KR100514104B1

KR100514104B1 - 에스이시에스 컨트롤러 및 이를 이용한 반도체장비네트워킹 시스템

Info

Publication number: KR100514104B1
Application number: KR10-2003-0022583A
Authority: KR
Inventors: 김영환; 오의환; 이태환
Original assignee: 한미반도체 주식회사
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2005-09-09
Also published as: KR20040088633A

Abstract

본 발명은 표준화된 통신규약을 통한 장비의 범용성을 확보하여 장비들의 효율적인 네트워크화가 가능하고, 통신환경이 혼재된 생산현장에서 각 장비들을 SECS통신 기반으로 네트워크화 함에 있어 DOS 환경의 컴퓨터를 윈도우 환경으로 업그레이드할 필요가 없어 최소한의 경비로 네트워크화 할 수 있는 SECS 컨트롤러 및 이를 이용한 반도체장비 네트워킹 시스템을 제공하기 위한 것으로서, 복수의 시리얼 통신장치를 구비한 반도체장비 또는 DOS 환경의 컴퓨터에 의해 제어되는 반도체장비와 호스트 컴퓨터간의 SECS 통신을 지원하는 컨트롤러로서, 컨트롤러의 전체 동작을 제어하는 제어부와, 컨트롤러 운용에 필요한 각종 프로그램들을 저장하고 컨트롤러의 동작에 따른 상태데이터를 저장하는 메모리부와, 제어부의 제어하에 각각의 시리얼 통신장치와 시리얼 통신하는 복수의 시리얼 통신용 드라이버와, 제어부의 제어하에 호스트 컴퓨터와 이더넷 통신하는 이더넷 통신용 드라이버와, 시리얼 통신용 드라이버와 상기 제어부와의 인터페이스를 담당하는 확장형 UART 칩과, 이더넷 통신용 드라이버와 호스트 컴퓨터간의 이더넷 통신을 컨트롤하는 미디어 억세스 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

에스이시에스 컨트롤러 및 이를 이용한 반도체장비 네트워킹 시스템{SECS controller and system for networking a semiconductor apparatus using the SECS controller}

본 발명은 반도체장비 네트워킹 시스템에 관한 것으로서, 특히 통신규약이 혼재한 생산라인에서의 각각의 장비들을 네트워크화 하는데 적당한 SECS(Semiconductor Equipment Communications Standard) 컨트롤러 및 이를 이용한 반도체장비 네트워킹 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체장비 생산현장에서의 생산관리는 주로 엔지니어에 의해 이루어지고 있는 실정이며, 각 장비는 PLC(Programmable Logic Controller) 또는 마이크로프로세서(Microprocessor)에 의해서 가동되고 있으나, 장비 가동에 따른 생산현황은 엔지니어가 직접 장비를 모니터링하면서 각 장비들로부터 데이터들을 독립적으로 수집하여 이를 문서로 남겨두거나 직접 데이터베이스(Database)화 하고 있는 실정이다.

즉, 도 1의 개념도에 나타난 바와 같이, 모든 장비(1)는 내장된 PLC에 의해 제어되고 각 장비별 작업현황은 엔지니어가 직접 여러 디스플레이수단을 통해 모니터링 함으로써, 각 장비들의 상황들을 일일이 체크하여 데이터를 수집하고, 수집된 데이터들은 엔지니어가 직접 호스트 컴퓨터(5)에 접속되어 있는 생산관리 컴퓨터(3)를 이용하여 각 장비들의 생산현황, 예를 들면, 불량여부, 불량요인, 불량개소, 수율, 작업량 등의 제조공정별 총괄적인 현황을 호스트 컴퓨터(5)로 제공함으로서 생산성 및 신뢰도를 향상시키고자 하였다.

그러나 반도체소자의 집적도가 증가함에 따라 장비의 신뢰도는 곧 장비의 경쟁력을 결정하는 중요한 요소가 되었으며, 그 결과로 제조공정의 자동화에 대한 필요성이 대두되었고, 좀 더 나아가서는 자동화의 개념에 통신 개념을 도입하여 신뢰도 및 생산성을 극대화시키려는 노력들이 계속되고 있다. 즉, 반도체 공장을 온라인화하여 제조설비, 계측설비, 검사설비 등을 호스트 컴퓨터(Host computer)에서 중앙집중식으로 관리함으로써, 생산성 및 신뢰도의 향상을 꾀하고자 하였다.

