KR100635376B1 - 메모리 공유 네트워크를 포함한 설비 내 피씨간 테이터통신 시스템 - Google Patents

메모리 공유 네트워크를 포함한 설비 내 피씨간 테이터통신 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 설비 내 피씨(PC)간 테이터 통신 시스템에 관한 것으로, 소정의 기구를 제어하는 로컬 컨트롤러와, 상기 로컬 컨트롤러와 통신을 주고받는 센트럴 컨트롤러를 포함하는 데이터 통신 시스템에 있어서, 상기 센트럴 컨트롤러에서 상기 로컬 컨트롤러로 전달되는 통신과, 상기 로컬 컨트롤러에서 상기 센트럴 컨트롤러로 전달되는 통신은 그 경로가 다른 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 기존의 데이터 통신 및 네트워크를 그대로 유지하면서 별도의 통신 네트워크를 개발하여 통신의 신뢰성에 전혀 영향을 주지않으면서도 각 프로세스의 정보를 각각의 피씨에서 관리 및 공유할 수 있게 된다.

Description

메모리 공유 네트워크를 포함한 설비 내 피씨간 테이터 통신 시스템{DATA COMMUNICATION SYSTEM HAVING DISTRIBUTED SHARED MEMORY NETWORK IN MANUFACTURING MACHINERY}
도 1은 종래 기술에 따른 설비 내 피씨(PC)간 데이터 통신 시스템을 설명하기 위한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 메모리 공유 네트워크를 포함한 설비 내 피씨(PC)간 데이터 통신 시스템을 설명하기 위한 구성도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
1001,1002,100m : 프로세스 장치
1501,1502,150m : 프로세서 모듈 컨트롤러(프로세스 제어용 피씨)
1801,1802,180m : 프로세스 모듈 컨트롤러의 통신수단(프로세스 제어용 피씨의 통신보드)
2001,2002,200n : 트랜스퍼 장치
2501,2502,250n : 트랜스퍼 모듈 컨트롤러(트랜스퍼 제어용 피씨)
2801,2802,280n : 트랜스퍼 모듈 컨트롤러의 통신수단(트랜스퍼 제어용 피씨 의 통신보드)
300 : 클러스터 툴 컨트롤러(중앙 피씨)
380 : 클러스터 툴 컨트롤러의 통신수단(중앙 피씨의 통신보드)
450 : 공유 메모리(DSM) 네트워크
480 : 공유 메모리(DSM)
본 발명은 설비 내 피씨(PC)간 데이터 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 메모리 공유 네트워크를 구축함으로써 설비 전체의 통신 부하를 줄일 수 있는 설비 내 피씨(PC)간 데이터 통신 시스템에 관한 것이다.
반도체 제조 산업에서 하나의 제조 설비에는 다양한 프로세스를 수행하는 장치가 결합된 것이 일반적이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 제조 설비(40) 내에는 각각의 프로세스(예: 코팅, 현상, 베이킹 등)가 진행되는 챔버와 같은 m 개의 프로세스 장치(101,102,,,10m)와, 각 프로세스 장치(101,102,,,10m) 사이에 피처리물(예: 반도체 웨이퍼)을 이송시키는 로봇과 같은 n 개의 트랜스퍼 장치(201,202,,,20n)와, 각각의 프로세스 장치(101,102 ,,,10m)를 제어하는 제어용 피씨(PC)인 프로세스 모듈 컨트롤러(PMC: 151,152,,,15m)와, 각각의 트랜스퍼 장치(201,202,,,20n)를 제어하는 제어용 피씨(PC)인 트랜스퍼 모듈 컨트롤러(TMC: 251,252,,,25n)가 결합되어 있을 수 있다. 그리고, 하나의 제조 설비(40)의 중앙 피씨(PC)인 클러스터 툴 컨트롤러(CTC;30)가 있어서 설비(40) 내 전체의 각종의 정보를 통신을 통해 취합하고 적절한 제어명령을 송신하였다. 클러스터 툴 컨트롤러(30)는 이더넷(Ethernet)과 같은 통신망을 통해 가령 반도체 제조 설비 전체의 컨트롤러(50)와 연결되어 있을 수 있다.
