 공정으로 인한 공정시간 증가와 식각 후 남은 잔여 PR residue는 초고집적화된 현 반도체 산업에서는 소자에 치명적인 문제를 발생시킨다. 따라서 본 연구에서는 기존 PR strip 용액을 플라즈마에 의하여 액체 상태로 활성화하여 기존의 건식세정법과 습식세정법을 동시에 사용하여 PR을 효과적으로 제거하기 위한 방법을 연구하였다. 플라즈마에 의하여 약액을 활성화하기 위하여 먼저 플라즈마 약액활성화를 위한 장치를 simulation하여 실험 장치에서 균일한 gas흐름을 확인하였다. 이후 플라즈마의 세기를 0V에서 100V까지 증가시켜 약액을 활성화한 후 PR을 strip하여 각 플라즈마 세기에서의 식각률을 조사하였으며 80V에서 가장 빠른 식각률을 나타났다. 또한 0V와 80V의 Dilution에 대한 영향을 확인하였으며 약액을 Dilution 후에도 식각률은 더욱 향상됨을 확인할 수 있었다. 이러한 세정 시간의 단축은 여러 단계의 식각 공정 시간을 단축하여 반도체 공정에서 소자 생산을 위한 시간을 단축하게 된다. 또한 각 세정공정마다 증가한 세정 공정으로 인하여 세정액의 사용이 많아져 세정액 폐수로 인한 환경문제가 심각해지고 있다. 세정 약액 활성화 방법을 사용함으로써 세정액의 절감효과가 나타난다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 춘계학술발표대회
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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.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2013년도 제47차 동계학술대회논문집 21권1호
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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.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2007년도 춘계학술대회
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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.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2005년도 춘계 학술대회
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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.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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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.

• 한국진공학회지
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• 제19권4호
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• pp.265-274
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• 2010

반도체소자 및 디스플레이 제조공정의 핵심 환경인 진공을 형성 유지하기 위한 건식진공펌프는 높은 성능과 신뢰성을 필요로 한다. 건식진공펌프의 개발을 위해서는 다양한 고려와 세밀한 기술적 검토가 필요하다. 본고에서는 반도체 및 디스플레이 제조 공정용 건식진공펌프 개발 과정을 단계별로 소개하고 향후 기술발전 방향에 대해 소개하고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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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.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권11호
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• pp.806-818
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• 2009

반도체(semiconductor) 기술은 1950년대에 집적 회로(integrated circuit, IC)가 발명된 이후 오늘날까지 급속한 발전을 거듭하고 있다. 하나의 완전한 반도체를 제조하기 위해서는 매우 다양하고 긴 공정을 거쳐야 한다. 반도체 제조 생산성을 높이기 위하여 공정들이 종료되기 전에 미리 이상(fault)을 발견하기 위한 이상탐지 및 분류(fault detection and classification, FDC)에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 이를 위하여 다양한 반도체 장비에 갖가지 종류의 센서를 부착하여 일정한 시간 간격으로 원하는 값을 측정한다. 이러한 측정 값은 실수 값들의 연속이므로 시계열(time-series) 데이터의 일종이다. 본 논문에서는 반도체 공정에서의 이상탐지 및 클러스터링을 수행하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 시계열 데이터를 심볼릭 표현법(symbolic representation)으로 변환하여 이상을 탐지하는 기존의 알고리즘을 수정한 것이다. 본 논문의 공헌은 일반적인 시계열 데이터에 대한 기존의 이상탐지 알고리즘을 수정하여 반도체 공정 데이터에 대해서도 활용할 수 있음을 보일 뿐만 아니라, 이상탐지 및 클러스터링의 정확성을 높이는 실험 결과를 제시하는 것이다. 실험 결과, 본 논문에서 제안한 알고리즘은 긍정 오류(false positive) 및 부정 오류(false negative)를 모두 발생하지 않았다.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2006년도 추계학술대회 발표 논문집
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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.