직무 · SK하이닉스 / 공정기술

Q. 파라미터 간 trade off

안녕하세요. 반도체 단위공정에서 파라미터 간 trade off가 발생하면 어떻게 최적점을 잡는지 궁금합니다.

온라인 데이터분석 교육에서 CVD 공정 최적 RCP를 찾는 과제를 해봤습니다. THK 관점에서 최적점을 찾기만 하면 돼서, 단순히 그래프만 그리면 쉽게 찾을 수 있었습니다.

과제는 끝냈지만, 개인적으로 UNIF를 개선하면 더 좋겠다고 생각해서 uniformity만 개선할 수 있는 파라미터 조합을 찾아보고자 했습니다.

파라미터와 THK, uniformity를 분산형 그래프에 대응시키고, R-제곱 값을 도출한 결과 Gas 유량 증가 시 uniformity 개선 및 THK 상승, Time 증가 시 THK만 상승하는 경향을 확인했습니다.

따라서 유량 증가로 uniformity를 개선하고, 상승하는 THK를 보완하기 위해 Time을 낮추는 것이 최적이라고 판단했습니다. 실제로는 이처럼 하나의 파라미터를 건드리면 다른 파라미터도 건드려야 할 때 어떤 방식으로 최적점을 잡나요?

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반도체 단위공정에서 파라미터 간의 trade-off를 관리하기 위해서는 여러 가지 접근 방법이 있습니다. 일반적으로는 다음과 같은 단계로 최적점을 찾을 수 있습니다.

1. 모델링: 각 파라미터가 THK와 uniformity에 미치는 영향을 수학적으로 모델링합니다. 이를 통해 각 파라미터의 변화가 다른 파라미터에 미치는 영향을 정량적으로 분석할 수 있습니다.

2. 실험 설계: 다양한 파라미터 조합을 실험하여 데이터를 수집합니다. 이 과정에서 통계적 방법을 활용하여 실험의 효율성을 높이고, 결과의 신뢰성을 확보할 수 있습니다.

3. 다변량 분석: 수집된 데이터를 바탕으로 다변량 분석 기법을 적용하여 각 파라미터 간의 상관관계를 파악합니다. 이 과정에서 R-제곱 값과 같은 지표를 통해 모델의 적합성을 평가할 수 있습니다.

4. 최적화 알고리즘: 파라미터 간의 trade-off를 고려하여 최적화 알고리즘을 적용합니다. 예를 들어, 유전자 알고리즘, 입자 군집 최적화(PSO) 등의 방법을 사용하여 최적의 파라미터 조합을 찾을 수 있습니다.

5. 시뮬레이션: 최적화된 파라미터 조합을 바탕으로 시뮬레이션을 진행하여 실제 공정에서의 성능을 예측합니다. 이를 통해 이론적인 최적점이 실제 공정에서도 유효한지를 검증할 수 있습니다.

6. 피드백 및 조정: 실제 공정에서의 결과를 바탕으로 피드백을 받고, 필요시 파라미터 조합을 조정하여 최적점을 지속적으로 개선합니다.

이러한 과정을 통해 파라미터 간의 trade-off를 효과적으로 관리하고 최적점을 찾을 수 있습니다.

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하이닉스_HBM
코차장 ∙ 채택률 70% ∙
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일치

안녕하세요

일반적으로 반도체 공정에서는 target 값이 있습니다

그 target값의 오차 범위 내에 값이 나오면 일반적으로

문제가 없으며, 최적 점의 경우 두가지 파라를
조율해서 찾습니다


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어니언슾
코이사 ∙ 채택률 78% ∙
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일치

단순히 thk, unif. 뿐만 아니라 수율 품질, 공정 진행 TAT, 앞뒤 공정과의 상호관계 등 다양한 관점에서 최적점을 찾을 수 있습니다. 그러다보면 아이러니하게도 오히려 unif.가 안좋아지는 방향으로 갈 때도 있기도 합니다. 걸 어떻게 판단하는지, 그리고 그 결과가 어떻게 나오는지 분석하는게 엔지니어의 역량이고 그 기업의 역량이라고도 볼 수 있습니다.


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니꿈은뭐니
코사장 ∙ 채택률 86%

파라미터간 교차점, 접점을 찾는게 가장 일반적인 방법입니다. 둘다를 완벽하게 만족시킬순 없죠. 실제 현업에서 이런 케이스들은 상당히 많습니다. 대표적인게 수율과 생산성의 딜레마입니다. 어쨋든 최적의 합치점, 타협점을 찾는 거라 보시면 되겠습니다.


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다시 돌아온 상
코사장 ∙ 채택률 98%

안녕하세요 멘티님
해당 질문에 대해 답변 드리겠습니다.


정해진 타겟값내에서 원하는 파라미터를 최적으로 맞춥니다.
trade off관계에 있는 파라미터중에 우선순위가 어느정도는 정해져있어서 이를 기준으로 맞춥니다.


도움이 된 답변이라면 채택 부탁드려요!


취업에 성공하시길 바랍니다!


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졸린왈루
코사장 ∙ 채택률 98%

안녕하세요 멘티님
둘다 중간점을 찾아 최적의 결과를 내는 조건으로 설정합니다.
멘티님의 취업에 좋은 결과 있길 바랄게요~


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