4. 최종 보고

                    종합설계 프로젝트 최종보고서 요약

팀명

 EDS

제출일

2012 11 22

프로젝트 제목

반도체 식각 공정 모니터링 시스템 

설계 프로젝트 개요

프로젝트 수행 내용 및 최종 결과

프로젝트 요약문

반도체 산업은 1950년대 중반부터 급격히 일어나기 시작한 우주 개발과 미사일 등 새 군용 기기의 발전을 시작으로 직결되어현대에 이르러서는 소형·경량의 고신뢰성 전자부품의 필요성으로부터 본격적인 마이크로 일렉트로닉스(microelectronics) 시대로 접어들게 되었고이에 따라 세계 각국에서 개발 경쟁을 치열하게 벌이고 있다.

특히 반도체 제조 공정에서 발생하는 불량을 사전에 방지하여불량으로 인한 피해를 줄이기 위해 공전중단점(End-point)을 감지하는 기술에 관심이 쏠리고 있다실제로 반도체 회로를 형성하는 식각 공정에서의 불량은 비용적으로 큰 피해를 야기 시킨다.

따라서 반도체 식각 공정을 실시간으로 관찰하고 정해진 시나리오에 의한 공정 관리·제어를 통해 불량을 사전에 방지하여 피해를 줄이고 공정 관리 자동화 효율을 극대화하는 모니터링 시스템을 구현한다.

마일스톤 수행 내용

1. Initialize
2. Configuration - Setup
3. Configuration - Region
4. Configuration - Equation
5. Configuration - Trigger
6. Configuration - Sequence
7. Real-Time Chart
8. Data-Trend Chart
9. End-point detecting

최종 보고 요약

   모니터링 시스템은 다음과 같은 우수성을 가진다. 첫째로, 공정 장비 외부에서 장비 내부를 정확하게 관찰할 수 있는 광학 센서의 사용으로, 공정 장비 내부에 센서를 설치하는데 필요한 부담을 줄일 수 있다. 둘째로, Equation을 이용하여 1~N차에 걸친 로직을 만들 수 있어서, 무한에 가까운 수의 데이터 가공 방법을 사용할 수 있다. 마지막으로, 자동화된 검사 시스템은 예측되지 않은 상황에서 1차적인 대처를 수행하여 피해를 사전에 방지한다.

   반도체 시각 공정 모니터링 시스템은 센서 데이터 분석을 통해 공정의 가시적인 상태를 관찰하는 동시에, 현재 공정 단계를 진단하는 로직을 실시간으로 실행하여 EPD(End-point detecting) 기능을 수행해낸다.

   모니터링 시스템이 없는 반도체 식각 공정에서는 불량을 사전에 예측할 수 없는 경우가 다반사이다. 컴퓨터가 공정을 제어함과 동시에 모니터링 기능을 함께 수행하면, 불량 발생으로 인한 피해를 없애고, 공정 자동화 효율을 높일 수 있는 이점이 생긴다.

프로젝트 결과

   시스템은 센서로부터 데이터를 수신하는 것을 시작으로 진행된다. 센서는 데이터를 메모리 의 일정 영역에 주기적으로 갱신하고, 이를 데이터 가공 프로세스에 알린다. 데이터 가공 프로 세스는 알림을 수신하면 사전에 설정된 Setup 항목에 맞게 데이터 Sampling을 진행한다. Setup에서 설정된 수치로 원본 데이터에서 Noise를 제거한 값을 설정된 Count 만큼, 그리고 설정된 주기로 수신한 뒤 평균 값을 계산한다. 100ms 주기로 10 CountSampling을 진행하 면 초당 10개의 데이터의 평균 값을 시스템에서 활용하게 되는데, 이는 각기 다른 공정 환경 에 따른 Normalization을 위한 과정이다. 가공이 완료되어 데이터의 갱신이 일어날 때마다 ChartUI를 갱신하는 프로세스, Trigger 프로세스, Sequence 프로세스, 그리고 Trigger Sequence 프로세스에서 참조하는 Equation 객체의 최신 값을 시스템 내에 설계된 Equation Cache에 반영하는 프로세스에 알려진다. Trigger Sequence 프로세스는 Equation Cache를 참조하여 조건부 기능을 실행한다. ChartUI를 갱신하는 프로세스는 최신 데이터 및 Chart 오른편의 Source check 상태에 맞게 UI를 갱신한다. Trigger 프로세스는 조건 만족 시, 데이터 를 수집·저장하는 새로운 프로세스를 생성한다. Sequence 프로세스는 내부에서 순차적인 처리 를 하는 자료구조를 이용하여, 조건 만족 시 새로운 프로세스를 생성하여 수행하도록 진행한 다. 이에 의한 시나리오 진행 상태는 Recipe view에서 확인 할 수 있고, Sequence 프로세스 에서 EPD 이벤트가 실행되면 공정이 종료된다


Ċ
markers@cs.kookmin.ac.kr,
2012. 11. 22. 오전 1:18
ć
markers@cs.kookmin.ac.kr,
2012. 11. 22. 오전 1:19
Ċ
markers@cs.kookmin.ac.kr,
2012. 11. 22. 오전 2:31
Comments