이를 위해서는 관련기술의 표준화가 절실히 요구되었고, 마침내 SEMI(Semiconductor Equipment and Materials Internet)에서는 반도체장비간 통신망을 효율적으로 구축하기 위해 반도체장비와 외부컴퓨터간의 인터페이스를 위한 데이터 처리의 표준규약인 SECS(Semiconductor Equipment Communications Standard) 프로토콜을 제정하기에 이르렀으며, 반도체장비 생산업체들에게 이를 옵션으로 적용하도록 요구함으로써 대부분의 반도체 생산 관련 장비가 인터페이스 부분에서는 이 표준을 따르게 되었다.

반도체장비가 제조공정의 수행을 위해 호스트 컴퓨터로부터 작업지시를 받거나 장비의 가동상태나 공정조건 등의 파라미터 데이터를 호스트 컴퓨터로 전송하여 분석/활용될 수 있도록 하는 등 생산자원의 중앙집중 관리를 위해서는 장비와 호스트 컴퓨터간에 물리적으로 연결된 네트워크로 구성되어야 하고, 전송된 데이터를 인지하고 응답할 수 있는 통신규약이 필요하게 되었으며, 이러한 맥락에서 SECS 프로토콜은 반도체장비와 호스트 컴퓨터간의 통신을 규정하는 표준 규약으로서, 메시지 전송체계를 규정하는 SECS-Ⅰ 및 메시지 내용의 구조를 규정하는 SECS-Ⅱ로 구성된다.

그러나 이러한 SECS-Ⅰ에서는 통신 프로토콜로 RS-232C를 사용하기 때문에 통신속도가 느려서 큰 메시지의 전송이 어렵고, 근거리 통신만이 가능하기 때문에 장비와 호스트 컴퓨터간의 거리가 가까워야 하므로 제어실이 청정실 내에 위치해야 하는 불편함이 있었다. 또한, 호스트 컴퓨터와 장비간의 연결이 1:1로 이루어져야 하기 때문에 새로운 설비를 추가로 연결하기가 어렵다.

이에, SEMI에서는 SECS-Ⅰ에 비해 고속으로 통신할 필요가 있거나 단순한 직렬선으로는 불충분한 경우에 적용하기 위하여 HSMS를 제정하였으며, 기본적으로 고속 메시지 전송 프로토콜인 TCP/IP가 사용되는 곳에 사용될 목적으로 제정한 것으로서, 반도체공장의 컴퓨터들 간 메시지 교환에 적합한 통신 인터페이스이다.

이러한 HSMS의 기능은 LAN을 구성하는 통신방식인 TCP/IP를 이용하여 메시지 전송과 데이터 교환이 이루어지기 때문에 속도가 빠르고, 큰 메시지의 전송이 가능하다. 또한, 부가적으로 통신망을 차단하는 장치가 없이도 통신선로를 차단할 수 있고, 접속밀도를 증대시키기 위하여 통신선로를 검사하는 기능이 있으며, 호환성이 없는 장비의 접속을 거부할 수 있는 기능이 있다. 또한, TCP/IP의 기본 기능에 따라 통신망 시한체크(Timeout)기능과 다중접속 제어기능을 등을 발휘할 수 있다.

그러나, 이렇게 유용한 HSMS라 할지라도 반도체장비에서 이를 수용하지 못하는 경우에는 아무런 필요가 없으며, 더욱이 HSMS가 제정된 시기가 오래되지 않아 대부분의 생산현장에는 HSMS를 지원하는 장비가 그리 많지 않다는 것이 크나큰 문제로 작용하고 있다.

또한, SECS 프로토콜이 반도체 제조공정에 있어서 표준으로 사용되고 있지만, 막상 생산라인에 적용하기 위해서는 소프트웨어 등이 매우 고가일 뿐만 아니라, 사용이 어려워 장비 생산 업체로서는 SECS 통신에 기반을 둔 제품을 개발하는데 있어서 경제적인 부담으로 작용하고 있는 것 또한 현실이며 아울러 문제로 지적되고 있다.

