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노광 장치 시뮬레이터 개발
Development of a Mask Aligner Simulator for Education 원문보기

한국시뮬레이션학회논문지 = Journal of the Korea Society for Simulation, v.26 no.4, 2017년, pp.43 - 49  

김대정 (서울과학기술대학교 전자IT미디어공학과) ,  박윤정 (서울과학기술대학교 전자IT미디어공학과) ,  정태호

초록
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우리나라의 반도체와 디스플레이 산업의 발전으로 해당 분야에 대한 인력 수급이 더욱 활발해지고 있다. 이에 따라 학부의 반도체 수업에서는 기존의 이론에 최신 기술 동향뿐만 아니라 현장 중심형 실무 인재 양성을 위해 반도체 제작 공정도 심도 있게 다루고 있다. 하지만, 반도체 공정은 클린룸 안에 설치된 장비들과 고가의 재료들이 필요하기 때문에 대규모로 진행되는 학부 교육에서 공정 실습이 제공되기는 어렵다. 이 한계를 극복하기 위해 실제 공정이나 공정 이론을 시각화한 동영상 등이 보조 자료로서 사용되고 있으나, 실습으로 대체할 교보재로서는 부족하다. 본 연구에서는 이론 중심의 학부 교육에 간접적인 반도체 공정 실습을 제공하기 위해 3차원 기반의 가상 클린룸을 구현하고, 반도체 공정에서 가장 많이 사용되는 노광 장비에 대한 시뮬레이터를 구현하여 사진 공정 베이에 설치하였다. 본 연구에서 구현하는 공정 시뮬레이터는 학부 교육에서 다루는 이론을 시각화하는데 중점을 두었으며, 포토 마스크와 실리콘 웨이퍼의 정렬과 노광 공정의 진행 따른 감광제의 국부적 변화를 시각화하였다. 개발된 시뮬레이터는 모바일 기기 등과 같은 저성능의 컴퓨팅 환경에서도 실행될 수 있도록 메모리 사용을 최소화하여 실용성을 극대화 하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

With the advances in and expansion of the semiconductor and display businesses in Korea the demand of the engineers in such fields is increasing. Keeping pace with the trend, the semiconductor courses in undergraduate not only include the newest technologies in addition to the fundamental theories b...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 학부 교육 내용에 부합하는 다양한 반도체 공정 장비들을 가상의 클린룸에 구현하는 시뮬레이션 툴 개발을 목표로 하며, 본 논문에서는 반도체 8대 공정 중 사진 공정(May et al., 2006)에 사용되는 노광 장치(mask aligner)를 구현한 결과를 보고한다. 노광 장치는 반도체 공정 중 가장 중요하고 많이 사용되는 사진(photolithography) 공정에 사용되는 장치로서 Fig.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
컴퓨터 기반의 가상 교육 방법은 어떻게 나뉘는가? 직접적인 실습이 어려운 교육 환경에 대한 보완 방안으로 컴퓨터 기반의 가상 교육 방법이 있으며, 이를 컴퓨터 그래픽스를 사용한 시청각 자료와 시뮬레이션 툴을 사용하는 방법으로 나눌 수 있다(Song et al., 2010).
학부의 반도체 관련 교과들에서는 이론 위주의 학습내용을 다루고 공정은 사진이나 동영상 등을 통해 간접적으로 학습하는 이유는? , 2015), 이에 비해 이론 중심의 학부 교육에 이러한 변화를 적절히 반영하는데 어려움이 있다. 반도체 공정은 장비와 재료가 고가이며, 유지비용이 매우 높은 클린룸에서만 진행할 수 있기 때문에 학부의 반도체 관련 교과들에서는 이론 위주의 학습내용을 다루게 되며, 공정은 사진이나 동영상 등을 통해 간접적으로 학습을 하게 된다. 반도체 산업에서 인력의 상당수를 학부 졸업생으로 충당하고 있는 현실에서 이러한 교육 방법은 부족한 부분이 있다.
컴퓨터 그래픽스를 사용한 교육의 한계점은? , 2009). 하지만 이 방법은 학습자가 공정을 제어할 수 없기 때문에 기존의 단방향 이론 교육의 범주 내에 있다고 볼 수 있다. 따라서 공정을 제어할 수 있는 기능이 구현된 양방향 시뮬레이션 툴이 제공된다면 학습자가 습득한 이론을 실험해 볼 수 있게 되어 유사 실습이 가능해지는 장점이 생긴다.
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참고문헌 (9)

  1. Kim, S.-Y., Baik, Y.-J. and Park, Y.-R., "The Historical Review of the Semiconductor Industry," The Review of Business History, Vol. 75, No. 6, pp. 145-166, 2015. 

  2. Song, H. S., Lee, J. Y. and Kim, T. G., "DEVSbased Modeling Simulation for Semiconductor ManufacturingUsing an Simulation-based Adaptive Real-time Job Control Framework," Journal of the Korea Society for Simulation, Vol. 19, No. 3, pp. 45-54, 2010. 

  3. Wu, H.-K., Krajcik, J. S. and Soloway, E., "Promoting understanding of chemical representations: Students' use of a visualization tool in the classroom," Journal of Research in Science Teaching, Vol. 38, No 7, pp. 821-842, 2001. 

  4. Han, Y.-S. and Jeon, D.-H., "The design and implementation of an educational computer model for semiconductor manufacturing courses," Journal of the Korea Society for Simulation, Vol. 18, No. 4, pp. 219-225, 2009. 

  5. Michael, S., Bates, A. D. and Green, M. S., "Silvaco ATLAS as a solar cell modeling tool," Conference Record of the Thirty-first IEEE Photovoltaic Specialists Conference, pp. 719-721, 2005. 

  6. May, G. S. and Spanos, C. J., "Fundamentals of Semiconductor Manufacturing and Process Control," John Wiley & Sons, pp. 34-46, 2006. 

  7. Jaeger, R. C., "Introduction to Microelectronic Fabrication," Prentice Hall, 2002. 

  8. Plummer, J. D., Deal, M. D. and Griffin, P. B., "Silicon VLSI Technology," Prentice Hall, 2000. 

  9. Ahmad, I., Ho, Y. K. and Majlis, B. Y., "Fabrication and characterization of a 0.14 um CMOS device using ATHENA and ATLAS simulators," Semiconductor Physics Quantum Electronic & Optoelectronics, Vol. 9, pp. 40-44, 2006. 

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