• 산업공학
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• 제16권3호
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• pp.344-351
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• 2003

Critical dimension is one of the most important characteristics of up-to-date integrated circuit devices. Hence, critical dimension control in a semiconductor wafer fabrication process is inevitable in order to achieve optimum device yield as well as electrically specified functions. Currently, in complex semiconductor wafer fabrication processes, statistical methodologies such as Shewhart-type control charts become crucial tools for practitioners. Meanwhile, given a critical dimension sampling plan, the analysis of variance technique can be more effective to investigating critical dimension variation, especially for on-chip and on-wafer variation. In this paper, relating to a typical sampling plan, linear statistical models are presented for the analysis of critical dimension variation. A case study is illustrated regarding a semiconductor wafer fabrication process.

• 대한산업공학회지
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• 제29권2호
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• pp.179-189
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• 2003

Gate poly-silicon critical dimension is a prime characteristic of a metal-oxide-semiconductor field effect transistor. It is important to achieve the uniformity of gate poly-silicon critical dimension in order that a semiconductor device has acceptable electrical test characteristics as well as a semiconductor wafer fabrication process has a competitive net-die-per-wafer yield. However, on gate poly-silicon critical dimension, the complexity associated with a semiconductor wafer fabrication process entails hierarchical variance components according to run-to-run, wafer-to-wafer and even die-to-die production unit changes. Specifically, estimates of the hierarchical variance components are required not only for disclosing dominant sources of the variation but also for testing the wafer-level uniformity. In this paper, two experimental designs, a two-stage nested design and a randomized complete block design are considered in order to estimate the hierarchical variance components. Since gate poly-silicon critical dimensions are collected from fixed die positions within wafers, a factor representing die positions can be regarded as fixed in linear statistical models for the designs. In this context, the two-stage nested design also checks the wafer-level uniformity taking all sampled runs into account. In more detail, using variance estimates derived from randomized complete block designs, Duncan's multiple range test examines the wafer-level uniformity for each run. Consequently, a framework presented in this study could provide guidelines to practitioners on estimating the hierarchical variance components and testing the wafer-level uniformity in parallel for any characteristics concerned in semiconductor wafer fabrication processes. Statistical analysis is illustrated for an experimental dataset from a real pilot semiconductor wafer fabrication process.

• 한국광학회지
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• 제15권1호
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• pp.79-85
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• 2004

후면의 석영면에 위상 패턴을 형성하여 투과율 조절을 구현한 포토마스크에 대해 보고한다. 위상 패턴의 크기와 패턴 조밀도에 따른 조명 동공의 형태 변화에 관한 이론적 결과와 투과율 조절 포토마스크를 사용한 웨이퍼 상 CD(critical dimension) 균일도 개선에 관한 실험적 결과에 대해 기술한다. 투과율 조절을 위한 위상 패턴은 패턴이 형성되지 않은 영역에 대해 180$^{\circ}$의 상대적 위상을 갖도록 석영면을 식각한 콘택홀 형태의 패턴을 사용하였다. 콘택홀 패턴의 크기가 작을수록 본래의 조명동공 형태를 유지하게 되며, 동일한 패턴 조밀도에서 더욱 큰 노광 광세기 저하가 일어남을 알 수 있었다. 패턴 조밀도를 위치별로 변화시켜 CD균일도 개선에 적합한 투과율 분포를 포토마스크 후면에 형성하였다. 투과율 조절 포토마스크를 140nm 디자인 롤을 갖고 있는 DRAM(Dynamic Random Access Memory)의 한 주요 레이어에 적용하여 CD 균일도를 3$\sigma$값으로 24.0nm에서 10.7nm 로 개선할 수 있었다.