더욱이, 대부분의 생산현장에 설치된 반도체장비들은 PLC와 터치패널간의 통신을 통해 구동되는 구형 장비들로서, 이러한 장비들은 SECS 통신은 물론이고 네트워크화도 불가능하다는 문제를 안고 있으며, 조금 더 나아가 PLC와 터치패널간의 통신에 의해 구동되는 것 대신에 DOS기반의 컴퓨터에 의해 제어되는 반도체장비가 있다지만, 이 또한 SECS 통신을 위해서는 윈도우 환경의 컴퓨터를 만족해야 하므로 DOS 환경의 컴퓨터를 윈도우 환경으로 업그레이드해야 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 표준화된 통신규약을 통한 장비의 범용성을 확보하여 장비들의 효율적인 네트워크화가 가능한 SECS(Semiconductor Equipment Communications Standard) 컨트롤러 및 이를 이용한 반도체장비 네트워크킹 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 윈도우 환경의 컴퓨터에 의해 제어되는 반도체장비와 DOS 환경의 컴퓨터에 의해 제어되는 반도체장비가 혼재된 생산현장에서 각 장비들을 SECS통신 기반으로 네트워크화 함에 있어서, DOS 환경의 컴퓨터를 윈도우 환경으로 업그레이드할 필요가 없기 때문에 모든 장비들을 최소한의 경비로 네트워크화할 수 있는 SECS(Semiconductor Equipment Communications Standard) 컨트롤러 및 이를 이용한 반도체장비 네트워킹 시스템을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 SECS(Semiconductor Equipment Communications Standard) 컨트롤러는 복수의 시리얼 통신장치를 구비한 반도체장비 또는 DOS 환경의 컴퓨터에 의해 제어되는 반도체장비와 호스트 컴퓨터간의 SECS 통신을 지원하는 컨트롤러로서, 컨트롤러의 전체 동작을 제어하는 제어부와, 상기 컨트롤러 운용에 필요한 각종 프로그램들을 저장하고 상기 컨트롤러의 동작에 따른 상태데이터를 저장하는 메모리부와, 상기 제어부의 제어하에 각각의 시리얼 통신장치와 시리얼 통신하는 복수의 시리얼 통신용 드라이버와, 상기 제어부의 제어하에 상기 호스트 컴퓨터와 이더넷 통신하는 이더넷 통신용 드라이버와, 상기 시리얼 통신용 드라이버와 상기 제어부와의 인터페이스를 담당하는 확장형 UART 칩과, 상기 이더넷 통신용 드라이버와 상기 호스트 컴퓨터간의 이더넷 통신을 컨트롤하는 미디어 억세스 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 시리얼 통신용 드라이버는 상기 DOS 환경의 컴퓨터와 시리얼 통신하는 것을 포함한다.

그리고 상기 메모리부는 부팅 프로그램을 비롯하여 SECS 컨트롤러 운용에 필요한 각종 프로그램 및 시스템 정보와 같은 데이터들이 저장되는 제 1 메모리와, 상기 SECS 컨트롤러 운용에 따른 기본적인 서비스를 제공하는 리눅스 커넬 프로그램(LINUX Kernel program)이 저장된 제 2 메모리와, 상기 SECS 컨트롤러의 구동을 위해 상기 제 1, 제 2 메모리로부터 로딩(loading)된 각종 프로그램 및 데이터가 저장되는 제 3 메모리와, 상기 SECS 컨트롤러의 전원 오프(Off)시 컨트롤러가 동작함에 따라 발생된 최종적인 데이터가 저장되는 제 4 메모리를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 시리얼 통신장치는 상기 반도체장비의 전체 동작을 제어하는 장비컨트롤러인 PLC와, 상기 PLC와 통신하며 상기 반도체장비를 제어하기 위한 제어정보를 입력하는 터치 패널(Touch panel)을 포함하여 바코드 리더기(Bar code reader), 카메라 및 상기 SECS 컨트롤러의 동작에 필요한 프로그램 등록, 오류 수정 등의 디버깅(Debugging)을 수행하는 디버깅 컴퓨터를 포함한다.

한편, 본 발명의 SECS(Semiconductor Equipment Communications Standard) 컨트롤러를 이용한 반도체장비 네트워킹 시스템은 다수의 시리얼 통신장치를 구비한 반도체장비들과, 복수의 시리얼 포트 및 이더넷 포트를 구비하고 상기 시리얼 포트를 통해서 각 반도체장비들의 시리얼 통신장치와 연결되는 복수의 SECS 컨트롤러와, 복수의 시리얼 통신포트 및 이더넷 포트를 구비하고, 각 반도체장비와 대응되어 상기 시리얼 포트를 통해 각 반도체장비들의 시리얼 통신장치와 접속되는 복수의 SECS 컨트롤러와, 상기 복수의 SECS 컨트롤러들과 이더넷 통신을 수행하고 각각의 SECS 컨트롤러와 호스트 컴퓨터간에 스위칭을 담당하는 스위칭허브와, 상기 스위칭허브와 이더넷 통신을 수행하고 상기 SECS 컨트롤러에서 전송되는 각각의 반도체장비들의 가동상태 및 공정조건 등의 각종 파라미터와 관련된 데이터를 수집하여 데이터베이스화하는 호스트 컴퓨터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 SECS 컨트롤러는 상기 시리얼 포트에 접속된 시리얼 통신장치들간의 데이터 전송을 컨트롤하고, 반도체장비들의 가동상태 및 공정조건을 포함한 장비 제어 및 관리에 요구되는 데이터를 수집하여 상기 호스트 컴퓨터로 전송한다.

