회사 기밀. 공개하지 마십시오.
Nikon Precision은 정확합니다. 그들은 그것을 증명할 데이터를 가지고 있습니다.
Excel에서 JMP로 전환하고 R&D 엔지니어링 조직에 엄격한 SAS 교육 교육 프로그램을 도입한 후 회사는 문제를 더 잘 해결하고, 시간을 절약하고, 데이터를 더 잘 예측할 수 있다는 것을 알게 되었습니다.
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도전: 웨이퍼 기술을 위한 새로운 맞춤형 애플리케이션이 폭발적으로 증가하면서 고객 사양을 충족하기가 점점 더 어려워지고 있습니다. Nikon Precision의 애플리케이션 팀은 내부 및 외부 이해 관계자와 협력하여 결함을 줄이고 웨이퍼 생산 문제를 해결하는 임무를 맡고 있습니다.
해결책: 수년간 Excel을 사용한 후 Nikon Precision은 엔지니어의 데이터 기능을 향상하고 결과를 얻는 데 필요한 시간을 단축할 수 있는 도구인 JMP로 전환했습니다. 엔지니어에게 통계적 사고에 대한 더 나은 기반을 제공하기 위해 회사는 SAS Education을 통해 교육 지원을 확보했습니다.
결과: 애플리케이션 엔지니어 David Godfrey는 다음과 같이 말합니다. “이전에는 밤새워야 했던 일을 한 시간 안에 할 수 있습니다.”
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하루에 사용되는 1000억 개 이상의 반도체의 놀라운 처리 능력은 초당 수십억 개의 계산과 상상할 수 없을 정도로 방대한 양의 데이터를 의미합니다. 그러나 반도체 기술이 계속 발전함에 따라 혁신의 속도도 빨라질 것입니다. 오늘날 이 분야는 기술 산업 내에서 가장 빠르게 발전하는 분야 중 하나입니다. 새로운 모델이 이전 설계의 기능을 기반으로 구축됨에 따라 웨이퍼 제조는 기하급수적으로 복잡해지고 있으며, 시장 기회는 제조업체가 시장 요구 사항을 충족할 수 있을 만큼 충분히 빠르게 신제품을 개발하기 위해 경쟁하고 있음을 의미합니다. 포토리소그래피는 개발 프로세스의 큰 부분이며 Nikon Precision보다 더 영향력 있는 회사는 없습니다.
광학 렌즈 및 정밀 장비 제조업체로서의 수십 년의 경험을 바탕으로 Nikon Precision은 1980년 세계 최초의 생산 가치가 있는 단계적 반복 포토리소그래피 도구를 개발했습니다. 포토리소그래피는 감광성 폴리머가 마스크를 통해 빛에 선택적으로 노출되어 폴리머에 잠상을 남기고 선택적으로 용해되어 밑에 있는 기판에 패턴화된 액세스를 제공하는 패터닝 프로세스입니다. 지난 40년 동안 60개 이상의 Nikon Semiconductor 리소그래피 시스템 모델이 지금까지 제조된 모든 집적 회로의 절반을 인쇄했습니다.
정확한 나노미터
Nikon Precision의 응용 엔지니어인 Mikhail Ladanov는 "간단히 말하면 몇 나노미터의 정밀도로 반도체 웨이퍼에 무언가를 인쇄할 수 있는 매우 복잡한 시스템이 있습니다. 이 회사의 고급 툴링 시스템에는 웨이퍼가 인쇄 프로세스를 진행하면서 실시간으로 데이터를 수집하는 복잡한 센서 네트워크가 포함됩니다. 이 데이터를 통해 Nikon의 분석 그룹은 결함을 선별하고 제품 품질 및 도구 성능을 모니터링할 수 있습니다. 알람 벨이 울리면 Ladanov와 그의 동료 David Godfrey가 속한 애플리케이션 팀이 문제 해결을 위해 호출됩니다.
Godfrey는 “R&D에서 일하면서 우리가 무엇을 찾고 있는지 항상 알지는 못합니다. 그것이 가장 큰 도전입니다.”라고 설명합니다. "문제가 있다는 것은 알지만 원인이 무엇인지 모르는 경우가 너무 많습니다." 정밀 제조에서 도구 성능은 회사의 수익에 막대한 영향을 미칠 수 있습니다. 도구가 다운되거나 성능이 저하되면 수율이 급격히 떨어질 수 있습니다. 툴링 환경의 발생에 대응하는 데는 시간이 걸립니다. 이것이 Nikon Precision과 같은 회사가 공장에서 생성된 데이터를 관리하고 분석하기 위한 사전 예방적 접근 방식에 막대한 투자를 하는 이유입니다.