여기서, 프로세스 제어용 피씨(151,152,,,15m)는 프로세스 장치(101,102,,,10m)에 관한 정보, 예를 들어, 프로세스 시작, 동작, 종료 등의 각종의 정보를 클러스터 툴 컨트롤러(30)에 송신한다. 마찬가지로, 트랜스퍼 제어용 피씨(251,252,,,25n)는 트랜스퍼 장치(201,202,,,20 n)에 관한 정보를 역시 클러스터 툴 컨트롤러(30)에 송신한다. 클러스터 툴 컨트롤러(30)는 송신된 정보를 근거로 제어에 관한 명령을 프로세스 장치(101,102,,,10m)와 트랜스퍼 장치(201,20 2,,,20n)로 각각 송신한다.
이와 같이, 종래에는 설비 내 전체의 각 프로세스 들의 정보를 중앙 피씨(30)에 모두 전송하여 데이터를 관리하도록 하였다. 이에 따라, 중앙 피씨는 데이터 관리에 자원을 소비하여 효율적인 중앙 피씨 역할을 하지 못하고 이로 인해 공정관련 정보 및 트랜스퍼 로봇 제어 등의 통신이 일시에 몰리는 현상이 발생하기도 하였다. 이러한 통신부하로 인해 통신지연되거나 통신오류가 발생함으로써 설비의 성능을 제대로 발휘할 수 없어서 생산량을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상술한 종래 기술상의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 통신의 신뢰성에 영향을 주지 않으면서도 설비 전체의 통신부하를 대폭 줄일 수 있는 설비 내 피씨간 데이터 통신 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 설비 내 피씨간 데이터 통신 시스템은 별도의 메모리 공유 네트워크를 구축하여 설비 전체의 통신부하를 대폭적으로 줄인 것을 특징으로 한다.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 내 피씨간 데이터 통신 시스템은, 소정의 기구를 제어하는 로컬 컨트롤러와, 상기 로컬 컨트롤러와 통신을 주고받는 센트럴 컨트롤러를 포함하는 데이터 통신 시스템에 있어서, 상기 센트럴 컨트롤러에서 상기 로컬 컨트롤러로 전달되는 통신과, 상기 로컬 컨트롤러에서 상기 센트럴 컨트롤러로 전달되는 통신은 그 경로가 다른 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 로컬 컨트롤러에서 상기 센트럴 컨트롤러로 전달되는 통신 경로는, 상기 센트럴 컨트롤러와 복수개의 로컬 컨트롤러로 구성되는 네트워크 상에서 이루어진다. 상기 네트워크를 구성하는 상기 센트럴 컨트롤러와 상기 복수개의 로컬 컨트롤러는 각각 통신수단을 구비하고, 상기 통신수단은 기억장소를 제공한다. 상기 기억장소는 상기 로컬 컨트롤러가 제어하는 기구에 대한 정보가 기입되고, 상기 기입된 정보는 상기 네트워크 상에서 공유된 다.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 다른 실시예에 따른 설비 내 피씨간 데이터 통신 시스템은, 프로세스 장치를 제어하는 프로세스 모듈 컨트롤러(PMC)와; 트랜스퍼 장치를 제어하는 트랜스퍼 모듈 컨트롤러(TMC)와; 상기 프로세스 및 트랜스퍼 모듈 컨트롤러와 통신을 주고받는 클러스터 툴 컨트롤러(CTC)를 포함하고, 상기 클러스터 툴 컨트롤러로부터 상기 프로세스 및 트랜스퍼 모듈 컨트롤러로 송신되는 제어명령의 통신 경로와, 상기 프로세스 및 트랜스퍼 모듈 컨트롤러로부터 상기 클러스터 툴 컨트롤러로 송신되는 데이터의 통신 경로는 서로 달리하며, 상기 데이터의 통신 경로는 상기 컨트롤러 각각에 설비되고 기억장소를 제공하는 통신수단이 서로 연결된 네트워크를 이루며, 기억장소에 기입되는 상기 컨트롤러 각각의 데이터는 상기 네트워크상에서 공유되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 프로세스 및 트랜스퍼 모듈 장치는 각각 복수개이고, 상기 클러스터 툴 컨트롤러는 하나이다.
