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표제지

국문요약

ABSTRACT

목차

1. 서론 12

1.1. 연구의 배경과 목적 12

1.2. 연구의 개요 및 구성 13

2. 반응성 이온 식각(Reative Ion Etch) 15

2.1. 반도체 공정 15

2.2. 식각공정 15

2.3. 반응성 이온 식각 공정 16

3. 신경회로망 20

3.1. 신경회로망의 기능과 특징 20

3.2. 신경회로망의 구성과 연산기작 22

3.3. 오류 역전파 학습 알고리즘(Error Back Propagation Algorithm) 22

3.4. RIE에서의 신경회로망 26

4. 중회귀 분석법(Multiple Regression Analysis) 28

4.1 변수 분리법(Variable Selection Method) 28

4.1.1 R_Square( R ) Selection Method 28

4.1.2 Stepwise Selection Method(단계식선택방법) 28

4.1.3 Adjusted R² Selection Method(수정결정계수) 29

4.2 RIE에서의 통계적기법과 회귀분석 29

5. 연구의 방법론 30

5.1. 분석자료 30

5.2. 신경회로망을 이용한 RIE공정의 모형화 30

5.2.1. 입력변수 30

5.2.2. 자료의 구성 30

5.3 중회귀분석을 이용한 RIE공정의 모형화 31

5.4 연구설계 31

6. 실험결과 / 분석 34

6.1. 기본 모형화 작업 결과 34

6.1.1. 단일출력에 대한 모형화 결과 34

6.1.2. 다중출력에 대한 모형화 결과 35

6.2. 감응도 분석(senstivity Analysis) 38

6.3. 전처리작업과 효율성 42

6.4. 교차검증(cross validation) 43

6.5 변수분리법 적용 중회귀식 모델링 45

6.5.1 ER of SiO2(y1) 45

6.5.1.1 R-Square Selection Method 45

6.5.1.2 Stepwise Selection Method 46

6.5.1.3 Adjusted R Selection Method 47

6.5.2 Selectivity(y3) 49

6.5.2.1 R-Square Selection Method 49

6.5.2.2 Stepwise Selection Method 50

6.5.2.3 Adjusted R Selection Method 51

6.6 변수분리법 적용 중회귀식 모형 검증 52

6.6.1 ER of SiO2 52

6.6.2 Selectivity 54

6.6.3 변수분리법 검증결과 비교 54

6.7 Adjusted R² Selection Method 적용 55

6.7.1 ER of PR(y2) 55

6.7.2 U of SiO2(y4) 57

6.7.3 U of PR(y5) 58

6.7.4 Anisotropy(y6) 59

6.8 Adjusted R² Selection Method의 No scaling ER of SiO2 적용 62

6.8.1 ER of SiO2 중회귀모형식 Modeling 62

6.8.2 중회귀모형식 검증 63

6.8.3 scaling에 따른 ER of SiO2의 MSE 비교 63

6.9 Sensitivity 64

6.9.1 etch공정의 여러 결과값들의 입력변수에 따른 Sensitivity 비교 64

6.9.2 ER of SiO2의 'O2'와 'Pressure'에 따른 값 변화 65

6.10 RIE 공정 모형화 실험 전체 비교 및 정리 67

7. 결론 및 향후 연구과제 70

7.1. 결론 70

7.2. 향후 연구과제 71

8. 참고문헌 72

표목차

표 1. 단일 출력에 대한 모형화 결과 34

표 2. 다중 출력에 대한 모형화 결과 36

표 3. 신경망을 이용한 감응도 분석 결과 38

표 4. CHF2와 RF Power 두 인자를 이용한 감응도 분석결과 40

표 5. 교차검증을 위한 실험 데이터 �V 43

표 6. 교차 검증에 의한 결과의 신뢰성분석 44

표 7. ER of SiO₂의 R²Selection Method 수행 결과 45

표 8. ER of SiO₂의 SAS중회귀분석 결과( R² selection) 46

표 9. ER of SiO₂의 Stepwise Selection Method 수행 결과 46

표 10. ER of SiO₂의 SAS중회귀분석 결과(Stepwise selection) 47

표 11. ER of SiO₂의 Adjested R² Selection Method 수행 결과 47

표 12. ER of SiO₂의 SAS중회귀분석 결과(Adjusted R² selection) 48

표 13. Selectivity의 R² Selection Method 수행 결과 49

표 14. Selectivity의 SAS중회귀분석 결과( R² selection) 50

표 15. Selectivity의 Stepwise Selection Method 수행 결과 50

표 16. Selectivity의 SAS중회귀분석 결과(Stepwise selection) 51

표 17. Selectivity의 Adjested R² Selection Method 수행 결과 51

표 18. Selectivity의 SAS중회귀분석 결과(Adjusted R² selection) 52

표 19. ER of SiO2의 중회귀모형식 검증 53

표 20. Selectivity의 중회귀모형식 검증 54

표 21. 세 변수분리법에 대한 MSE값 비교 54

표 22. ER of PR 의 Adjested R² Selection Method 수행 결과 55

표 23. ER of PR 중회귀식 분석결과 56

표 24. ER of PR의 중회귀모형식 검증 56

표 25. U of SiO2 의 Adjested R² Selection Method 수행 결과 57

표 26. U fo SiO2 중회귀식 분석결과 57

표 27. U of SiO2의 중회귀모형식 검증 58

표 28. U of PR 의 Adjested R² Selection Method 수행 결과 58

표 29. U of PR 중회귀식 분석결과 59

표 30. U of PR의 중회귀모형식 검증 59

표 31. Anisotropy 의 Adjested R² Selection Method 수행 결과 60

표 32. U of PR 중회귀식 분석결과 60

표 33. Anisotopy의 중회귀모형식 검증 61

표 34. ER of SiO₂ 중회귀식 분석결과 (no scaling) 62

표 35. ER of SiO₂의 중회귀모형식 검증 (no scaling) 63

표 36. scaling에 따른 MSE 비교 63

표 37. Neural Network과 Multiple Regression의 성능비교 69

그림목차

그림 1. 반도체공정[6] 15

그림 2. RIE 장비의 개요도[6] 16

그림 3. Mechanism of RIE[6] 17

그림 4. 신경망의 기본구조 22

그림 5. 다층 신경회로망의 구조와 수식의 범례 24

그림 6. 본 연구를 위한 신경회로망의 구성도 27

그림 7. ER of SiO₂에 대한 감응도 분석 39

그림 8. CHF2와 RF Power 인자 간 Surface Plot 40

그림 9. 전처리 작업에 따른 학습속도 43

그림 10. 공정변수에 따른 작업값 Sensitivity 비교 65

그림 11. 결과표를 위한 ER of SiO2 중회귀모형식 (Adjusted R²) = 0.06191 + 1.12116ㆍx4 - 0.27643ㆍ x1x4 - 0.48043ㆍx2x4 - 0.35243ㆍx3x4 + 0.70529ㆍx1x3x4 + 0.32129ㆍx1x2x4 + 1.13729ㆍx2x3x4 - 1.21915ㆍx1x2x3x4 66

그림 12. ER of SiO₂ Target vs Recall value 68

그림 13. ER of PR Target vs Recall value 68

그림 14. Selectivity Target vs Recall value 68

그림 15. U of SiO2 Target vs Recall value 68

그림 16. U of PR Target vs Recall value 68

그림 17. Anisotropy Target vs Recall value 68