데이터 시각화는 팀이 열과 행에 있는 수많은 숫자 중에서 문제를 보다 쉽게 찾아낼 수 있도록 하여 데이터와 이해 사이의 격차를 줄이는 데 도움이 됩니다. “우리는 데이터를 시각적으로 확인합니다. 정리하고, 준비하고, 올바른 방식으로 플롯하고, 테스트를 실행하는 것이 훨씬 쉽기 때문입니다. 이런 식으로 이상 현상을 더 쉽게 찾을 수 있습니다.”라고 Ladanov는 말합니다.
수년 동안 Nikon Precision의 엔지니어는 Excel을 사용하여 데이터를 마이닝하고 탐색했습니다. 그러나 센서 기술과 품질 기대치가 점점 더 발전하면서 데이터 세트의 크기도 커지고 있었습니다. 오늘날 Godfrey는 단일 데이터 테이블이 수백만 행에서 실행될 수 있다고 말합니다. 그렇기 때문에 더 고급 기능을 갖춘 새로운 도구를 채택해야 할 때였습니다. Godfrey는 회사의 리더십에 질문을 제기하고 즉시 새로운 도구를 찾기 시작했습니다. Godfrey가 Motorola의 이전 역할에서 처음 접한 업계 표준 소프트웨어인 JMP에 정착한 지 얼마 되지 않았습니다.
Godfrey는 "Excel은 작동하지만 대규모 데이터 세트를 처리하기가 매우 어렵습니다."라고 설명합니다. “반면에 JMP는 데이터 마이닝에 탁월합니다. 정신을 잃지 않고 Excel에서 할 수 있다고 생각하는 것은 아닙니다.”
기능 향상 및 시간 절약
Excel에서 JMP로 전환한 주요 동기는 엔지니어의 분석 기능을 확장해야 한다는 것이었지만 Godfrey는 팀에서 곧 도구가 시간을 절약해 준다는 것을 발견했다고 말합니다. “분석 기능은 놀랍습니다. 그러나 속도 차이도 놀랍습니다.”
설명하기 위해 Ladanov가 예를 제공합니다. “일본에서 상대방과 회의 중이었습니다. 그는 요청을 했고 이 요청이 내일까지 완료될 것으로 예상했습니다. 그러나 나는 그가 말을 마치기도 전에 요청을 완료할 수 있었다”고 회상했다. "이것이 [이전 표준] JMP의 속도 차이입니다."
또 다른 경우에는 팀이 매우 시급한 문제에 직면해 있었습니다. 그러나 고객의 프로세스에는 Excel에서 30개 이상의 단계가 포함되어 있기 때문에 분석에 몇 시간이 걸렸습니다. "결과를 입력하는 데만 테스트당 2시간이 걸렸습니다!" Ladanov는 회상합니다. 그러나 일단 데이터를 확보한 후 그는 원하는 방식으로 정보를 순식간에 구성할 수 있었습니다. " 실제로 분석을 하는 것보다 파일을 복사하는 데 더 오래 걸렸습니다! 우리가 이것을 처음 했을 때 고객은 그것을 믿을 수 없었습니다. 동일한 결과를 얻는 데 몇 시간이 걸렸습니다.”
Godfrey는 다음과 같이 덧붙입니다. “지금은 결과를 더 빨리 얻을 수 있기 때문에 Nikon Corporation에서 데이터 분석을 해 달라는 요청을 정기적으로 받습니다. 나는 그들이 밤새도록 할 일을 한 시간 안에 할 수 있습니다.”
JMP의 동적 웨이퍼 맵은 엔지니어가 품질 패턴과 편차를 파악하는 데 도움이 됩니다.
Nikon 시설에서 각 웨이퍼를 인쇄하면 센서 그리드가 웨이퍼 표면에 걸쳐 데이터를 수집하여 팀이 X 및 O 형식의 노출 결과 파일이라고 부르는 것을 생성합니다. 웨이퍼 배치의 데이터가 JMP에 로드되면 Godfrey, Ladanov 및 동료들은 품질 메트릭에 대해 색상으로 구분된 동적 맵을 볼 수 있습니다. Godfrey는 "여기서 모든 웨이퍼를 한 번에 볼 수 있으므로 24개의 웨이퍼 전체에서 패턴을 찾아낼 수 있습니다."라고 설명합니다. “지도의 색상은 GC 잔차라고 불리는 것입니다. 우리 스캐너(간섭계 및 인코더) 내에 두 개의 정렬 시스템이 있어 샷의 위치와 스테이지의 위치를 알려줍니다.”
팀은 이러한 맵을 사용하여 배치 변형을 찾습니다. 고도로 정밀하게 작동하는 도구를 사용하더라도 온도, 습도 및 기압의 변동과 같은 제어할 수 없는 환경 요인의 변화로 인해 시간이 지남에 따라 품질이 저하될 수 있습니다. 과도한 물은 시스템의 엔코더에 갇혀 두 측정 시스템 간의 델타 편차를 유발할 수 있습니다. 엔지니어는 인쇄된 웨이퍼의 변화를 감지하여 그에 따라 스캐닝 시스템을 재보정하거나 조정할 수 있습니다.