또한, 상기 반도체장비들은 PLC와 터치패널간의 통신에 의해 동작하는 장비와 DOS 환경의 컴퓨터에 의해 동작하는 장비를 포함한다.

[실시예]

이하에서는 본 발명의 SECS(Semiconductor Equipment Communications Standard) 컨트롤러 및 이를 이용한 반도체장비 네트워킹 시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 SECS 컨트롤러의 구성블록도이다.

도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 SECS 컨트롤러(100)는 LAN선을 통해 호스트 컴퓨터와 접속할 수 있는 이더넷 포트(COM0)(21)와, 반도체장비에 구비된 복수의 시리얼 통신장치와 접속할 수 있는 복수의 시리얼 포트(COM1~COM6)(23)와, 컨트롤러의 전체 동작을 제어하는 제어부(25)와, 부팅 프로그램(Booting program)을 포함하여 상기 컨트롤러 운용에 필요한 각종 프로그램을 저장하고, 상기 컨트롤러의 동작에 따른 상태데이터를 저장하는 복수의 메모리들로 이루어진 메모리부(27)와, 상기 제어부(25)의 제어하에 동작하며 상기 시리얼 포트(23)를 통해 접속된 시리얼 통신장치와 데이터를 송수신하는 복수의 시리얼 통신용 드라이버(29)와, 상기 제어부(25)의 제어하에 상기 이더넷 포트(21)를 통해 접속된 호스트 컴퓨터(미도시)와 데이터를 송수신하는 이더넷 통신용 드라이버(31)를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 SECS 컨트롤러(100)는 반도체장비를 구성하고 있는 각종 시리얼 통신장치들과 RS-232C 케이블을 통해 접속되어 상호간에 시리얼 통신을 수행하고, 상기 호스트 컴퓨터와는 이더넷 포트(Ethernet port)를 통해 접속되어 TCP/IP 프로토콜을 이용한 이더넷 통신을 수행한다.

상기 시리얼 통신장치에는 반도체장비의 전체 동작을 제어하는 이른바, 장비컨트롤러인 PLC와, 상기 PLC와의 통신을 통해 반도체장비를 제어하기 위한 제어정보를 입력하는 터치 패널(Touch panel)을 비롯하여 바코드 리더기(Bar code reader), 카메라 및 상기 SECS 컨트롤러의 동작에 필요한 프로그램 등록, 오류 수정 등의 디버깅(Debugging)을 수행하는 디버깅 컴퓨터를 포함하며, 이러한 시리얼 통신장치들은 각각 RS-232C 케이블에 의해서 상기 SECS 컨트롤러에 구비된 시리얼 포트에 접속되어 SECS 컨트롤러와 시리얼 통신을 수행한다.

여기서, 상기 반도체장비가 PLC와 터치패널간의 통신에 의해 동작하는 장비인 경우에는 상기 PLC와 터치패널이 RS-232C 케이블에 의해 상기 SECS 컨트롤러의 시리얼 포트에 각각 연결되며, 상기 반도체장비가 DOS 환경의 컴퓨터에 의해 동작하는 장비인 경우에는 상기 DOS 환경의 컴퓨터가 RS-232C 케이블에 의해 상기 SECS 컨트롤러의 시리얼 포트에 연결된다.

상기 메모리부(27)는 부팅 프로그램을 비롯하여 SECS 컨트롤러 운용에 필요한 각종 프로그램 및 시스템 정보와 같은 데이터들이 저장되는 제 1 메모리(27a)와, SECS 컨트롤러 운용에 따른 기본적인 서비스를 제공하는 리눅스 커넬 프로그램(LINUX Kernel program)이 저장된 제 2 메모리(27b)와, SECS 컨트롤러의 구동을 위해 상기 제 1, 제 2 메모리(27a,27b)로부터 로딩(loading)된 각종 프로그램 및 데이터가 저장되는 제 3 메모리(27c)와, 상기 SECS 컨트롤러의 전원 오프(Off)시 컨트롤러의 동작에 따른 최종적인 상태데이터가 저장되는 제 4 메모리(27d)로 구성되며, 상기 제 1, 제 2 메모리(27a,27b)는 플래쉬 메모리(Flash memory)로 구성하는 것이 바람직하고, 제 3 메모리(27c)는 SDRAM, 그리고 제 4 메모리(27d)는 NVRAM으로 구성하는 것이 바람직하다.