• Current Optics and Photonics
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• 제2권1호
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• pp.69-78
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• 2018

This paper presents a precise edge detection algorithm for the critical dimension (CD) measurement of a Thin-Film Transistor Liquid-Crystal Display (TFT-LCD) pattern. The sigmoid surface function is proposed to model the blurred step edge. This model can simultaneously find the position and geometry of the edge precisely. The nonlinear least squares fitting method (Levenberg-Marquardt method) is used to model the image intensity distribution into the proposed sigmoid blurred edge model. The suggested algorithm is verified by comparing the CD measurement repeatability from high-magnified blurry and noisy TFT-LCD images with those from the previous Laplacian of Gaussian (LoG) based sub-pixel edge detection algorithm and error function fitting method. The proposed fitting-based edge detection algorithm produces more precise results than the previous method. The suggested algorithm can be applied to in-line precision CD measurement for high-resolution display devices.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제17권5호
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• pp.392-398
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• 2013

As the essential techniques for the CD (Critical Dimension) measurement of the LCD pattern, there are various modules such as an optics design, auto-focus [1-4], and precise edge detection. Since the operation of image enhancement to improve the CD measurement repeatability, a ring type of the reflected lighting optics is devised. It has a simpler structure than the transmission light optics, but it delivers the same output. The edge detection is the most essential function of the CD measurements. The CD measurement is a vital inspection for LCDs [5-6] and semiconductors [7-8] to improve the production yield rate, there are numbers of techniques to measure the CD. So in this study, a new subpixel algorithm is developed through facet modeling, which complements the previous sub-pixel edge detection algorithm. Currently this CD measurement system is being used in LCD manufacturing systems for repeatability of less than 30 nm.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.213-213
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• 2016

현재 반도체 산업에서는 디바이스의 고 집적화, 고 수율을 목적으로 패턴의 미세화 및 웨이퍼의 대면적화와 같은 이슈가 크게 부각되고 있다. 다중 패터닝(multiple patterning) 기술을 통하여 고 집적 패턴을 구현이 가능해졌으며, 이와 같은 상황에서 각 패턴의 임계치수(critical dimension) 변화는 패턴의 위치 및 품질에 큰 영향을 끼치기 때문에 포토마스크의 임계치수 균일도(critical dimension uniformity, CDU)가 제작 공정에서 주요 파라미터로 인식되고 있다. 반도체 광 리소그래피 공정에서 크롬(Cr) 박막은 사용되는 포토 마스크의 재료로 널리 사용되고 있으며, 이러한 포토마스크는 fused silica, chrome, PR의 박막 층으로 이루어져 있다. 포토마스크의 패턴은 플라즈마 식각 장비를 이용하여 형성하게 되므로, 식각 공정의 플라즈마 균일도를 계측하고 관리 하는 것은 공정 결과물 관리에 필수적이며 전체 반도체 공정 수율에도 큰 영향을 미친다. 흔히, 포토마스크 임계치수는 플라즈마 공정에서의 라디칼 농도 및 식각 선택비에 의해 크게 영향을 받는 것으로 알려져 왔다. 본 연구에서는 Cr 포토마스크 에칭 공정에서의 Cl2/O2 공정 플라즈마에 대해 O2 가스 주입량에 따른 식각 선택비(etch selectivity) 변화를 계측하여 선택비 제어를 통한 Cr 포토마스크 임계치수 균일도 향상을 실험적으로 입증하였다. 연구에서 사용한 플라즈마 계측 방법인 발광분광법(OES)과 optical actinometry의 적합성을 확인하기 위해서 Cl2 가스 주입량에 따른 actinometer 기체(Ar)에 대한 atomic Cl 농도비를 계측하였고, actinometry 이론에 근거하여 linear regression error 1.9%을 보였다. 다음으로, O2 가스 주입비에 따른 Cr 및 PR의 식각률(etch rate)을 계측함으로써 식각 선택비(etch selectivity)의 변화율이 적은 O2 가스 농도 범위(8-14%)를 확인하였고, 이 구간에서 임계치수 균일도가 가장 좋을 것으로 예상할 수 있었다. (그림 1) 또한, spatially resolvable optical emission spectrometer(SROES)를 사용하여 플라즈마 챔버 내부의 O atom 및 Cl radical의 공간 농도 분포를 확인하였다. 포토마스크의 임계치수 균일도(CDU)는 챔버 내부의 식각 선택비의 변화율에 강하게 영향을 받을 것으로 예상하였고, 이를 입증하기 위해 각각 다른 O2 농도 환경에서 포토마스크 임계치수 값을 확인하였다. (표1) O2 11%에서 측정된 임계치수 균일도는 1.3nm, 그 외의 O2 가스 주입량에 대해서는 임계치수 균일도 ~1.7nm의 범위를 보이며, 이는 25% 임계치수 균일도 향상을 의미함을 보인다.

