과기원, 반도체 생산.공정관리 시스템 개발

반도체 제조라인의 생산효율 증대 및 품질개선을 위한 생산, 공정관리 시스템이 한국과학기술원 연구팀에 의해 개발됐다.

과학기술원(원장 윤덕용)은 최근 과기처에 제출한 「반도체 공정의 생산 및 공정관리 시스템 개발」이란 최종보고서를 통해 반도체 제조라인에서의 생산공정 최적화시스템, 후공정 및 배칭공정의 스케줄링 기술, 투입정책 및 포토공정의 스케줄링 기술, 제조라인 시뮬레이션 기술, 지능형 실시간 진도관리시스템 등을 개발했다고 25일 밝혔다.

과기원 산업공학과 염봉진 교수팀이 연구개발 1년 8개월만에 완성한 이 시스템은 그동안 국내 반도체 생산라인에서 문제점으로 지적돼 왔던 공정의 특수성, 복잡성에 의한 생산계획 및 통제의 어려움, 제조 소요시간의 장기화, 연속공정으로 인해 야기되는 장비 고장 시의 유지보수 곤란 등을 알고리듬과 응용프로그램, 시뮬레이션 개발 등을 통해 획기적으로 개선했다는 점에서 평가를 받고 있다.

특히 염 연구팀은 이 반도체 생산, 공정시스템이 국내 반도체 제조업 특성에 맞는 시스템이라고 밝혀 산업적 효용가치도 높을 것으로 기대를 모으고 있다.

염 연구팀은 우선 공정 최적화 시스템의 경우 반도체 생산 시 제조공정의 특성에 따라 다른 공정 최적조건과 박막형성공정 등을 시뮬레이터를 이용, 개발했으며 후공정 및 배칭공정의 스케줄링기술은 반도체 생산을 위해 거쳐야 하는 웨이퍼 제조, 웨이퍼 검사, IC칩 조립 및 최종검사 등 웨이퍼 제조 시 여러층의 박막을 형성하기 위해 같은 기계가 반복 투입되는 공정의 작업시간을 최소화한 것이 특징. 특히 공정시간을 대폭 줄이기 위해 IC칩 최종검사부문을 스케줄링 관리기법을 활용했다고 연구팀은 밝혔다.

이와 함께 투입정책 및 포토공정의 스케줄링 기술은 국내 반도체 제조기업들이 메모리부문 생산 뿐만 아니라 주문형반도체(ASIC) 생산 등 다품종 생산체제로 전환하고 있어 이에 따른 납기관리 제조소요시간 관리를 위한 생산 최적화에 연구를 집중, 완성했으며 제조라인 시뮬레이션 기술은 반도체 제조라인의 작업 흐름에 대한 모델링과 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 관련작업을 분석, 반도체 라인의 설계, 개선, 재설계에 필요한 시뮬레이션 모델을 도출하도록 했다고 연구팀은 설명했다.

이밖에 의사 결정시스템인 지능형 실시간 진도관리시스템은 실시간에 의해 운영 규칙이 결정되도록 웨이퍼제조, 웨이퍼검사, 조립, 최종검사 등의 4단계 과정에서 발생하는 시뮬레이션 설계, 수행, 결과분석 등을 지원하도록 했다고 연구팀은 밝혔다.

염 교수팀은 국내 반도체 제조업체의 특성에 맞는 생산 및 공정관리시스템이 개발됨에 따라 향후 반도체 제조과정의 납기일 단축 및 제조공정의 통제 등이 효율적으로 이뤄질 것으로 전망했다.

<대전=김상룡 기자>