반도체 검사 장비에 사용되는 순간 전압강하 보상장치의 연구 = A Study on the Momentary Power Failure Compensation Device of Semiconductor Inspection Equipment

국문 초록 (Abstract)

메모리 반도체 웨이퍼 검사 장비는 전공정을 거친 Wafer가 각 Die당 수십억 개 Cell이 전기적 신호를 통해 정상 동작하는지 확인하고, 불량 Cell에 대해서는 여분의 Cell과 대체하여 최종적으로 양품과 불량을 판단하여 출하 가능한 정상적인 반도체 제품을 생산할 수 있도록 도와주는 검사 장비이다. 일반적으로 Wafer 1장당 수천 개의 Die가 동시에 측정되며, 각 Die를 측정하기 위해 다수의 채널과 Cell을 구동하기 위한 다양한 구동 전원이 필요하다. 또한 Signal의 정밀도가 저하되면 잘못된 측정 결과가 발생할 수 있다. 반도체 제조 과정은 굉장히 정밀하고, 미세한 전류 변동이나 전압 불안정성이 반도체의 성능 평가에 영향을 줄 수 있으며, 높은 민감도를 가진 반도체 검사 장비에서는 안정적인 전원 공급이 매우 중요하다. 특히, 외부적인 영향으로 공급 전원이 불안정할 경우 반도체 측정에 오류가 발생한다. 이러한 문제를 고려하여 검사 장치에 공급 전원의 순간적인 저하를 사전에 감지하여 최소 필요한 부분의 전원 Backup과 자동 복구 제어 Sequence 가능한 시스템을 구현하였다. 해당 시스템의 유효성을 확인하기 위해 실험을 수행하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The memory semiconductor wafer inspection equipment verifies whether a wafer, which has undergone the entire process, usually operates for each die (unit) containing tens of billions of cells through electrical signals. In the event of defective cells, the system substitutes them with spare cells, a crucial step in quality assurance. This process meticulously assesses the quality and identifies any defects, ensuring the production of fully functional semiconductor products ready for shipment. Typically, thousands of dies are simultaneously measured per wafer, requiring numerous channels and driving power sources to operate various cells for each die. Additionally, a decrease in signal precision can lead to inaccurate measurement results. The semiconductor manufacturing process requires meticulous precision, as even minor current fluctuations or voltage instabilities can significantly affect the assessment of semiconductor performance. So, maintaining stability is crucial throughout the fabrication process. A stable power supply with high sensitivity is critical to semiconductor inspection equipment. If there is an external influence, such as fluctuations in the power supply, measurement errors may occur, compromising data accuracy. Therefore, to address such issues, the inspection device detects momentary power supply degradation in advance and implements an automatic recovery control sequence. In this paper, the validity of this system is confirmed through experiments.