KR20010084593A

KR20010084593A - control system for semiconductor manufacturing apparaus

Info

Publication number: KR20010084593A
Application number: KR1020000009763A
Authority: KR
Inventors: 이태룡
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 2000-02-28
Filing date: 2000-02-28
Publication date: 2001-09-06

Abstract

PURPOSE: A control system of semiconductor equipment is provided to maintain continuously a normal operation by installing a main controller and a sub controller to semiconductor equipment. CONSTITUTION: A main controller(11) and a sub controller(13) are installed to semiconductor equipment(20). The main controller(11) controls the semiconductor equipment(20) to perform a wafer process when the main controller(11) is normally operated. The sub controller(13) controls the semiconductor equipment(20) to perform continuously the wafer process when the main controller(11) is abnormally operated by a CPU fault or a malfunction of a CPU. The sub controller(13) is switched to the main controller(11) and the main controller(11) controls the semiconductor equipment(20) when a fault of the main controller(11) is corrected.

Description

Control System for Semiconductor Manufacturing Apparatus

본 발명은 반도체 제조설비의 제어시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주 제어기의 비정상동작에 따른 생산의 차질을 방지하도록 부 제어기를 추가로 설치하도록 한 반도체 제조설비의 제어시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a control system of a semiconductor manufacturing facility, and more particularly to a control system of a semiconductor manufacturing facility to further install a secondary controller to prevent production disruption due to abnormal operation of the main controller.

일반적으로, 각각의 반도체 제조설비 내에 설치된 주 제어기의 제어방법으로는 마이크로프로세서를 이용하여 필요한 만큼의 입력, 출력을 구성하고 입력 값에 따른 출력값을 제어하는 방법이 있고, 또한 표준화된 제품 및 소프트웨어를 이용하는 PLC(programmable logic controller)를 이용하여 출력값을 제어하는 방법이 있다. 모든 반도체 제조설비는 웨이퍼에 확산공정, 식각공정, 사진공정, 증착공정 등과 같은 실질적인 제조공정을 처리하는 공정설비와, 이에 부가된 기타 부대설비 즉, 가스공급설비, 가스배출설비, 폐가스처리설비 등으로 구성된다.In general, as a control method of the main controller installed in each semiconductor manufacturing facility, there is a method of configuring as many inputs and outputs as necessary using a microprocessor and controlling output values according to input values. There is a method of controlling output values using a programmable logic controller (PLC). All semiconductor manufacturing equipment is equipped with processing equipment that processes actual manufacturing processes such as diffusion process, etching process, photo process, and deposition process on wafers, and other auxiliary equipments such as gas supply equipment, gas exhaust equipment, and waste gas treatment equipment. It consists of.

그런데, 마이크로컴퓨터를 사용하거나 상대적으로 신뢰성이 좋은 PLC를 사용하는 종래의 반도체 제조설비(10)의 주 제어기(11)는 임의의 제어 로직에 의해 출력, 예를 들어 에어 액튜에이터(actuator)나 부저 또는 경광등 등을 작업자의 원하는 방향으로 제어하도록 되어 있다.By the way, the main controller 11 of the conventional semiconductor manufacturing facility 10, which uses a microcomputer or a relatively reliable PLC, is output by any control logic, for example an air actuator or buzzer or The warning lights and the like are controlled in a worker's desired direction.

그러나, 종래의 주 제어기(11)에서는 핫백업(hot backup)을 위한 리던던시 기능이 없으므로 주 제어기가 어떠한 이유로 인하여 정상적으로 동작하지 않으면, 관련 모든 설비가 정상적으로 동작할 수 없다. 예를 들어, GCC(gas cylinder controller)가 가스 공급을 차단하면, 웨이퍼의 가공처리가 불가능해지므로 현재 처리중이던 웨이퍼를 폐기하여야 하거나 설비의 손상이 발생하거나 설비의 복원동안 생산 차질이 발생하는 등 여러 가지 경제적 손실을 받게 된다.However, in the conventional main controller 11, since there is no redundancy function for hot backup, if the main controller does not operate normally for some reason, all related equipment cannot operate normally. For example, if a gas cylinder controller (GCC) shuts off the gas supply, it will not be possible to process the wafer, so the wafer currently being processed must be discarded, equipment damage may occur, or production disruption may occur during the restoration of the equipment. Economic loss.