“매번 반복 가능한지 확인하고 있습니다. 배치 전체에 걸쳐 색상이 변경됩니까?” 고드프리는 말한다. “JMP의 이 비주얼을 사용하면 프로세스 전반에 걸쳐 급격한 변화를 볼 수 있습니다… 그런 다음 웨이퍼를 살펴보고 로트에 걸쳐 변화하는 결함을 확인하고 문제가 무엇인지 파악합니다.”
Godfrey는 팀이 통계 기능을 확장함에 따라 이 작업이 덜 반응적이고 예측 가능해질 것이라고 설명합니다. “우리는 기계의 측정값을 기반으로 오류를 예측할 수 있기를 원합니다. 그리고 웨이퍼에 무엇이 있는지 예측할 수 있다면 웨이퍼에 있는 것을 수정할 수 있습니다. 그리고 우리의 통제는 훨씬 더 정확해질 수 있습니다.”
SAS Education은 엔지니어링 직원이 JMP에 대한 투자를 최적화하도록 지원합니다.
대부분의 Nikon Precision 엔지니어링 직원은 기술 주제보다 통계 분석에 익숙하지 않기 때문에 Godfrey와 Ladanov는 예측 접근 방식으로 이동하려면 회사의 집합적 통계 지식을 확장하는 데 도움이 되는 추가 교육이 필요하다는 것을 알고 있었습니다. Godfrey는 "통계 영역에서 우리의 능력을 강화하기 위해 노력하고 있었습니다."라고 설명하면서 사내 현장 교육을 통해 엔지니어가 시각화를 위해 JMP를 사용할 수 있도록 적절하게 준비했을 수 있지만 대부분은 여전히 소프트웨어의 완전한 잠재력. 회사의 경영진은 결국 JMP에 투자했습니다. 이제 엔지니어에게 투자를 최대한 활용하는 데 필요한 교육을 제공해야 할 때였습니다.
Godfrey와 Ladanov는 맞춤형 교육 옵션의 광범위한 메뉴에 대해 SAS Education에 연락하여 소스로 바로 이동했습니다. SAS Education의 JMP 교육 프로그램은 다양한 교육 형식의 종합적인 코스 노트, 강의, 소프트웨어 데모, 질의 응답 세션 및 실습 워크숍을 조합하여 사용하며, 모두 고유한 요청에 맞게 조정할 수 있습니다. Nikon Precision은 교육을 위해 JMP 전문가를 현장에 데려옴으로써 엔지니어가 IP 보안에 대해 걱정하지 않고 자신의 데이터로 연습할 수 있는 친숙하고 기밀인 환경에서 교육할 수 있는 기회를 제공할 수 있었습니다. SAS Education은 맞춤형 커리큘럼과 업계에서 JMP를 사용한 깊은 경험을 가진 트레이너를 제공하여 이를 수행했습니다.
Godfrey는 다음과 같이 말합니다. “그들은 우리 목록을 가져 와서 '우리는 이미 이것에 매우 가까운 수업이 있지만 여기에 콘텐츠를 추가하고 원하지 않는 것을 제거 할 수 있습니다. 그리고 그들은 우리의 시간에 맞출 수 있었고, 그것은 매우 좋았습니다.”
Nikon Precision은 이 과정을 모든 직원에게 공개했습니다. Godfrey는 "신입사원은 저에게 달려 있습니다. 심지어 한때 저를 멘토로 삼았던 사람도 여전히 여기 있습니다."라고 농담을 했습니다. "이제 JMP에 능숙해져서 더 이상 Excel을 거의 사용하지 않습니다."
Ladanov는 “JMP는 우리가 이전에 할 수 없었던 많은 일들을 가져왔습니다.”라고 덧붙입니다. "JMP의 플롯이 훨씬 더 뛰어나고 데이터를 표시하는 방법을 더 잘 제어할 수 있습니다." 작업을 최적화하고 사용 가능한 모든 데이터 스크랩을 활용하여 Nikon Precision 제품을 개선하는 것이 중요합니다. “새로운 것이 무엇인지 지속적으로 묻고 배우며, 거기에 무엇이 있는지 알면 우리는 그것을 데이터에 사용할 수 있습니다.”라고 그는 말합니다. JMP는 그들이 그 열망을 실행하는 데 도움이 되며, 그들이 없이는 해내야 하는 경우에도 Godfrey는 "그것은 비참할 것입니다!"라고 웃는다.
Nikon Precision에서 JMP를 사용하는 방법을 알게 되어 매우 기쁩니다.
사실 1988~1993년 삼성전자 반도체사업부 Fab 라인에서 일했던 기억이 회사 이름과 도구들에서 떠올랐다. 당시에는 일부 니콘 툴이 라인에 내장되어 있었습니다.
