KR20090068600A - 반도체 공정에서의 자동화된 정보분석방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 공정에서 정보분석 업무의 자동화를 통해 정보분석의 신뢰성을 향상시키고 발생된 문제를 조기에 감지하여 해결함과 아울러 정보분석 업무 절차를 간략화하여 업무 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 반도체 공정에서의 자동화된 정보분석방법에 관한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명은, (1) 작업자가 제조실행 시스템(MES)에 로그인하여 담당 공정장비의 파라미터를 선택하는 단계; (2) 상기 공정장비에 대한 기본 정보와 입력·출력 파라미터 정보를 선택하는 단계; (3) 상기 선택된 기본 정보와 입력·출력 파라미터 정보의 이상 유무를 묻는 단계; (4) 상기 (3)단계에서 정보에 이상이 있는 경우에는 경고 메세지를 표시함과 동시에 이전 정보에 대한 수정알림기능을 화면에 표시하고, 정보의 수정후에는 그 결과물을 화면에 표시하며, 정보에 이상이 없는 경우에는 상기 입력 파라미터와 상기 출력 파라미터간에 통계적 분석을 실시하는 단계; (5) 상기 통계적 분석의 결과에서 문제의 요인을 판단 가능한 변수가 있는지를 묻는 단계; (6) 상기 (5)단계에서 상기 판단 가능한 변수가 없는 경우에는 절차를 종료하고, 상기 판단 가능한 변수가 있는 경우에는 문제의 요인에 해당하는 공정의 진행을 정지시키거나 파라미터의 수정이 필요한지를 묻는 단계;및 (7) 상기 (6)단계에서 상기 공정의 진행을 정지시키거나 파라미터의 수정이 필요 없는 경우에는 절차를 종료하고, 상기 공정의 진행을 정지시키거나 파라미터의 수정이 필요한 경우에는 해당 공정의 진행을 자동으로 정지시킴과 아울러 파라 미터 수정작업에 대한 정보를 화면에 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 체계적으로 설정된 일련의 절차에 따라 반도체 공정 정보를 분석함으로써 분석의 정확도를 높이고, 분석 결과에 따른 예방 활동의 수행으로 업무 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

반도체공정, 자동화, 정보분석, 통계적 분석.

Description

반도체 공정에서의 자동화된 정보분석방법{Automated information analyzing method in semiconductor processing}

본 발명은 반도체 공정에서의 자동화된 정보분석방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 공정에서 정보분석 업무의 자동화를 통해 정보분석의 신뢰성을 향상시키고 발생된 문제를 조기에 감지하여 해결함과 아울러 정보분석 업무 절차를 간략화하여 업무 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 반도체 공정에서의 자동화된 정보분석방법에 관한 것이다.

최근 정보통신 분야의 급속한 발달과 컴퓨터와 같은 정보 매체가 널리 보급됨에 따라 반도체 생산 분야도 비약적으로 발전하고 있다. 그 기능적인 면에 있어서, 상기 반도체는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장능력을 가질 것이 요구된다. 이에 따라, 상기 반도체는 집적도, 신뢰도 및 응답 속도 등을 향상시키는 방향으로 제조 기술이 발전되고 있다.

상기 반도체는 일반적으로 막 형성, 패턴 형성, 금속 배선 형성 등을 위한 일련의 단위 공정들을 순차로 수행함으로써 제조된다. 상기 단위 공정들을 수행하기 위해 반도체 공정에 적합한 제조 장비들이 다양하게 사용되고 있다.

상기 최근의 고집적화된 반도체 소자를 불량없이 제조하기 위해서는 각 단위 공정이 정확한 공정 조건하에서 수행되어야 한다.

따라서, 반도체를 제조하는 제조 라인에서는 반도체 공정의 진행시에 반도체 기판 상에 형성되는 패턴의 상태 및 반도체 제조 설비의 상태를 계속적으로 분석하여 정상적으로 공정이 진행되는지 또는 설비가 정상적으로 작동하고 있는지 등을 모니터링하여야 한다.

더구나, 상기 반도체 제조 라인에서 제조되는 반도체 소자 별로 각 반도체 소자를 제조하는데 요구되는 단위 공정의 단계별로 각각 상기 기판에 형성되는 패턴의 상태 및 반도체 제조 설비 상태의 정상 여부를 판별하기 위한 모니터링을 하여야 한다.

이를 위해, 기판상에 형성되어 있는 패턴의 상태 및 반도체 제조 설비의 상태 등을 분석한 데이터를 측정하고 공정의 정상 여부를 판별하고 있다.