참고로, 상기 커널 프로그램은 종료된 입출력 연산 등 커널의 서비스를 경쟁적으로 요구하는 모든 것들을 처리하는 인터럽트 기능과, 어떤 프로그램들이 어떤 순서로 커널의 처리시간을 공유할 것인지를 결정하는 스케줄 기능, 메모리나 기타 저장장치 내에서 운영체계의 주소공간을 관리하고, 이들을 모든 주변장치들과 커널 서비스를 사용하는 다른 사용자들에게 골고루 나누어지는 메모리 관리기능을 갖는다.

상기 시리얼 통신용 드라이버(29)는 바람직하게는 RS-232C 드라이버로서, 시리얼 포트를 통해 접속된 시리얼 통신장치들, 예를 들면, 앞에서 언급한 터치패널, 장비컨트롤러인 PLC, 바코드 리더기, 카메라 및 디버깅 컴퓨터와 RS-232C 케이블을 통해 접속되며, 이러한 시리얼 통신용 드라이버(29)는 최대 16개까지 확장이 가능하도록 상기 SECS 컨트롤러 내에 카드 타입(Card type)으로 구성함으로써, 하나의 SECS 컨트롤러에 최대 16개의 시리얼 통신장치를 연결하여 사용할 수 있다.

참고로, 상기 디버깅 컴퓨터는 상기 반도체장비에 프로그램을 등록하거나 오류를 수정하는 등의 디버깅을 위한 컴퓨터로서, 디버깅이 완료되면 SECS 컨트롤러와의 접속을 끊고, 다른 반도체장비의 SECS 컨트롤러에 접속하여 디버깅하는데 사용된다.

또한, 본 발명의 SECS 컨트롤러(100)는 복수의 시리얼 통신용 드라이버(29)와 제어부(25)간의 인터페이스를 담당하는 확장형 UART 칩(Chip)(33)을 더 구비하며, 상기 이더넷 통신용 드라이버(31)와 제어부(25) 사이에도 상기 호스트 컴퓨터와의 이더넷 통신을 컨트롤하는 미디어 억세스 컨트롤러(MAC: Media Access controller)(35)를 더 구비한다.

또한, 본 발명의 SECS 컨트롤러(100)는 도면에는 도시되지 않았지만, SECS 컨트롤러(100)와 각각의 시리얼 통신장비간의 통신에 있어서, 통신의 우선순위를 결정하는 인터럽트 컨트롤러를 더 구비하고, 상기 확장형 UART 칩(33)의 출력신호를 디코딩(Decoding)하여 데이터 전송경로인 버스(BUS)(37)로 전달하는 디코더를 더 구비하며, SECS 컨트롤러(100)의 동작 상태를 엔지니어가 볼 수 있도록 디스플레이 하는 디스플레이부(39)를 더 구비한다.

추가하여, 본 발명의 SECS 컨트롤러(100)는 실시간 클럭발생부(RTC: Real Time Clock)(41)에서 발생된 클럭신호로부터 시간을 계산하여 SECS 컨트롤러의 전원이 오프(Off)된 상태에서도 상기 디스플레이부에 실시간이 표시될 수 있도록 제어하는 I²C 통신방식을 채택한 RTC칩(43)을 더 구비한다.

추가하여, 본 발명의 SECS 컨트롤러(100)는 스위칭허브(미도시)를 내장할 수도 있으며, 상기 스위칭허브를 내장할 경우에는 하나의 SECS 컨트롤러(100)에 여러 대의 반도체장비(실제로는 각 반도체장비를 이루는 시리얼 통신장치들)를 연결하여 각각의 반도체장비들과 호스트 컴퓨터간의 데이터 송수신을 통한 네트워크화가 가능하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 SECS 컨트롤러(100)는 반도체장비가 DOS 환경의 컴퓨터에 의해 동작하는 장비인 경우, 상기 DOS 환경의 컴퓨터와 장비 사이에 설치하여 DOS 환경의 컴퓨터와 RS-232C 케이블에 이용한 시리얼 통신을 통해서 상기 장비로 전송되는 데이터를 컨트롤하고 동시에 반도체장비의 가동상태 및 공정조건 등의 각종 파라미터와 관련된 데이터를 수집하여 이를 이더넷 포트(21)에 연결된 호스트 컴퓨터로 전송함으로써 SECS 통신을 기반으로 하는 네트워크의 구축을 통해서 반도체장비의 중앙집중관리가 가능하도록 한다.