본 발명에 의하면, 메모리 공유 네트워크는 설비 내의 기존 통신에 관여치 않으므로 통신의 부하가 없고, 중앙 피씨(CTC)에서 각 제어용 피씨의 정보가 실시간으로 집계 가능하며, 중앙 피씨 및 제어용 피씨 상호간 정보의 공유가 가능하다. 그러므로, 기존의 데이터 통신 및 네트워크를 그대로 유지하면서 별도의 통신 네트워크에 의하여 통신의 신뢰성에 전혀 영향을 주지 않으면서도 각 프로세스의 정보를 각각의 피씨에서 관리 및 공유할 수 있게 된다. 이에 따라, 설비 전체의 통신부하를 대폭 줄여서 통신지연 및 통신지연에 따른 생산량 감소 및 공정 불량을 억제 할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 설비 내 피씨간 데이터 통신 시스템을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구현될 수 있다. 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상과 특징이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면들에 있어서, 각각의 장치는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 개략적으로 도시된 것이다. 또한, 각각의 장치에는 본 명세서에서 자세히 설명되지 아니한 각종의 다양한 부가 장치가 구비되어 있을 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
(실시예)
도 2는 본 발명에 따른 메모리 공유 네트워크를 포함한 설비 내 피씨(PC)간 데이터 통신 시스템을 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 제조 설비, 예를 들어, 반도체 소자의 제조 설비(400)는 코팅, 현상, 베이킹과 같은 각각의 프로세스가 진행되는 챔버와 같은 m 개의 프로세스 장치(1001,1002,,,100m)와, 각 프로세스 장치(1001,100 2,,,100m) 사이에 반도체 웨이퍼와 같은 피처리물을 이송시키는 로봇과 같은 n 개의 트랜스퍼 장치(2001,2002,,,200n)를 포함하여 구성된다.
여기서, 각 프로세스 장치(1001,1002,,,100m) 중 어느 하나의 장치는 단 하 나의 프로세스 유닛, 예를 들어, 코터(Coater)을 의미할 수 있으며, 이와 달리 쿨 플레이트(CP)와 핫 플레이트(HP)를 양자를 나타내는 것과 같이 복수의 유닛을 의미할 수 있다. 트랜스퍼 장치(2001,2002,,,200n)도 역시 이와 같아서, 어느 하나의 트랜스퍼 장치는 인덱서 로봇(Indexer Robot)과 업다운 실린더(Up/Down Cylinder)를 포괄하여 의미할 수 있다.
이 제조 설비(400)의 동작은 센트럴 컨트롤러, 가령 중앙 피씨(PC)인 클러스터 툴 컨트롤러(300)에 의해 제어된다. 이를 위해, m 개의 프로세스 장치(1001,1002,,,100m) 각각은 로컬 컨트롤러, 가령 제어용 피씨(PC)인 프로세스 모듈 컨트롤러(PMC: 1501,1502,,,150m) 각각에 의해 제어되고, 각 프로세스 모듈 컨트롤러(PMC: 1501,1502,,,150m)는 클러스터 툴 컨트롤러(300)로부터 제어명령을 수신받는다. 여기의 제어명령은 해당 프로세스의 시작, 프로세스 조건의 조절 동작, 프로세스 종료와 같은 프로세스 전반에 관련된 것을 포함한다.
