반도체 장비 데이터 통신 네트워크의 성능평가에 관한 연구 = Performance Evaluation of Semiconductor Equipment Data Communication Network

국문 초록 (Abstract)

반도체 산업에서 제조비용을 최소화하고 생산성과 수율을 보다 향상시키기 위해서는 새로운 공정기술의 개발뿐만 아니라 효과적인 장비 운영·관리기술의 개발과 적용이 필요하다(박유진과 황하란, 2013). 따라서 모든 반도체 관련 업체들은 보다 효율적으로 반도체 생산장비를 운영하고 관리하기 위해 다양한 활동을 지속적으로 수행하고 있다. 효율적인 장비 운영·관리를 위해서는 우선적으로 반도체 생산장비와 운영(제어)시스템간 또는 반도체 생산장비간의 데이터 통신 네트워크 성능이 매우 높아야 한다. 특히 차세대 반도체 웨이퍼인 450mm 웨이퍼 생산체제로 전환 시, 생산장비와 운영(제어)시 스템에서 발생하는 다양한 형태의 대용량 데이터를 안정적으로 수집·관리하고, 이를 제어하기 위한 시스템을 구축하는데 많은 노력을 기울이고 있다. 따라서 본 연구에서는 반도체 장비 데이터 통신 네트워크의 성능을 나타내는 여섯 가지 지표와 이러한 지표들에 영향을 미치는 세 가지 운영 변수들을 고려하여 통신 네트워크의 성능지표와 운영 변수들의 관계를 통계적으로 모형화한 후, 만족도 함수 최적화 기법과 탐색적 알고리즘들을 이용하여 통신 네트워크 성능을 평가하고 이를 통해 효과적인 네트워크 운영방안을 제시하고자 한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In semiconductor industries, in order to improve productivity and yield, and also to minimize the production cost, it is necessary to develop effective operation and control techniques as well as to develop noble process technologies. So, semiconductor industries are carrying out diverse activities consistently for managing semiconductor process equipment efficiently. For efficient operation and control of semiconductor process equipment, performance of the data communication network between process equipment and the corresponding operating system or among process equipment must be highly excellent. In particular, when moving toward 450mm wafer fabrication system, semiconductor industries are trying to construct an organized system that collects and controls various and big-sized data generated from both equipment and operating system stably. Thus, in this research, after statistically modeling the relationship between key performance factors of communication network in semiconductor manufacturing system and operating parameters which influence key performance factors, we evaluate the performance of communication network and then propose effective network operating strategy using both desirability function optimization method and efficient heuristic algorithms.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론
• Ⅱ. 반도체 장비 데이터 통신 네트워크
• Ⅲ. 다목적 최적화
• Ⅳ. 최적화 알고리즘
• Ⅴ. 성능비교실험
• Ⅵ. 결론 및 추후 연구

참고문헌 (Reference)

1 최유준, "병렬설비를 가지는 열처리공정에서의 배치일정계획 수립 연구" 한국생산관리학회 22 (22): 451-467, 2011

2 박유진, "반도체 플라즈마 증착공정장비에서의 효율적인 장비 운영 알고리즘에 관한 연구" 한국생산관리학회 24 (24): 133-147, 2013

3 허선, "반도체 클러스터 장비에서 웨이퍼 이동지연을 허용하는 스케줄링 방법" 한국생산관리학회 22 (22): 417-430, 2011

4 Glover, F., "Tabu Search-Part II" 2 (2): 4-32, 1990

5 Glover, F., "Tabu Search-Part I" 1 (1): 190-206, 1989

6 Hansen, M. P., "Tabu Search for Multiobjective Optimization : MOTS" 574-586, 1997

7 Glover, F., "Tabu Search" Kluwer Academic Publishers 1997

8 Derringer, G., "Simultaneous Optimization of Several Response Variables" 12 (12): 214-219, 1980

9 Li-Baboud, Y-S., "Semiconductor Manufacturing Equipment Data Acquisition Simulation for Timing Performance Analysis" 77-82, 2008

10 Myers, R. H., "Response Surface Methodology: Process and Product Optimization Using Designed Experiments" John Wiley & Sons 2009

11 Ye, J., "Research and Implementation of the Interface a Data Collection Management" 1996-1999, 2012

12 Zabinsky, Z. B., "Random Search Algorithms. a Book Chapter in the Wiley Encyclopedia of Operations Research and Management Science" John Wiley & Sons 2009

13 Anandarajah, V., "Precise Time Synchronization in Semiconductor Manufacturing" 78-84, 2007

14 Kirkpatrick, S., "Optimization by Simulated Annealing" 220 (220): 671-680, 1983

15 Cohen, J. L., "Multiobjective Programming and planning" Academic Press 1978

16 Hajela, P., "Multiobjective Optimum Design in Mixed Integer and Discrete Design Variable Problems" 28 (28): 670-675, 1990

17 Lounis, Z., "Multiobjective Optimization of Prestressed Concrete Structures" 119 (119): 794-808, 1993

18 Grandhi, R. V., "Multiobjective Optimization of Large-Scale Structures" 31 (31): 1329-1337, 1993

19 Rao, S. S., "Multiobjective Optimization in Structural Design with Uncertain Parameters and Stochastic Processes" 22 (22): 1670-1678, 1984

20 Wohlwend, H., "Interface a Prototyping Experience Paving the Way to e-Manufacturing" 86-89, 2005

21 Draina, J., "ISMI 300 Prime/450mm Industry Briefing" SEMICON 2006

22 Goldberg, D. E., "Genetic Algorithms in Search, Optimization, and Machine Learning" Addison-Wesley 1989

23 Glover, F., "Future Paths for Integer Programming and Links to Artificial Intelligence" 13 (13): 533-549, 1986

24 SEMATECH, "Equipment Data Acquisition (EDA) Version 0710 Guidance"

25 Metropolis, N., "Equation of State Calculations by Fast Computing Machines" 21 (21): 1087-1092, 1953

26 Wang, S., "Enabling Robustness and Flexibility of Equipment Data Collection through SEMI EDA Standards" 165-169, 2004

27 Holland, J. H., "Adaptation in Natural and Artificial Systems" MIT Press 1992

28 Glover, F., "A User’s Guide to Tabu Search" 41 (41): 3-28, 1993

29 Inagaki, J., "A Genetic Algorithm for Determining Multiple Routes and Its Applications" 6 : 137-140, 1999

30 Derringer, G., "A Balancing Act : Optimizing a Product’s Properties" 27 (27): 51-58, 1994