또한, 본 발명의 SECS 컨트롤러(100)는 반도체장비가 PLC와 터치패널간의 통신에 의해 동작하는 장비인 경우에는 상기 PLC와 터치패널을 각각 RS-232C 케이블로 시리얼 포트에 연결함으로써, 각각의 시리얼 포트(23)를 통해 터치패널과 PLC로부터 입력되는 데이터를 컨트롤하여 이를 터치패널과 PLC로 전송해 줌과 동시에 반도체장비의 가동상태 및 공정조건 등의 각종 파라미터와 관련된 데이터를 수집하여 이를 이더넷 포트(21)에 접속된 호스트 컴퓨터로 전송함으로써, SECS 통신을 기반으로 하는 네트워크의 구축을 통해서 반도체장비의 중앙집중관리가 가능하도록 한다.

따라서 상기와 같은 본 발명의 SECS 컨트롤러(100)를 이용하면, 생산현장에 설치되어 있는 여러 종류의 장비들, 예를 들면, 앞의 예에서 설명한 PLC와 터치패널에 의해 동작하는 장비일지라도 SECS통신을 위해서 추가로 장비를 모디파이(Modify)할 필요가 없으며, 또한 DOS 환경의 컴퓨터에 의해 동작하는 장비라 할지라도 SECS 통신을 위해서 DOS 환경의 컴퓨터를 윈도우 환경의 컴퓨터로 교환할 필요가 없고, 윈도우 환경으로 업그레이드해야 하는 번거로움 없이 SECS 통신을 통한 반도체장비들의 네트워크화를 구현할 수가 있다.

참고로, 본 발명에서 언급한 반도체장비는 와이어 본딩(Wire bonding), 다이 본딩(Die bonding), 쏘잉(Sawing), 세정(Cleaning), 증착(Deposition), 에칭(Etching), 몰딩(Molding) 등을 비롯하여 일반적으로 반도체 제조 공정에서 수행되는 각 공정별 반도체장비임은 자명하다.

한편, 도 3a 내지 도 3b는 PLC와 터치패널간의 통신에 의해 동작하는 반도체장비에 본 발명의 SECS 컨트롤러를 설치한 형태를 도식화한 것으로서, 도 3a는 본 발명의 SECS 컨트롤러가 반도체장비(200)와 함께 콤팩트(Compact)하게 설치된 경우이며, 도 3b는 SECS 컨트롤러를 반도체장비로부터 분리하여 특정부분에 고정시킨 경우이다.

따라서 도 3a와 같은 구조에서는 반도체장비 내부에서 PLC(51a)와 터치패널(51b)을 비롯하여 바코드 리더기(51c) 및 카메라(51d)와 같은 시리얼 통신장치가 RS-232C 케이블에 의해서 상기 SECS 컨트롤러의 시리얼 포트(COM1~COM6)에 접속된 상태로 존재하며, 상기 반도체장비 외부에는 디버깅 컴퓨터(53) 또는 상황에 따라 사용될 수 있는 여타 시리얼 통신장비와의 접속이 가능하도록 복수의 시리얼 포트와, 상기 호스트 컴퓨터(300)와의 접속을 위한 이더넷 포트(COM0)가 노출되게 된다.

참고로, 도면에는 SECS 컨트롤러(100)에 디버깅 컴퓨터 2개가 접속되어 있는데, 실제로 제조현장에서는 1개의 컴퓨터를 사용하여 디버깅을 수행하나, 도면에서 나타낸 바와 같이 필요에 따라서는 여분의 디버깅 컴퓨터를 시리얼 포트에 연결하여 사용할 수도 있다.

한편, 도 4는 DOS 환경의 컴퓨터(61)에 의해 동작하는 반도체장비에 본 발명의 SECS 컨트롤러(100)를 설치한 형태를 도식화한 것으로서, 도 3a 내지 3b와는 달리 PLC와 터치패널이 존재하지 않으며 대신에 반도체장비를 컨트롤하는 DOS 환경의 컴퓨터(61)가 RS-232C 케이블에 의해 SECS 컨트롤러의 시리얼 포트에 접속되는 것을 볼 수 있다.