도 1은 종래 반도체 공정에서의 정보분석방법의 단계를 나타낸 흐름도이다.

종래의 반도체 공정에서의 정보분석방법은, 해당 공정을 진행하여 측정 데이터를 추출하는 단계(S 10)와, 상기 측정된 데이터가 미리 설정되어 있는 관리선(Spec)을 넘었는지 여부를 검사하여(S 20), 만일 측정 데이터가 관리선을 넘은 경우에는 담당자에게 자동 메일을 발송하는 등으로 사고 방지에 대한 조기 경고 시스템을 운영하고 있다(S 30).

이러한 온라인(On-Line)상의 통계적 공정관리(SPC; Statistic Process Control) 활동은 제조실행 시스템(MES; Manufacturing Execution System)을 근간으 로 하여 활용되고 있다.

하지만 장비 파라미터의 관리에 대한 중요성이 증가되고 있는 상황에서, 장비 파라미터(입력 파라미터)와, 공정 측정 데이터 및 전기적 측정 데이터(출력 파라미터)간의 연계분석을 통하여 핵심 파라미터에 대한 해당 공정에서의 데이터 분석으로 품질 사고를 예방할 수 있는 효율적이며 통계적인 시스템에는 개선의 여지가 많이 남아 있는 문제점이 있다.

또한, 종래의 반도체 공정에서의 정보분석방법은 상기 입력 파라미터와 출력 파라미터간의 관계 및 여러 인자에 의한 상호작용 효과를 쉽게 파악할 수가 없어 정보분석의 정확도가 떨어지고, 이러한 부정확한 분석결과로 인하여 발생된 문제에 대해 적절하게 대응할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 반도체 공정에 있어서 장비 파라미터와 공정 파라미터 간의 연계분석을 통해 업무의 효율성과 정확도를 높임으로써 품질 사고를 예방할 수 있도록 하는 반도체 공정에서의 자동화된 정보분석방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 반도체 공정에서의 자동화된 정보분석방법은, (1) 작업자가 제조실행 시스템(MES)에 로그인하여 담당 공정장비의 파라미터를 선택하는 단계; (2) 상기 공정장비에 대한 기본 정보와 입력·출력 파라미터 정보를 선택하는 단계; (3) 상기 선택된 기본 정보와 입력·출력 파라미터 정보의 이상 유무를 묻는 단계; (4) 상기 (3)단계에서 정보에 이상이 있는 경우에는 경고 메세지를 표시함과 동시에 이전 정보에 대한 수정알림기능을 화면에 표시하고, 정보의 수정후에는 그 결과물을 화면에 표시하며, 정보에 이상이 없는 경우에는 상기 입력 파라미터와 상기 출력 파라미터간에 통계적 분석을 실시하는 단계; (5) 상기 통계적 분석의 결과에서 문제의 요인을 판단 가능한 변수가 있는지를 묻는 단계; (6) 상기 (5)단계에서 상기 판단 가능한 변수가 없는 경우에는 절차를 종료하고, 상기 판단 가능한 변수가 있는 경우에는 문제의 요인에 해당하는 공정의 진행을 정지시키거나 파라미터의 수정이 필요한지를 묻는 단계;및 (7) 상기 (6)단계에서 상기 공정의 진행을 정지시키거나 파라미터의 수정이 필요 없는 경우 에는 절차를 종료하고, 상기 공정의 진행을 정지시키거나 파라미터의 수정이 필요한 경우에는 해당 공정의 진행을 자동으로 정지시킴과 아울러 파라미터 수정작업에 대한 정보를 화면에 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (4)단계에서 상기 입력 파라미터와 상기 출력 파라미터간에 통계적 분석을 실시하는 단계는, 상기 입력 파라미터와 상기 출력 파라미터간의 선형 관계식을 볼 것인지를 묻는 단계;와 상기 선형 관계식을 보지 않을 경우에는 평균 분석, 파레토 분석, 다중 변동 분석을 선택적으로 진행하고, 상기 선형관계식을 볼 경우에는 상관 분석, 회귀 분석을 선택적으로 진행하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 일련의 진행절차를 자동절차로 등록할 것인지를 묻는 단계;및 상기 자동절차로 등록하지 않는 경우에는 절차를 종료하고, 상기 자동절차로 등록하는 경우에는 상기 등록된 자동절차를 담당자에서 발송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 등록된 자동절차를 담당자에서 발송하는 단계는, 사용자가 입력한 주기 및 형식으로 상기 등록된 자동절차를 자동 메일, 호출기, 휴대폰에 등재된 주소나 번호로 메세지를 발송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 반도체 공정에서의 자동화된 정보분석방법에 의하면, 체계적으로 설정된 일련의 절차에 따라 반도체 공정 정보를 분석함으로써 분석의 정확도를 높이고, 분석 결과에 따른 예방 활동의 수행으로 업무 생산성을 향상시킬 수 있 는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면 데이터 관련 모든 업무 절차를 통합적으로 관리할 수 있게 되어, 반도체 공정의 담당자들 간에 발생할 수 있는 분석결과에 대한 편차를 줄임으로써 업무의 표준화를 가능하게 하며, 사고에 대한 알림 기능으로 문제 요인에 대한 즉각적인 대응 조치를 가능하게 하는 장점이 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 공정에서의 정보분석방법의 단계를 나타낸 흐름도이다.

