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PROCESS CONTROL · BATCH UNIFORMITY

Batch 공정의 위치별 편차를 다음 recipe에 반영합니다

WHY IT MATTERS

정교한 zone 제어만으로 batch 균일도가
자동으로 맞춰지지는 않습니다

반도체와 태양전지 제조의 diffusion, oxidation, anneal, LPCVD 같은 thermal 공정에서는 여러 wafer를 한 번에 처리하는 batch furnace를 널리 사용합니다. 최근 장비는 처리량뿐 아니라 온도 균일도와 응답성을 높이기 위해 multi-zone heater와 정교한 thermal control 기능을 갖추고 있습니다.

예를 들어 Tokyo Electron의 300 mm batch thermal system은 최대 200장의 wafer를 처리하면서 multi-zone control heater를 사용하고, JTEKT Thermo Systems의 태양전지용 horizontal furnace는 한 batch에 200~400장의 wafer를 처리합니다.

장비가 여러 zone을 독립적으로 조절해도 원하는 batch 결과를 만드는 최적의 zone recipe가 저절로 정해지지는 않습니다.

Top, middle, bottom처럼 boat 내 위치가 달라지면 wafer가 겪는 thermal history도 달라집니다. 결국 관리해야 하는 것은 furnace 온도 자체보다 위치별 wafer 결과의 편차입니다.

TOP wafersMIDDLE wafersBOTTOM wafers
Target uniformity위치별 결과 편차를 줄여
boat 전체를 목표 범위에 맞춤

엔지니어는 측정 결과를 보고 heater zone의 set point를 바꾼 뒤 batch를 다시 돌려 확인합니다. 여러 zone이 서로 영향을 주고 제품이나 recipe가 바뀌면 최적 조건도 달라져 시험이 반복됩니다.

EQUIPMENT

여러 zone을 독립적으로 제어합니다

Heating zone, gas, pressure, time 등 장비가 제공하는 제어 변수를 이용해 공정 상태를 조정합니다.

→
AMFIBIAN

목표 결과에 필요한 조건을 계산합니다

Boat 내 위치별 결과와 제어 변수를 연결해 target uniformity에 필요한 zone recipe를 계산하고, 적용 전에 예상 결과를 검토합니다.

Batch 결과를 보고
다음 recipe를 조정합니다

Amfibian은 batch 결과와 공정 데이터를 이용해 위치별 편차와 zone 조건의 관계를 모델링합니다. 목표나 제품이 바뀌면 새 target에 맞는 recipe를 다시 계산해 다음 run에 적용합니다.

기존 수작업 tuning

01
Batch 처리

현재 recipe로 wafer boat를 처리합니다.

02
위치별 결과 확인

Top / middle / bottom의 결과 편차를 확인합니다.

03
Zone 조건 수정

엔지니어가 측정 결과와 경험을 보고 조건을 조정합니다.

04
재처리 및 반복

목표에 맞을 때까지 batch run과 측정을 반복합니다.

장비 시간과 반복 시험이 필요

Amfibian

01
Batch profile 입력

위치별 측정 결과와 공정 데이터를 반영합니다.

02
Zone recipe 계산

목표 균일도에 필요한 조건을 계산합니다.

03
적용 전 검증

예상 결과와 공정·장비 제약조건을 확인합니다.

04
다음 batch 적용

고객이 정한 승인 절차에 따라 생산에 반영합니다.

반복적인 zone tuning 단계를 줄임

반도체와 태양전지의 batch thermal 공정에도 적용할 수 있습니다

같은 batch furnace라도 actuator와 계측 방식, 관리해야 할 공정 결과는 장비와 산업마다 다릅니다. Amfibian은 그 장비에서 실제로 조정하는 변수와 품질 결과를 보고 모델링과 검증 범위를 정합니다.

SEMICONDUCTOR

Diffusion · Anneal · Batch Deposition

Boat 내 wafer 위치에 따른 film, dopant, thermal process 결과의 편차를 관리하고 다음 batch의 zone 조건을 조정하는 데 활용할 수 있습니다.

반도체 적용 사례 보기 →
SOLAR / PV

Diffusion · Oxidation ·
Thermal Process

대량 wafer를 동시에 처리하는 PV furnace에서 batch 내 위치별 편차를 관리하고 제품 조건에 맞춰 zone recipe를 조정하는 데 활용할 수 있습니다.

태양전지 적용 사례 보기 →

장비 제조사들도 처리량뿐 아니라 multi-zone thermal control과 온도 균일도를 주요 기능으로 내세웁니다. Amfibian은 이 제어 기능을 그대로 쓰면서 실제 wafer 결과에 맞는 zone 조건을 계산하는 software layer입니다.