이상에서는 하나의 반도체장비와 본 발명의 SECS 컨트롤러간의 연결 상태를 설명하였으나, 하기에서는 실제로 생산현장에 산재되어 있는 앞의 예에서 언급한 장비 모두를 하나의 네트워크로 통합한 네트워킹 시스템에 대해서 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 SECS 컨트롤러를 이용한 반도체장비간의 네트워킹 시스템을 도시한 것으로서, 본 발명의 SECS 컨트롤러를 이용한 반도체장비의 네트워킹 시스템은 복수의 반도체장비(200)들과, 이더넷 포트 및 복수의 시리얼 통신포트를 구비하고, 각각의 반도체장비(200)에 대응되어 상기 시리얼 포트를 통해서 각 반도체장비(200)들의 시리얼 통신장치와 연결되는 복수의 SECS 컨트롤러(100)와, 상기 복수의 SECS 컨트롤러(100)들과 이더넷 통신을 수행하고 각각의 SECS 컨트롤러(100)와 호스트 컴퓨터(300)간에 스위칭을 담당하는 스위칭허브(71)와, 상기 스위칭허브(71)와 이더넷 통신을 수행하고 상기 SECS 컨트롤러에서 전송되는 각각의 반도체장비(200)들의 가동상태 및 공정조건 등의 각종 파라미터와 관련된 데이터를 수집하여 데이터베이스화하는 호스트 컴퓨터(300)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 각 반도체장비들을 각각 SECS 컨트롤러에 연결하고, 각 SECS 컨트롤러(100)를 스위칭허브(71)를 통해 호스트 컴퓨터(300)와 연결함으로써, 상기 호스트 컴퓨터(300)와 각 SECS 컨트롤러(100)와의 이더넷 통신을 통해서 각 장비들의 가동상태 및 공정조건 등과 관련된 각종 파라미터를 수집할 수 있고, 이를 데이터베이스화할 수 있다.

즉, 각각의 반도체장비(200)들을 SECS 컨트롤러(100)의 시리얼 포트(Serial port)에 연결하고, 각각의 SECS 컨트롤러(100)는 스위칭허브(71)를 통해서 호스트 컴퓨터(300)와 연결함으로써, 상기 호스트 컴퓨터(300)는 각 반도체장비(200)들의 불량여부, 불량요인, 불량개소, 수율, 작업량 등의 각 반도체장비(200)들에 대한 가동상태 및 공정조건들과 관련된 데이터들을 SECS 컨트롤러(100)로부터 전달받아 이를 데이터베이스화할 수 있다.

참고로, 제조현장에는 PLC와 터치패널간의 통신에 의해 동작하는 반도체장비와 DOS 환경의 컴퓨터에 의해 동작하는 반도체장비들이 혼재된 상태로 존재하기 때문에, 상기 SECS 컨트롤러(100)를 반도체장비와 연결함에 있어서, 전자의 경우에는 PLC와 터치패널을 비롯하여 카메라, 바코드 리더기 등의 시리얼 통신장치들을 SECS 컨트롤러의 시리얼 포트에 연결하고, 후자의 경우에는 DOS 환경의 컴퓨터를 SECS 컨트롤러의 시리얼 포트에 연결한다.

따라서 반도체장비들의 제조회사나 통신환경에 관계없이 모든 반도체장비들을 SECS 컨트롤러를 이용하여 네트워크화할 수 있어 호스트 컴퓨터에서 모든 장비들을 컨트롤할 수가 있고, 각 장비들의 상태를 데이터베이스화하여 관리할 수가 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수가 있고, 상기 실시예들을 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수가 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기의 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 SECS 컨트롤러 및 이를 이용한 반도체장비 네트워킹 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 표준화된 통신규약을 통한 장비의 범용성을 확보하여 모든 반도체장비들의 효율적인 네트워크화가 가능하다.

둘째, SECS 통신 기반의 네트워크화를 위해 기존의 반도체장비를 교체하거나 모디파이(Modify)할 필요가 없어 저렴한 비용으로 호스트 컴퓨터에 의한 중앙집중관리가 가능하다.

셋째, PLC와 터치패널간의 통신에 의해 구동되는 장비라 할지라도 호스트 컴퓨터와 이더넷 통신을 수행하는 SECS 컨트롤러에 상기 PLC와 터치패널을 연결하여 보다 손쉽게 SECS 통신 기반의 네트워크를 구축할 수가 있고, DOS 기반의 컴퓨터에 의해 동작하는 반도체장비라 할지라도 상기 DOS 기반의 컴퓨터를 윈도우 환경의 컴퓨터로 교체하거나 최소한 윈도우 환경으로 업그레이드하는 등의 번거로움 없이 보다 효율적으로 SECS 통신 기반의 네트워크화가 가능하다.