주 제어기가 정상 동작하지 못하는 이유로는 CPU 폴트(fault)가 발생하거나 디지털 출력모듈이 잘못되기 때문이다. 이를 좀 더 상세히 언급하면, 첫 번째로, CPU 폴트는 대부분 잡음(noise)으로 인하여 발생하고, 또한 리플(ripple) 전압과 전압의 불안정한 상태(DIP time)의 일정한 시간에 의해서 발생하기도 한다. 예를들어, PLC의 있어서, 잡음이 없는 정상적인 경우, CPU에 인위적으로 전원을 차단함에 따라 전원차단 인터럽트 신호(power drop interrupt signal)가 발생하고 난 후에 전류가 0으로 떨어질 때까지 220ms의 지연시간이 소요되고, 이 지연시간 동안에 미리 할당된 I/O 데이터가 정리된다. 그러나, 잡음에 의한 전원차단 인터럽트 신호가 발생한 것으로 오인한 경우에는 220ms의 지연시간이 없이 전원차단과 동시에 전류의 값이 0으로 떨어지기 때문에 다시 정상적인 전원이 공급될 때, 미리 할당된 I/O의 정의가 제대로 이루어지지 않아서 CPU 폴트가 발생한다. 또한, 리플전압으로 인하여 CPU 폴트가 발생한 경우, DIP 시간에 의하여 일정한 시간 즉, 38∼43m초 사이에 정상적인 전원공급 상태로 복귀하지 않으면 전원공급 에러에 의한 CPU 폴트가 발생한다.The main controller fails to operate normally because of a CPU fault or a fault in the digital output module. To address this in more detail, first, CPU faults are mostly caused by noise, and also by a constant amount of ripple voltage and voltage dip time. For example, in a PLC-free, noisy normal case, there is a 220ms delay until the current drops to zero after a power drop interrupt signal is generated by artificially powering down the CPU. And the pre-allocated I / O data is cleaned up during this delay. However, if it is mistaken as a power-off interrupt signal due to noise, the current value drops to 0 at the same time as the power-off without a delay time of 220ms, so when the normal power is supplied again, the pre-assigned I / O definition Is not working properly and a CPU fault occurs. In addition, when a CPU fault occurs due to the ripple voltage, a CPU fault due to a power supply error occurs when the CPU does not return to a normal power supply state for a predetermined time, that is, between 38 and 43 m seconds by the DIP time.

두 번째로, 디지털 출력 모듈이 잘못된 경우, CPU 모듈이 정상적인 동작 중이더라도 제어된 값이 정상적으로 출력되어서 액튜에이터를 제어하지 못하면, 예를 들어 GCC의 경우에 있어서, 에어 액튜에이터의 밸브가 정상 닫힘 상태로 되므로 가스공급차단현상이 발생하고 나아가 공정처리 중단현상이 발생하여 주 제어기가 동작중단하는 동일한 현상을 초래하고 그에 따른 경제적 손실을 입게 된다.Secondly, if the digital output module is wrong, if the controlled value is normally output even though the CPU module is in normal operation, and the actuator is not controlled, for example, in the case of GCC, the valve of the air actuator is normally closed. Gas supply shutoff occurs, and further, process stoppage occurs, which causes the same phenomenon that the main controller shuts down, resulting in economic loss.

이와 같이 종래에는 주 제어기가 잡음이나 리플전압 또는 파워 헌팅(power hunting)에 의한 DIP 시간이 길어짐에 따라 CPU 폴트나 기타 다른 원인에 의한 오동작이 발생하여 원하지 않는 다른 결과가 도출되기 때문에 공정사고가 발생함은 물론 생산 차질에 따른 경제적 손실이 발생한다.As such, in the related art, as the main controller increases the DIP time due to noise, ripple voltage, or power hunting, a malfunction due to a CPU fault or other causes may occur, resulting in other undesirable results, resulting in a process accident. Of course, economic losses are caused by production disruptions.

