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연구소

반도체공정진단연구소

반도체공정진단연구소 이미지
  • 위치안내 : 반도체 공정 진단 연구소
  • 전화번호 : 031-330-6374
  • 연구소장 : 홍상진(자연대학 전자공학과 교수)
  • 연구과제 : Smart Grid 연계형 Green Car의 V2G 시스템 연구
  • 홈페이지 : http://spdrc.mju.ac.kr
설립연도
2010년. 5월. 1일
산학협력기반 특화인력양성을 통한 실용화 가능한 반도체 제도 선행공정관리 기술개발
설립목적

현재 우리나라 반도체 공정기술은 세계 최고 수준의 경쟁력을 갖고 있는 반면 반도체 공정을 실시간으로 모니터링하고 분석하는 진단시술은 매우 취약하고 인식도 부족한 실정이고, 미래 반도체 산업에서 경쟁력을 확보하기 위해서는 반도체 제조에 대한 실시간 진단 및 제어기술개발을 통해 생산시간을 단축하고, 수율향상을 이루어내는 진단기술이 무엇보다 중요하다.

또한, 반도체 생산현장에서 웨이퍼 크기가 200mm에서 300mm로 대구경화 됨에 따라 오류공정으로 발생하는 비용이 증대되어 최근 공정진단기술의 필요성이 절실히 요구되고 있다.

공정조건을 최적화 하거나 공정 및 설비의 이상 유무를 자동으로 감지하는 기술의 개발은 매우 시급한 실정이나 반도체제조의 높은 기술적 진입장벽과 실시간 감시센서의 물리학적/화학적 요소기술, 센서 시스템의 구현을 위한 하드웨어 기술, 데이터 분석을 위한 데이터 마이닝 등의 소프트웨어 기술이 접목되어야 하는 분야이므로 IT 기반의 융복합 기술이 반드시 필요한 상태이다.

본 연구소는 우리대학의 반도체제조기술과 IT응용기술을 융합하여, 최첨단 반도체제조를 위한 선행공정관리 및 생산관리를 선도하기 위하여 설립되었다.

연구목표

실시간 센서기반 반도체 진공공정 모니터링 및 진단기술

- 반도체 공정 상태와 장비상태를 실시간으로 측정하고, 진단결과를 공정제어 및 장비 성능 향상에 활용할 수 있는
  기술의 개발

- 실시간 fault detection and classification (FDC)를 통하여 wafer scrap, rework, 오류공정으로 인한 병목현상을
  줄이며 공정 수율에 능동적 기여

- 현재의 공정 파라미터 세팅 후 생산된 제품을 검사하여 공정 상태를 판단하는 방식과 경험적으로 설정된
  preventive maintenance(PM)주기에 대한 현실적 대응

- 공정 파라미터 측정용 센서(압력, 유량, 파워 등)의 drift에 따른 자연적으로 발생할 수 있는 이상공정에 적극적
  대응

- 차별화 된 일류 부품 장비 개발이 가능하며, 개발품에 대한 기술 데이터 공급으로 부품 장비 개발의 효율화 제고

- 실시간 진단기술의 적용으로 새로운 기술 패러다임이 도입되는 시기이므로 신규시장의 진입이 용이하며 생산성/
  생산 비용을 절감하고, 수율의 향상 및 성숙 수율 달성도 기간을 단축

Process parameters external - power, pressure, B field, gas flow, body temp.

센서 제작과 실험을 통한 plasma charging damage에 대한 학문적/실험적 원인규명

- Plasma damage를 모니터링 할 수 있는 센서의 제작으로 모니터링 기술의 개발

- 가칭 Plasma charging damage sensor (PCDS) 개발을 통한 플라즈마 공정 중 발생한 전하 축적의 정량적 분석
  및 공정변수와 축적전하량에 대한 통계적 상관관계 분석

- 가칭 Plasma Eyes Chromatic Statoscope (PECS) 개발을 통한 플라즈마 이상공정 감시의 구현 및 실시간
  신호취득을 통한 마이크로 아킹 검출 및 실시간 이상공정 모니터링 시스템 구현

- 실험계획법을 통한 시스템적인 실험방법의 도입 및 통계적인 분석방법을 활용

- 파라미터들의 상관관계 분석을 통한 주요인 및 복합적 요인에 의한 영향 관계 규명

- 플라즈마 진단기술에 관한 문헌과 영향관계의 비교 평가

Plasma damage에 대한 한국/일본 및 학제 간 융합기회 마련

- 협력 연구기관인 일본 동북대학교 유체과학연구소 (2004년 MOU 체결완료)와 업무협조 및 인적교류를 통해 해외
  의전문기술의 도입 및 플라즈마 진단기술에 대한 전문성 배양

- 본 연구실 출신 학생 1명은 협력 연구기관인 동북대학교 유체과학연구소의 연구원으로 유학중이며, 현재 Neutral
   beam etching (NBE)를 이용한 plasma damage free process에 관한 연구를 수행중임 (2009년 후반기에 본
   연구실의 박사과정으로 진학할 예정임)

- 본 연구실 석사과정 학생은 서울대학교 반도체공동 연구소 (ISRC)의 에칭공정 장비연구생 과정을 지속적으로
  수행하고 있음

- 대학 내 정보공학과 디지털정보연구실과 컨소시엄을 구성하여 연구를 수행하고 있으며, 반도체 공정과 실시간
  데이터의 정보처리에 대한 기술적 교류를 실시하고 있음

연구소 추진 전략
연구소 추진 전략
연구소 구성
연구소 조직
연구소 장비
  • 실험실 전경
  • 실험/교육테이블
  • Photo section
  • OLED종착기
  • ICP-RIE Etcher
  • PECVD
  • DC/RF Metal Sputter
  • Diffusion Furnace
  • Wet Station
  • 비접촉 두께 측정기
  • Spin Coater
  • Contact Aligner