예비취업자를 위한 DIY-반도체 공정모델링 기초 [연세대BIT팹연구소]

2024.08.08~2024.08.14

신청 이유

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연세대 BIT팹연구소에서 시행하는 반도체인프라활용 현장인력양성사업 교육과정에 신청하였고 이론 & 실습을 진행한 후 수료 완료하였습니다. 

 

필자는 반도체 공정 엔지니어를 진로로 삼았는데 공정 관련 이론은 많이 배웠으나 데이터 분석 및 실습 경험이 거의 전무했습니다.

 

따라서 공정 결과 데이터 분석 및 해석과 실습을 경험이 필요했기에 신청하게 되었습니다.

강의 내용

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실습하는 필자

Etch, PVD, Photo 이렇게 3가지 그룹으로 나뉘어 교육이 진행됩니다.

필자는 Etch 공정을 실습했습니다.

 

기초적인 통계학을 숙지해야 하기 때문에 2일 동안 기본적인 통계학 이론과 실습관련 내용을 비대면으로 교육합니다.

주말을 보낸 이후에 3일 동안 각 그룹 마다 지정된 공정의 실습을 진행하고 도출된 실험 결과 데이터를 통계학 기반으로 분석 후 각 공정 팀별 PPT 발표를 진행했습니다.

우 정상 wafer, 좌 6개로 쪼갠 wafer

 

wafer가 부족하여 1개의 wafer를 6개로 쪼개 실험을 진행하였습니다.

위 사전처럼 폐기처분인 웨이퍼위에 웨이퍼 조각을 올려 실험을 진행했습니다.

 

Si 기판 위 PR이 증착된 상황에서 alpha-step 설비로 depth를 측정하고 Microscope 설비로 Thickness(CD)를 측정하여 기본 base의 결과 데이터를 습득했습니다.

 

base 측정 후  ICP-RIE Etching을 진행하여 etch 된 PR와  Si의 depth와 CD를 재 측정하였습니다.

마지막으로 asher 설비로 남은 PR을 지우고, 형성된 Si gate의 depth와 CD를 측정하여 공정을 마무리했습니다.

 

실습 목표는 결과 data 분석 후 최적의 공정 step을 찾아내는 것입니다.

 

반도체 공정 결과 data 분석 개발환경은 Rstudio를 이용했습니다.

 

우선 독립변수가 종속변수에 끼치는 영향을 파악하기 위해서 각 그룹이 담당하는 공정 실습을 진행하기 전에 실험계획법(DOE : design of experiment) table을 작성하였습니다.*1

*1 : DOE에 적힌 대로 독립변수의 recipe를 조금씩 변화시켜 실험을 진행하였는데, 필자의 그룹인 etch 공정에서 실험 후 결과 데이터를 분석하면서 최적의 공정 step을 추정했고 재실험했습니다. 그러나 그 예상한 step은 Rstudio로 제대로 분석된 data 기반이 아니었고 신뢰도가 낮은 예측이었으며 장비 사용에도 미숙했습니다.

 

실험 후 도출된 결과 data를 기반으로 Rstudio를 이용해 분석을 시작하면서 각 변수요소의 귀무가설 및 대립가설 채택을 고민했고 최적의 공정 step을 찾아갔습니다.

 

끝엔 모든 자료를 정리하여 각 공정 그룹마다 PPT 발표를 진행하였고 제일 잘한 발표팀은 PVD로 선정되었습니다..

엄청 열심히 했는데 말입니다ㅠㅠ

 

또한 공정시 안전에 대한 교육을 받습니다.

느낀 점

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필자는 부산에 거주 중인 상태여서 서울 신촌 근처에 모텔방 하나를 구하여 실습기간 동안 교육을 받았습니다.

숙소 가는 길에 맛있는 버거킹도 들렀습니다. 역시 신촌.

 

 

처음 배우는 통계학은 역시나 어려웠습니다. 더구나 마이크 음질이 최악이었던 교수님들의 비대면 강의는 뇌를 과부하시켰습니다.

 

실습 도중 RIE Etch 과정 중 플라스마가 꺼져있는 걸 모른 체 공정을 진행했고 PR만 전부 지워져 결국 SI 웨이퍼 거울이 되는 해프닝이 있었고 공정 결과가 마음에 들지 않아 처음부터 다시 공정하기도 했습니다.

이로 인해 필자의 그룹은 안타깝게도 시간이 부족하여 최적 공정 step의 함수를 찾지 못한 채 발표를 하였습니다..

 

하지만 최적 step은 찾을 수 있었으며, 다양하고 우역곡절한 경험으로 교육에 더 몰입할 수 있었습니다.

만약 기업이었다면 바로 해고 엔딩이지 않을까 싶습니다..^^

 

그리고 역시 연세대. 밥이 아주 맛있습니다. 전부 공짜밥. 실습 1,2일차는 외식, 마지막날은 학식이었습니다.

주변에 맛집이 많아요.

 

1인당 지원비가 200만 원이라는 말이 있던데.. 어쩐지 간식이 너무 풍부했습니다.

 

다들 배우려는 의지가 커서 난이도가 꽤나 높아 힘들었지만 저도 즐겁게 몰입할 수 있었습니다.

힘든 만큼 적응도 빨랐고 어려운 난이도에 도전한 만큼 더욱 어려운 과제에도 거리낌 없이 도전할 수 있을 것 같습니다.

 

무척이나 좋은 교육이었습니다.

 

유의사항

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각 공정별 6명 총 18명으로 나뉩니다.

수료기준은 출석 90%이상, 퀴즈 60%이상, 실습결과발표 및 제출 100%입니다.

실습 전체 과정 중 개별 노트북 지참해야합니다.

★주의★

교육생확정 후 교육 불참시 향후 한국반도체산업협회에서 주관하는 모든 무료교육 수강이 불가 & 참여기업에 명단이 공유되오니 불가피한 사정으로 미수료가 예상되더라도 필히 출석하여야합니다.