본 발명에 따른 반도체 공정에서의 정보분석방법은, 우선 엔지니어 등의 작업자가 제조실행 시스템(MES)에 클라이언트 로그인(client login)하여 자신의 아이디(ID)와 암호를 입력해서 사용 권한를 받아 접속하게 된다.

로그인 후에는 담당 공정이나 장비의 아이디가 화면에 표시되고, 상기 담당 공정이나 장비의 파라미터를 선택하는 절차를 진행하게 된다(S100).

상기 파라미터를 지정할 것을 선택한 이후에는, 기본 정보와 입력 파라미터(Input Parameter)와 출력 파라미터(Output Parameter)로 구성된 세가지 정보를 입력하게 된다.

상기 기본 정보에는 공정, 장비, 챔버 등의 고유 아이디를 입력하게 되고, 상기 입력 파라미터에는 해당 공정의 시간, 온도, 압력 등 제어가 가능한 것들이 우선적으로 표시되며, 상기 출력 파라미터에는 반도체 패턴의 선폭(CD), 바이어스(Bias), 깊이(Depth) 등 측정 단위가 있는 해당 공정에서의 결과물 또는 특성을 나타내는 지표 형태의 데이터들이 입력되며, 보고자 하는 데이터들간의 조합을 선택하게 된다(S110).

그 후, 화면상에는 상기 (S110)단계에서 선택한 정보에 이상이 없는지를 확인하도록 묻는 메세지가 표시된다(S120).

만일, 작업자가 선택한 정보를 수정하고자 하는 경우에는, 선택한 정보에 이상이 있다는 선택키를 눌러 상기 (S110)단계에서 입력했던 정보를 수정하여 선택하게 된다. 이 때, 화면상에는 경고 메세지와 이전 절차에 대한 수정알림기능이 표시되며, 작업자가 정보를 수정하여 선택한 경우에는 수정된 정보가 반영된 결과물이 화면에 표시된다(S130).

한편, 상기 (S110)단계에서 작업자가 선택한 정보에 이상이 없을 경우에는 그 다음 단계로 상기 입력 파라미터와 상기 출력 파라미터간에 통계적 분석을 실시하게 된다.

상기 통계적 분석은 두가지 방식으로 분류하여 선택하게 되며, 화면상에는 입력 파라미터와 출력 파라미터간의 선형 관계식을 볼 것인지를 선택하도록 묻는 메세지가 표시된다(S140).

첫번째 방식으로서 상기 선형 관계식을 보지 않을 것으로 선택한 경우에는, 상기 입력 파라미터와 상기 출력 파라미터 각각에 대한 평균 분석(t-test, ANOVA analysis), 파레토 분석(Pareto analysis), 다중 변동 분석을 선택적으로 또는 순 차적으로 실시하여, 미리 설정되어 있는 기준정보와 해당 입력, 출력 파라미터의 평균값과의 편차가 어느 정도인지를 파악하여 상기 기준정보와의 편차가 허용된 범위 이상의 편차를 보이는 정보에 대하여 조치를 취할 수 있도록 한다(S150).

두번째 방식으로서 상기 입력 파라미터와 상기 출력 파라미터간의 선형 관계식을 보고자 하는 경우에는 상관 분석(Correlation analysis), 회귀 분석(Regression analysis)을 선택적으로 실시하여 입력 파라미터와 출력 파라미터 사이에 어떠한 관련성을 가지고 있는지와, 그 관련성이 어느 정도인지를 수치적으로 분석하고 그 분석결과를 수학적인 함수 형태로 표시하게 된다(S160).

다음 단계로는 문제의 요인(장비, 챔버, 공정조건 등)을 판단할 수 있는 변수가 있는지를 묻는 메세지가 화면상에 표시된다(S170).