도 1은 종래 기술을 설명하기 위한 개념도

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 SECS 컨트롤러의 구성블록도

도 3 내지 도 4는 본 발명의 SECS 컨트롤러와 반도체장비와의 연결 상태를 설명하기 위한 개념도

도 5는 본 발명의 SECS 컨트롤러를 이용한 반도체장비 네트워킹 시스템의 구성도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

21 : 이더넷 포트 23 : 시리얼 포트

25 : 제어부 27 : 메모리부

29 : 시리얼 통신용 드라이버 31 : 이더넷 통신용 드라이버

33 : 확장형 UART 칩 35 : 미디어 억세스 컨트롤러

100 : SECS 컨트롤러 200 : 반도체장비

300 : 호스트 컴퓨터

Claims

복수의 시리얼 통신장치를 구비한 반도체장비 또는 DOS 환경의 컴퓨터에 의해 제어되는 반도체장비와 호스트 컴퓨터간의 SECS 통신을 지원하는 컨트롤러로서,

컨트롤러의 전반적인 동작을 제어하는 제어부와;

상기 컨트롤러 운용에 필요한 각종 프로그램들을 저장하고 상기 컨트롤러의 동작에 따른 상태데이터를 저장하는 메모리부와;

상기 제어부에 의해 제어되며 시리얼 접속포트에 접속된 시리얼 통신장치와 시리얼 통신하는 복수의 시리얼 통신용 드라이버와;

상기 제어부에 의해 제어되며 이더넷 포트에 접속된 상기 호스트 컴퓨터와 이더넷 통신하는 이더넷 통신용 드라이버와;

상기 시리얼 통신용 드라이버와 상기 제어부와의 인터페이스를 담당하는 확장형 UART 칩과;

상기 이더넷 통신용 드라이버와 상기 호스트 컴퓨터간의 이더넷 통신을 컨트롤하는 미디어 억세스 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 SECS 컨트롤러.
제 1 항에 있어서, 상기 시리얼 통신용 드라이버는,

상기 DOS 환경의 컴퓨터와 시리얼 통신하는 것을 포함함을 특징으로 하는 SECS 컨트롤러.
제 1 항에 있어서, 상기 메모리부는,

부팅 프로그램을 비롯하여 SECS 컨트롤러 운용에 필요한 각종 프로그램 및 시스템 정보와 같은 데이터들이 저장되는 제 1 메모리와,

상기 SECS 컨트롤러 운용에 따른 기본적인 서비스를 제공하는 리눅스 커넬 프로그램(LINUX Kernel program)이 저장된 제 2 메모리와,

상기 SECS 컨트롤러의 구동을 위해 상기 제 1, 제 2 메모리로부터 로딩(loading)된 각종 프로그램 및 데이터가 저장되는 제 3 메모리와,

상기 SECS 컨트롤러의 전원 오프(Off)시 컨트롤러가 동작함에 따라 발생된 최종적인 데이터가 저장되는 제 4 메모리를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 SECS 컨트롤러.
제 1 항에 있어서, 상기 시리얼 통신장치는,

상기 반도체장비의 전체 동작을 제어하는 장비컨트롤러인 PLC와, 상기 PLC와 통신하며 상기 반도체장비를 제어하기 위한 제어정보를 입력하는 터치 패널(Touch panel)을 포함하여 바코드 리더기(Bar code reader), 카메라 및 상기 SECS 컨트롤러의 동작에 필요한 프로그램 등록, 오류 수정 등의 디버깅(Debugging)을 수행하는 디버깅 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 SECS 컨트롤러.
다수의 시리얼 통신장치를 구비한 반도체장비들과;

복수의 시리얼 포트 및 이더넷 포트를 구비하고, 상기 시리얼 포트를 통해서 각 반도체장비들의 시리얼 통신장치와 연결되는 복수의 SECS 컨트롤러와;

상기 복수의 SECS 컨트롤러들과 이더넷 통신을 수행하고 각각의 SECS 컨트롤러와 호스트 컴퓨터간에 스위칭을 담당하는 스위칭허브와;

상기 스위칭허브와 이더넷 통신을 수행하고 상기 SECS 컨트롤러에서 전송되는 각 반도체장비들의 가동상태 및 공정조건 등의 각종 파라미터와 관련된 데이터를 수집하여 데이터베이스화하는 호스트 컴퓨터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 SECS 컨트롤러를 이용한 반도체장비 네트워킹 시스템.
제 5 항에 있어서, 상기 SECS 컨트롤러는,

상기 시리얼 포트를 통해 접속된 시리얼 통신장치들간의 데이터 전송을 컨트롤하고, 각 반도체장비들의 가동상태 및 공정조건을 포함한 장비 제어 및 관리에 요구되는 데이터를 수집하여 상기 호스트 컴퓨터로 전송하는 것을 특징으로 하는 SECS 컨트롤러를 이용한 반도체장비 네트워킹 시스템.
제 5 항에 있어서, 상기 반도체장비들은,

PLC와 터치패널간의 통신에 의해 동작하는 장비와, DOS 환경의 컴퓨터에 의해 동작하는 장비를 포함하는 것을 특징으로 하는 SECS 컨트롤러를 이용한 반도체장비 네트워킹 시스템.