SK하이닉스 김승환 기장, 2LDS 시스템 세계 최초 개발·상용화 반도체 제품이 10나노 공정의 High Tech로 진화할수록 반도체 패턴이 소형화 되면서 Hole Size가 줄어들고 내부까지 Gas가 공급되지 않는 현상이 발생한다. 기존 ARS(Auto Refill System) 설비는 Gas Tank에서 가열시킨 기화 Gas를 장비 챔버에 진공으로 흡입시켜 웨이퍼에 증착하는 방식으로 유전막 불량과 Hole Size 감소 등에 따른 Cap Leak Fail이 발생해 45um 이하 공정에서는 적용하지 못할 뿐만 아니라 추가 장비를 구입하는 경우에도 공장 내에 Layout 부족으로 신규 투자에 어려움이 있었다. SK하이닉스(주) 김승환 기장이 가스를 직접 공급하는 방식의 2LDS 설비를 개발하고 양산‧적용하는데 성공했다. 잉여 장비를 재활용, 적용함으로써 264억 원의 비용절감과 함께, 반도체 제작 공정인 디퓨전(Diffusion) 공정분야에서 웨이퍼에 가스 공급이 적어 Cap Leak Fai이 발생하는 문제점을 해결할 수 있게 된 것이다. 김승환 기장이 개발한 2LDS System은 Liquid Gas를 챔버에 직접 연결하고 가열시켜 웨이퍼에 직접 공급하는 방식으로 2개의 기화기를 적용함으로써 가스의 밀도를 2배로 증가시키고 충분한 Gas를 Safer Bottom 부위까지 포화상태로 유지해 10um High Tech 공정에서도 활용이 가능하다. 50um영역뿐만 아니라 그보다 얇은 20um, 15um 공정 영역에서도 활용할 수 있는 기술로써 국내 최초로 디퓨전(Diffusion) 설비에 적용돼 국내 반도체 설비의 생산수율 안정성을 크게 높이는 계기가 됐다.기존 장비의 재활용으로 Layout 감소 효과가 2대당 약 36㎡ 이며 투자비용면에서 신규 구입 38억 원 대비 개조비용 10억 원으로, 총 13대의 개조를 진행했다.설비 소프트웨어의 고도화 추세에 대응하기 위해 외산 반도체 Linux OS 기반의 장비에서 최초로 HDD를 SSD로 교체하는 기술을 적용해 교체시간을 기존 8시간에서 30분으로 단축했고 정지시간 개선 및 휴먼에러 감소까지 실현했다.김승환 기장은 “우리나라가 반도체 강국으로 도약할 수 있었던 것은 모든 구성원들이 각자 맡은 영역에서 최고가 되기 위해 부단히 노력한 결과”라며 “앞으로도 최고의 동료들과 함께 초일류 기술개발을 위해 꾸준히 노력해 나갈 것”이라고 밝혔다.한편 김승환 기장은 반도체 장비의 운영체계인 Linux OS 기반 장비 Controller에 자사 SSD를 적용하기 위한 호환성 문제 해결과정에서 장비에 최적화된 EMI 필터를 개발해 반도체 지적재산권 확보에도 크게 기여한 공로를 인정받아 대한민국 엔지니어상 8월 수상자로 선정됐다.

SK하이닉스 김승환 기장, 2LDS 시스템 세계 최초 개발·상용화

기사입력 2018-08-13 18:16:36

[산업일보]

반도체 제품이 10나노 공정의 High Tech로 진화할수록 반도체 패턴이 소형화 되면서 Hole Size가 줄어들고 내부까지 Gas가 공급되지 않는 현상이 발생한다. 기존 ARS(Auto Refill System) 설비는 Gas Tank에서 가열시킨 기화 Gas를 장비 챔버에 진공으로 흡입시켜 웨이퍼에 증착하는 방식으로 유전막 불량과 Hole Size 감소 등에 따른 Cap Leak Fail이 발생해 45um 이하 공정에서는 적용하지 못할 뿐만 아니라 추가 장비를 구입하는 경우에도 공장 내에 Layout 부족으로 신규 투자에 어려움이 있었다.

LDS 시스템 개발 개요

SK하이닉스(주) 김승환 기장이 가스를 직접 공급하는 방식의 2LDS 설비를 개발하고 양산‧적용하는데 성공했다. 잉여 장비를 재활용, 적용함으로써 264억 원의 비용절감과 함께, 반도체 제작 공정인 디퓨전(Diffusion) 공정분야에서 웨이퍼에 가스 공급이 적어 Cap Leak Fai이 발생하는 문제점을 해결할 수 있게 된 것이다.

김승환 기장이 개발한 2LDS System은 Liquid Gas를 챔버에 직접 연결하고 가열시켜 웨이퍼에 직접 공급하는 방식으로 2개의 기화기를 적용함으로써 가스의 밀도를 2배로 증가시키고 충분한 Gas를 Safer Bottom 부위까지 포화상태로 유지해 10um High Tech 공정에서도 활용이 가능하다. 50um영역뿐만 아니라 그보다 얇은 20um, 15um 공정 영역에서도 활용할 수 있는 기술로써 국내 최초로 디퓨전(Diffusion) 설비에 적용돼 국내 반도체 설비의 생산수율 안정성을 크게 높이는 계기가 됐다.

기존 장비의 재활용으로 Layout 감소 효과가 2대당 약 36㎡ 이며 투자비용면에서 신규 구입 38억 원 대비 개조비용 10억 원으로, 총 13대의 개조를 진행했다.

설비 소프트웨어의 고도화 추세에 대응하기 위해 외산 반도체 Linux OS 기반의 장비에서 최초로 HDD를 SSD로 교체하는 기술을 적용해 교체시간을 기존 8시간에서 30분으로 단축했고 정지시간 개선 및 휴먼에러 감소까지 실현했다.

김승환 기장은 “우리나라가 반도체 강국으로 도약할 수 있었던 것은 모든 구성원들이 각자 맡은 영역에서 최고가 되기 위해 부단히 노력한 결과”라며 “앞으로도 최고의 동료들과 함께 초일류 기술개발을 위해 꾸준히 노력해 나갈 것”이라고 밝혔다.

한편 김승환 기장은 반도체 장비의 운영체계인 Linux OS 기반 장비 Controller에 자사 SSD를 적용하기 위한 호환성 문제 해결과정에서 장비에 최적화된 EMI 필터를 개발해 반도체 지적재산권 확보에도 크게 기여한 공로를 인정받아 대한민국 엔지니어상 8월 수상자로 선정됐다.

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김예리 기자 yrkim@kidd.co.kr

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