초록 ▼

연구개요
본 연구에서는 빅데이터 분석을 기반으로 하는 DRAM (Dynamic Random Access Memory) 웨이퍼의 불량 칩 패턴을 탐지/분석할 수 있는 검사 시스템 알고리즘을 개발하고자 한다. 반도체 웨이퍼 데이터를 활용한 기존의 연구들은 주로 플래시 메모리 웨이퍼를 대상으로 이루어졌다. 하지만 모바일 기기의 대량 생산으로 DRAM 웨이퍼의 수요가 급등하며 DRAM 웨이퍼의 검사 시스템 알고리즘 개발이 요구되고 있다. 실제 생산되고 있는 웨이퍼를 살펴보면 하나의 웨이퍼 맵에 여러 개의 불량패턴이 혼재되어 있는 경우

연구개요
본 연구에서는 빅데이터 분석을 기반으로 하는 DRAM (Dynamic Random Access Memory) 웨이퍼의 불량 칩 패턴을 탐지/분석할 수 있는 검사 시스템 알고리즘을 개발하고자 한다. 반도체 웨이퍼 데이터를 활용한 기존의 연구들은 주로 플래시 메모리 웨이퍼를 대상으로 이루어졌다. 하지만 모바일 기기의 대량 생산으로 DRAM 웨이퍼의 수요가 급등하며 DRAM 웨이퍼의 검사 시스템 알고리즘 개발이 요구되고 있다. 실제 생산되고 있는 웨이퍼를 살펴보면 하나의 웨이퍼 맵에 여러 개의 불량패턴이 혼재되어 있는 경우가 많다. 본 연구에서는 i) 불확실한 DRAM 웨이퍼 데이터가 주어졌을 때, 불확실성 하에서 불량 패턴을 정확하게 분류할 수 있는 방법론 개발; ii) 검사 과정에서는 양품으로 구분되었지만 출고 직후에 고장이 발생할 수 있는 칩의 고장 가능성 계량화 개발; iii) 셀 (cell) 단위의 불량 패턴 (fail bit pattern)을 분석할 수 있는 방법론 등을 포함하여 개발하고자 한다.

연구 목표대비 연구결과
본 연구진은 기계학습 방법론 기반 시계열 및 이미지 데이터 분석 모형 대해 선도적인 연구를 해왔으며 이를 기반으로 반도체 웨이퍼 데이터 분석을 위한 데이터 마이닝 기술을 체계적으로 개발하였다. 1차년도에는 불확실성 하에게 존재하는 여러 가지의 불량 칩 패턴을 분류할 수 있는 방법론을 개발하였다. 2차년도에는 1차년도에 개발한 방법론을 여러 가지 응용분야에 적용하였으며, 또한 반도체 공정에서 발생하는 고차원의 시계열 데이터 기반의 공정이상 탐지 방법론을 개발하였다. 본 연구에서는 웨이블릿 기법을 활용하여 데이터의 변수변환을 실시하여 차원축소를 이루었다. 공정이상에 중요한 정보를 담고 있는 선택된 웨이블릿 변수를 이용하여 공정의 이상 유무를 탐지할 수 있는 관리도를 개발하였다. 3차년도에는 공정 과정 중에는 정상 칩으로 분류되어 출시되었으나, 곧 불량이 발생할 가능성이 높은 칩을 분류할 수 있는 방법론을 개발하였다. 또한 불량 셀 패턴을 분석하는 방법론 개발이 이루어졌다. 이 분야의 연구는 아직 미비한 단계로 추후 연구 발전 가능성이 높은 분야이다.

연구개발결과의 중요성
본 연구를 통해 개발된 방법론은 반도체 웨이퍼 제조 공정 중에 발생하는 이미지 및 시계열 데이터로부터 공정의 이상 유무를 빠르게 탐지할 수 있는 방법론을 개발하였다. 현재 수동으로 이루어지고 있는 검사 작업을 (반)자동화 할 수 있어 불량 칩 패턴 분류 및 공정 이상 여부에 대해 높은 정확도를 제공할 수 있기 때문에 상업적 가치 또한 높을 것으로 사료된다. 개발된 방법론은 반도체 제조공정 뿐 아니라 다른 산업에도 적용가능하며, 또한 실시간 대용량 데이터 처리 기술을 개발함으로 대용량 데이터를 빠르고 정확하게 처리할 수 있는 것이 가능할 것으로 기대된다. 데이터 마이닝에 관한 전문적인 연구 능력 과 분석 능력을 갖춘 연구자와 산업 전문가를 육성할 수 있을 것으로 기대된다.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1연구결과 요약문 ... 2목차 ... 41. 연구개발과제의 개요 ... 5 가. 연구목표 ... 5 나. 연구의 필요성 및 중요성 ... 62. 연구수행내용 및 연구결과 ... 7 가. 1차년도 연구 추진 전략 및 연구방법 ... 7 나. 2차년도 연구 추진 전략 및 연구방법 ... 11 다. 3차년도 연구 추진 전략 및 연구방법 ... 123. 연구개발결과의 중요성 ... 144. 참고문헌 ... 155. 연구성과 ... 16대표적 연구실적 ... 19끝페이지 ... 28