작업자는 상기 통계적 분석결과에 근거하여 문제의 요인에 해당하는 변수가 없다면 정보분석작업을 종료하게 되지만, 만일 문제의 요인에 해당하는 변수가 있다면 다음 단계로 화면상에는 문제의 요인에 해당하는 공정의 진행을 정지하거나 파라미터에 대한 수정을 할 것인지를 묻는 메세지가 표시된다(S180).

상기 문제의 요인에 해당하는 공정의 진행을 정지시키거나 파라미터의 수정이 필요없는 경우에는 작업자는 정보분석작업을 종료하게 되지만, 만일 상기 문제의 요인에 해당하는 공정의 진행을 정지하거나 파라미터에 대한 수정이 필요한 것으로 선택하게 되면 제조실행 시스템의 제어부에서는 해당 장비의 가동을 정지시킴과 동시에 파라미터에 대한 수정작업을 하도록 하는 정보를 화면에 표시하게 되며, 이에 따라 작업자는 문제의 요인을 수정할 수 있게 된다(S190).

그 후, 상기 (S100)단계로 부터 상기 (S190)단계까지의 일련의 정보분석단계를 자동절차로 등록할 것인지를 묻는 메세지가 화면에 표시된다(S200).

상기 일련의 정보분석단계를 자동절차로 등록하지 않는 경우에는 정보분석작업을 종료하게 되지만, 자동절차로 등록하는 경우에는 사용자가 입력한 주기 및 형식으로 상기 등록된 자동절차를 자동 메일, 호출기, 휴대폰에 등재된 담당자의 주소나 번호로 메세지를 발송하게 된다(S210).

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정·변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

도 1은 종래 반도체 공정에서의 정보분석방법의 단계를 나타낸 흐름도,

도 2는 본 발명에 따른 반도체 공정에서의 정보분석방법의 단계를 나타낸 흐름도이다.

Claims (4)

1. (1) 작업자가 제조실행 시스템(MES)에 로그인하여 담당 공정장비의 파라미터를 선택하는 단계;

   (2) 상기 공정장비에 대한 기본 정보와 입력·출력 파라미터 정보를 선택하는 단계;

   (3) 상기 선택된 기본 정보와 입력·출력 파라미터 정보의 이상 유무를 묻는 단계;

   (4) 상기 (3)단계에서 정보에 이상이 있는 경우에는 경고 메세지를 표시함과 동시에 이전 정보에 대한 수정알림기능을 화면에 표시하고, 정보의 수정후에는 그 결과물을 화면에 표시하며, 정보에 이상이 없는 경우에는 상기 입력 파라미터와 상기 출력 파라미터간에 통계적 분석을 실시하는 단계;

   (5) 상기 통계적 분석의 결과에서 문제의 요인을 판단 가능한 변수가 있는지를 묻는 단계;

   (6) 상기 (5)단계에서 상기 판단 가능한 변수가 없는 경우에는 절차를 종료하고, 상기 판단 가능한 변수가 있는 경우에는 문제의 요인에 해당하는 공정의 진행을 정지시키거나 파라미터의 수정이 필요한지를 묻는 단계;및

   (7) 상기 (6)단계에서 상기 공정의 진행을 정지시키거나 파라미터의 수정이 필요 없는 경우에는 절차를 종료하고, 상기 공정의 진행을 정지시키거나 파라미터의 수정이 필요한 경우에는 해당 공정의 진행을 자동으로 정지시킴과 아울러 파라 미터 수정작업에 대한 정보를 화면에 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정에서의 자동화된 정보분석방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 (4)단계에서 상기 입력 파라미터와 상기 출력 파라미터간에 통계적 분석을 실시하는 단계는, 상기 입력 파라미터와 상기 출력 파라미터간의 선형 관계식을 볼 것인지를 묻는 단계;와 상기 선형관계식을 보지 않을 경우에는 평균 분석, 파레토 분석, 다중 변동 분석을 선택적으로 진행하고, 상기 선형 관계식을 볼 경우에는 상관 분석, 회귀 분석을 선택적으로 진행하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 공정에서의 자동화된 정보분석방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 (1)단계부터 상기 (7)단계까지의 일련의 진행절차를 자동절차로 등록할 것인지를 묻는 단계;및 상기 자동절차로 등록하지 않는 경우에는 절차를 종료하고, 상기 자동절차로 등록하는 경우에는 상기 등록된 자동절차를 담당자에서 발송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정에서의 자동화된 정보분석방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 등록된 자동절차를 담당자에서 발송하는 단계는, 사용자가 입력한 주기 및 형식으로 상기 등록된 자동절차를 자동 메일, 호출기, 휴대폰에 등재된 주소나 번호로 메세지를 발송하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정에서의 자동화된 정보분석방법.

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