• ETRI Journal
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• 제27권2호
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• pp.188-194
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• 2005

We report on the improvement of critical dimension (CD) linearity on a photomask by applying the concept of process proximity correction to a laser lithographic process used for the fabrication of photomasks. Rule-based laser process proximity correction (LPC) was performed using an automated optical proximity correction tool and we obtained dramatic improvement of CD linearity on a photomask. A study on model-based LPC was executed using a two-Gaussian kernel function and we extracted model parameters for the laser lithographic process by fitting the model-predicted CD linearity data with measured ones. Model-predicted bias values of isolated space (I/S), arrayed contact (A/C) and isolated contact (I/C) were in good agreement with those obtained by the nonlinear curve-fitting method used for the rule-based LPC.

• 대한화학회지
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• 제40권6호
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• pp.401-408
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• 1996

일반적으로 고온 초전도체들은 2차원적인 구조를 가지고 있으며, 2차원적인 구조가 초전도 물성과 어떠한 관계를 갖는가를 이해하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 초전도체 속의 전자기체를 기체분자운동론을 사용하여 각 차원에서의 상태 방정식을 유도하였으며, 그 기체가 액화될 때의 온도, 임계온도를 구하였다. 그 결과 전자의 자유도를 제한시킴에 따라 임계온도가 상승함을 알 수 있었다. 이것은 2차원적인 구조물질에 1차원적인 전자유통 경로가 있을 경우 여러가지의 임계온도를 가질 수 있음을 의미한다.

• 대한치과보철학회지
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• 제60권4호
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• pp.301-312
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• 2022

광범위한 전악 보철 수복 시 적절한 교합 수직 고경(occlusal vertical dimension)의 설정은 성공적인 치료를 위해 매우 중요한 단계이자 치료의 시작점이 된다. 수직 고경의 변경을 통한 술식은 치료가 침습적일 수 있으며, 환자 및 임상의들의 많은 시간과 비용, 노력을 필요로 하기 때문에, 진단 및 치료 진행 과정에 다각적인 분석과 심도 깊은 고찰이 필수적이다. 본 논문에서는 선행 문헌들의 검토를 통해 수직 고경의 개념과 관련된 여러 쟁점들에 대해 정리하고, 다양한 수직 고경 평가법들을 정리하여 전악 구강 회복 치료 시 적절한 수직 고경을 설정하기 위한 임상적 방법과 이에 대한 근거를 제시하고자 한다.

• 한국해양공학회지
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• 제10권4호
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• pp.84-91
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• 1996

A fractal analysis on fracture surface of aluminium-particulate SiC composites was attempted. As the volume fraction of SiC in composites increases, the fractal dimension tends to increase. However, no correlation between the fractal dimension and the fracture toughness in terms of critical energy release rate was observed. Since the fractal dimension represents the roughness of fracture surface, the fracture toughness would be a function of not only fracture surface roughness but also additional parameters. Thus the applicability of fractal analysis to the estimation of fracture toughness must depend on the proper choice and interpretation of additioal paramerters. In this paper, the size of characteristic strctural unit for fracture was considered as an additional parameter. As a result, the size appeared to be a function of only volume fraction of SiC. Finally, a master curve for fracture toughness of aluminium-particulate SiC composites was proposed as a function of fractal dimension and volume fraction of SiC.