이와 마찬가지로, n 개의 트랜스퍼 장치(2001,2002,,,200n) 각각은 로컬 컨트롤러, 가령 제어용 피씨(PC)인 트랜스퍼 모듈 컨트롤러(TMC: 2501,2502,,,250n ) 각각에 의해 제어되고, 각 트랜스퍼 모듈 컨트롤러(TMC: 2501,2502,,,250n)는 클러스터 툴 컨트롤러(300)로부터 제어명령을 수신받는다. 여기의 제어명령은 해당 트랜스퍼 장치의 동작에 관련된 것을 포함한다.
클러스터 툴 컨트롤러(300)는 이더넷(Ethernet)과 같은 통신망을 통해 가령 본 발명의 반도체 제조 설비(400)를 포함한 전체 설비의 메인 컨트롤러(500)와 연결되어 있을 수 있다.
한편, 각 프로세스 모듈 컨트롤러(1501,1502,,,150m)는 각 프로세스 장치(1001,1002,,,100m)의 공정 진행 상태나 공정값의 데이터 등 제어명령에 필요한 정보를 클러스터 툴 컨트롤러(300)에 송신하여야 한다. 각 트랜스퍼 모듈 컨트로러(2501,2502,,,250n)도 역시 각 트랜스퍼 장치(2001,200 2,,,200m)의 상태 등을 나타내는 데이터 등 제어명령에 필요한 정보를 클러스터 툴 컨트롤러(300)에 송신하여야 한다.
이를 위해, 각 프로세스 모듈 컨트롤러(1501,1502,,,150m)에는 중앙처리장치(CPU)와 메모리(MEMORY)가 내장된 보드와 같은 별도의 통신수단(1801,1802,,,180n)이 마련된다. 각 트랜스퍼 모듈 컨트롤러(2501,2502,,,250n)도 역시 중앙처리장치(CPU)와 메모리(MEMORY)가 내장된 통신보드와 같은 별도의 통신수단(2801,2802,,,280n)이 마련된다. 클러스터 툴 컨트롤러(300)에도 별도의 통신수단(380)이 마련된다.
그리고, 각 프로세스 모듈 컨트롤러(1501,1502,,,150m)의 통신수단(1801,1802,,,180n)과, 각 트랜스퍼 모듈 컨트롤러(2501 ,2502,,,250n)의 통신수단(2801,2802,,,280n)과, 클러스터 툴 컨트롤러(300)의 통신수단(380)은 서로 유 무선 등의 연결수단에 의해 일종의 네트워크(450)를 이룬다.
여기서, 각 프로세스 통신수단(1801,1802,,,180n)에 내장된 메모리에는 각 프로세스 장치(1001,1002,,,100m)에서의 공정 진행 상태나 공정값 등에 관한 데이터가 실시간으로 쓰여진다. 데이터의 기입은 다른 통신수단(2801,2802,,,280n,380)의 경우도 마찬가지이다. 메모리에 데이터의 기입방법에 대해서는 주지의 기술을 이용할 수 있으므로 여기에서의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
각각의 통신수단(1801,1802,,,180n,2801,2802,,,280 n,380)에 내장된 메모리에 기입된 데이터는 네트워크(450) 상에서 서로 공유하고 있는 것처럼 여겨질 수 있다. 구체적으로, 개념상 하나의 메모리(480)에 A 내지 G 영역별로 주소를 지정하고, 각각의 통신수단(1801,1802,,,180n,2801,2802,,,280 n,380)이 지정된 주소에 데이터를 기입하여, 기입된 데이터를 모든 통신수단(1801,1802,,,180n,2801,2802,,,280n ,380)이 공유하고 있는 것과 다름없다.