따라서, 본 발명의 목적은 주 제어기가 정상적으로 동작하지 못하더라도 웨이퍼를 공정처리하는 설비의 정상 가동을 계속 유지하도록 한 반도체 제조설비의 제어시스템을 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a control system of a semiconductor manufacturing facility which is capable of maintaining normal operation of a facility for processing a wafer even if the main controller does not operate normally.

도 1은 종래 기술에 의한 반도체 제조설비에 적용된 제어시스템을 나타낸 예시도.1 is an exemplary view showing a control system applied to a semiconductor manufacturing facility according to the prior art.

도 2는 본 발명에 의한 반도체 제조설비에 적용된 제어시스템을 나타낸 예시도.Figure 2 is an exemplary view showing a control system applied to the semiconductor manufacturing equipment according to the present invention.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 반도체 제조설비의 제어시스템은The control system for semiconductor manufacturing equipment according to the present invention for achieving the above object is

웨이퍼를 특정 공정으로 처리하는 설비;A facility for processing a wafer in a specific process;

상기 설비를 제어하는 주 제어기; 그리고A main controller controlling the facility; And

상기 주 제어기의 비정상적인 동작을 할 때 상기 설비를 제어하는 부 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a sub controller for controlling the facility when an abnormal operation of the main controller is performed.

바람직하게는 상기 부 제어기가 비정상 동작의 주 제어기를 리셋하여 정상 동작 상태로 만들고 부 제어기의 동작 상태를 임의의 표시장치를 통하여 작업자에게 인지시킨다.Preferably, the secondary controller resets the primary controller of abnormal operation to a normal operation state and makes the operator recognize the operating state of the secondary controller through any display device.

따라서, 본 발명은 주 제어기의 비정상 동작 때에 부 제어기를 동작시킴으로써 공정설비에 예를 들어 가스 공급을 중단하지 않은 채 주 제어기를 리셋하여 정상 동작시킨다. 그 결과 설비의 공정처리 중단이 방지되고 나아가 경제적 손실이 방지 가능하다.Accordingly, the present invention operates the secondary controller during abnormal operation of the main controller to reset the main controller and operate it normally without interrupting the gas supply to the process equipment. As a result, the process can be prevented from being interrupted and further economic losses can be prevented.

이하, 본 발명에 의한 반도체 제조설비의 제어시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 종래와 부분과 동일한 구성 및 동일한 작용을 하는부분에는 동일한 부호를 부여한다.Hereinafter, a control system of a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same code | symbol is attached | subjected to the part which has the same structure and the same function as the conventional part.

도 2를 참조하면, 반도체 제조설비의 제어시스템은 웨이퍼에 대한 특정 공정을 처리하는 설비(20)에 주 제어기(11)가 설치되고, 또한 부 제어기(13)가 함께 설치된다. 부 제어기(13)는 주 제어기(11)의 비정상 동작을 할 때 설비(20)의 생산 중단을 방지하기 위해 동작한다.Referring to FIG. 2, in the control system of a semiconductor manufacturing facility, a main controller 11 is installed in a facility 20 for processing a specific process for a wafer, and a sub-controller 13 is installed together. The sub-controller 13 operates to prevent the production interruption of the facility 20 when the main controller 11 is abnormally operated.

