Wafer 수율 확보를 위한 CFD 적용 방안과 반도체 장비 내부 공정 예측 보고서

2021년 08월 01일

평점 :

해석지식통 해석 사례

생산성 향상 및 품질보증 차원에서 상당히 중요한 반도체 웨이퍼 수율 예측, 어떻게 할까요?

 

스마트기기, 차량 등 기술의 급격한 발전에 따라 반도체의 수요도 함께 증가하고 있습니다. 좋은 품질의 반도체를 생산하기 위해 각 제조공정별 관리 및 단계들이 복잡해지고 있으며 wafer 품질 예측이 주요 핵심이라 볼 수 있습니다. 모든 웨이퍼를 측정하거나 모든 공정 직후에 계측하는 것은 생산성 및 비용 관점에서 현실적으로 불가능합니다. 이에, 다양한 공정 파라미터들을 반영한 조건에서 수율 예측을 위한 해석 방안을 제안하고자 합니다.

 

장비 내부 입구단 노즐 형상 및 위치, 출구단 구조물 등 모든 환경조건을 반영할 수 있나요?

 

가능합니다. 입구를 통해 들어오는 유체의 종류, 유체의 속도 및 유량 등의 외부 환경 조건만 달라진다면 같은 모델로 해당 값만 변경하여 해석을 진행할 수 있습니다. 장비의 형상적인 설계 변경이 이뤄질 때 그에 맞는 해석 모델링 작업이 필요하며, 이후 작업은 기존과 같게 진행할 수 있습니다. 시험 장비 및 실제 모델 구축에 비해 시간 및 작업 비용을 낮출 수 있습니다.

 

수율 예측을 위해 어떤 결과를 확인해야 할까요?

 

생산성, 품질과 관련된 수율은 해석적인 측면에서 속도 및 온도 균일도 평가를 통해 예측할 수 있습니다. 기류해석을 통해 유체 흐름을 분석해보며 정체 구간 또는 난류 패턴을 확인할 수 있습니다. 열전달 해석을 통해 온도 균일도를 확인하여 형상 변경에 따른 냉각성능을 예측할 수 있습니다.

 

 

 

챔버 내 기류 및 웨이퍼 온도 변화 검토를 위한 열유동 해석

 

중요 포인트

 

1. 챔버 내 기류 해석을 통해 각 웨이퍼 주변부의 정체 및 난류 구간을 확인할 수 있다.

2. 웨이퍼 온도 변화 결과를 통해 입구부 위치에 따른 냉각 성능 평가가 가능하다.

 

해석 배경

 

반도체나 태양전지 산업에서 사용되는 웨이퍼를 낮은 제작비용 대비 고순도로 제작할 수 있는 효율성을 높이는 것이 경쟁력이라 할 수 있다. 반응기에 대한 장비 구축 및 다양한 공정에 대한 직접적인 실험이 어려우므로 시뮬레이션을 통해 장비 내 기류 분포 및 웨이퍼 표면 온도 변화를 예측할 수 있다.

 

해석 배경

 

 

- 웨이퍼 주변부 기류 변화 결과를 통해 정체 및 난류 구간 확인
- 입구부 위치에 따른 웨이퍼 온도 변화 결과를 통한 냉각 성능 평가

 

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