다시 말하면, 하나의 피씨(PC) 내에서의 정보 공유 방식인 공유 메모리(Shared Memory) 개념이 확장된 것으로, 각 피씨(1001,1002,,,100m,2001,2002,,,200m,300)의 메모리를 네트워크화하여 상호 공유하는 것이다. 그리고, 중앙 피씨(300)는 실시간으로 각 제어용 피씨(1501,1502,,,150m,2501,2502,,,250n,350)의 정보를 실시간으로 집계할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명의 시스템은 중앙 피씨(300)로부터 각 프로세스 제어용 피씨(1501,1502,,,150m)와 각 트랜스퍼 제어용 피씨(2501,2502,,,250m)로 전달되는 제어명령 통신과, 각 프로세스 제어용 피씨(1501,1502,,,150m)와 각 트랜스퍼 제어용 피씨(2501,2502,,,250m)로부터 중앙 피씨(300)로 전달되는 데이터 통신은 별개의 경로를 통해 이루어진다. 따라서, 분산 공유 메모리(Distributed Shared Memory) 개념의 네트워크(450)는 기존의 제어명령 계통의 통신에 관여치 아니하므로 통신지연이나 통신불량이 사라지게 되고, 각 제어용 피씨(1501,1502,,,150m,2501,2502,,,250m,300) 상호간에 정보를 실시간으로 공유한다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 그리고, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 설비 내 피씨간 데이터 통신 시스템에 의하면, 기존의 데이터 통신 및 네트워크를 그대로 유지하면서 별도의 통신 네트워크를 개발하여 통신의 신뢰성에 전혀 영향을 주지않으면서도 각 프로세스의 정보를 각각의 피씨에서 관리 및 공유할 수 있게 된다. 이에 따라, 설비 전체의 통신부하를 대폭 줄여서 통신지연 및 통신지연에 따른 생산량 감소 및 공정 불량을 억제할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 소정의 기구를 제어하는 로컬 컨트롤러와, 상기 로컬 컨트롤러와 통신을 주고받는 센트럴 컨트롤러를 포함하는 데이터 통신 시스템에 있어서,
    상기 센트럴 컨트롤러에서 상기 로컬 컨트롤러로 전달되는 통신과, 상기 로컬 컨트롤러에서 상기 센트럴 컨트롤러로 전달되는 통신은 그 경로가 다르고,
    상기 로컬 컨트롤러에서 상기 센트럴 컨트롤러로 전달되는 통신 경로는 상기 센트럴 컨트롤러와 복수개의 로컬 컨트롤러로 구성되는 네트워크 상에서 이루어지고,
    상기 네트워크를 구성하는 상기 센트럴 컨트롤러와 상기 복수개의 로컬 컨트롤러는 각각 통신수단을 구비하고 상기 통신수단은 기억장소를 제공하고,
    상기 기억장소는 상기 로컬 컨트롤러가 제어하는 기구에 대한 정보가 기입되고 상기 기입된 정보는 상기 네트워크 상에서 공유되는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  5. 프로세스 장치를 제어하는 프로세스 모듈 컨트롤러(PMC)와;
    트랜스퍼 장치를 제어하는 트랜스퍼 모듈 컨트롤러(TMC)와;
    상기 프로세스 및 트랜스퍼 모듈 컨트롤러와 통신을 주고받는 클러스터 툴 컨트롤러(CTC)를 포함하고,
    상기 클러스터 툴 컨트롤러로부터 상기 프로세스 및 트랜스퍼 모듈 컨트롤러로 송신되는 제어명령의 통신 경로와, 상기 프로세스 및 트랜스퍼 모듈 컨트롤러로부터 상기 클러스터 툴 컨트롤러로 송신되는 데이터의 통신 경로는 서로 달리하며,
    상기 데이터의 통신 경로는 상기 컨트롤러 각각에 설비되고 기억장소를 제공하는 통신수단이 서로 연결된 네트워크를 이루며, 기억장소에 기입되는 상기 컨트롤러 각각의 데이터는 상기 네트워크상에서 공유되는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프로세스 및 트랜스퍼 모듈 장치는 각각 복수개이고, 상기 클러스터 툴 컨트롤러는 하나인 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
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JP2002032274A (ja) 2000-07-19 2002-01-31 Hitachi Ltd 設備のリモート診断システム及びリモート診断方法

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