이와 같이 구성된 반도체 제조설비의 제어시스템을 설명하면, 먼저, 주 제어기가(11)가 정상적으로 동작하는 동안 설비(20)가 중단없이 웨이퍼를 공정처리한다. 그런데, 주 제어기(11)가 잡음이나 리플전압 또는 파워헌팅에 의한 DIP 시간이 길어짐에 따라 CPU폴트나 오동작을 하여 비정상적으로 동작하는 경우가 발생한다. 주 제어기(11)의 비정상 동작이 발생하는 즉시 부 제어기(13)가 이를 감지하고 강제적으로 주 제어기(11)의 제어권을 인수하여 설비(20)의 GCC와 같은 부분의 정상적인 동작상태를 강제적으로 유지시킨다. 따라서, 본 발명은 주 제어기(11)의 비정상 동작이 발생하더라도 GCC에서의 가스공급이 중단하지 않고 정상적으로 가스공급이 계속 이루어지므로 설비(20)에서의 웨이퍼 공정처리가 중단없이 이루어지고 경제적 손실이 발생하지 않는다.Referring to the control system of the semiconductor manufacturing equipment configured as described above, first, the equipment 20 processes the wafer without interruption while the main controller 11 operates normally. However, when the main controller 11 has a long DIP time due to noise, ripple voltage, or power hunting, a CPU fault or malfunction may occur, causing abnormal operation. As soon as an abnormal operation of the main controller 11 occurs, the sub-controller 13 detects this and forcibly takes over the control right of the main controller 11 to forcibly maintain a normal operating state of a part such as the GCC of the facility 20. Let's do it. Therefore, in the present invention, even if abnormal operation of the main controller 11 occurs, the gas supply is normally performed without stopping the gas supply in the GCC, so that the wafer processing in the facility 20 is made without interruption and economic loss occurs. I never do that.

이때, 부 제어기(13)가 주 제어기(11)의 제어권을 강제적으로 인수받은 상태에서는 부저나 경광등과 같은 경보장치(도시 안됨)를 가동시키는데 이는 작업자가 이를 인지할 수 있도록 하기 위함이다.At this time, the sub-controller 13 operates an alarm device (not shown) such as a buzzer or a warning light when the sub-controller 13 is forcibly taken over the control right of the main controller 11 so that the operator can recognize it.

이와 아울러, 부 제어기(13)가 전원 온/오프를 통하여 주 제어기(11)를 리셋하여 정상 동작상태로 만든 후 상기 경보장치의 가동을 중지시키고 설비(20)의 제어권을 주 제어기(11)에 넘겨준다. 이러한 일련의 상황이 종료되고 난 후에는 설비(20)의 터치판넬(도시 안됨)에 주 제어기의 비정상동작 발생을 알 수 있도록 표시하여 준다.In addition, after the sub-controller 13 resets the main controller 11 through the power on / off to bring it to a normal operating state, the operation of the alarm device is stopped and the control right of the facility 20 is transferred to the main controller 11. Pass it over. After the series of situations is finished, the touch panel (not shown) of the facility 20 is displayed so that an abnormal operation of the main controller can be known.

따라서, 본 발명은 종래와는 달리 주 제어기의 비정상동작에 영향을 받지 않음으로써 설비의 생산중단을 방지하여 경제적 손실을 방지한다.Therefore, the present invention, unlike the prior art, is not affected by the abnormal operation of the main controller, thereby preventing the production interruption of the equipment to prevent economic losses.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 웨이퍼를 공정처리하는 설비에 주 제어기와 함께 부 제어기를 설치하여 주 제어기의 비정상 동작 때에 부 제어기가 주 제어기를 대신하여 설비를 제어하고 주 제어기를 리셋하여 주 제어기를 정상상태로 만든 후 주 제어기가 다시 설비를 제어한다.As described above, according to the present invention, the sub-controller is installed together with the main controller in the equipment for processing the wafer, and during the abnormal operation of the main controller, the sub-controller controls the equipment on behalf of the main controller and resets the main controller. After bringing the main controller back to normal, the main controller again controls the equipment.

따라서, 본 발명은 주 제어기의 비정상 상태에서도 설비의 공정처리 중단을 방지하고 나아가 경제적 손실을 방지한다.Therefore, the present invention prevents the process processing interruption of the equipment even in an abnormal state of the main controller and further prevents economic loss.

한편, 본 발명은 도시된 도면과 상세한 설명에 기술된 내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형도 가능함은 이 분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이다.On the other hand, the present invention is not limited to the contents described in the drawings and detailed description, it is obvious to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. .

Claims

A facility for processing a wafer in a specific process;

A main controller controlling the facility; And

And a sub-controller controlling the facility when abnormal operation of the main controller occurs.

2. The control system according to claim 1, wherein the sub-controller resets the main controller in abnormal operation to bring it to a normal operating state so as to control the facility again.

The control system according to claim 1, wherein an alarm device is activated when the sub-controller controls the facility.