KR20030009528A - 제어기 간의 접속 상태를 검출하는 반도체 제조 장치 - Google Patents

제어기 간의 접속 상태를 검출하는 반도체 제조 장치 Download PDF

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KR20030009528A
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Abstract

연동 시스템은 네트워크를 거쳐서 제어기가 접속되는 반도체 제조 장치의 제어 시스템에서 이상이 있는 제어기를 즉시 판정할 수 있다. 제어 시스템은 반도체 제조 공정을 수행하는 적어도 하나의 처리 챔버를 포함하는 처리 시스템을 제어하는 적어도 하나의 장치 제어기와, 처리 챔버 내외에서 처리될 객체를 운반하는 운반 시스템과, 장치 제어기를 관리하는 장비 제어기를 포함한다. 장치 제어기와 장비 제어기는 네트워크를 거쳐서 통신할 수 있게 접속된다. 2 종류의 제어기가 배선을 거쳐서 접속되어, 제어 시스템으로 그들 제어기의 상태 신호를 전송하여, 각 장치 제어기의 존재와 제어기 사이의 접속 상태를 네트워크를 거친 통신을 이용하지 않고서도 검출할 수 있다.

Description

제어기 간의 접속 상태를 검출하는 반도체 제조 장치{SEMICONDUCTOR MANUFACTURING APPARATUS DETECTING A STATE OF CONNECTION BETWEEN CONTROLLERS}
일반적으로, 반도체 제조 장치에는 반도체 장치를 제조하는 각 공정을 수행하는 다양한 처리 챔버가 조합되어 마련된다. 처리 챔버들 사이, 그리고 많은 웨이퍼를 수용하는 카세트와 처리 챔버들 사이에 웨이퍼를 운반하는 운반 장치가 마련된다. 복수의 처리 챔버와 운반 장치에 장치 제어기가 마련되어, 반도체 제조 장치의 주문 명세서에 따라서 요구되는 작동이 수행되거나 사용자의 용도에 따라서 요구되는 동작이 수행된다.
복수의 처리 챔버와 운반 장치를 포함하는 멀티 챔버 반도체 제조 장치에는, 복수의 장치 제어기나 복수의 제어용 CPU가 마련된다. 이 경우, 복잡한 작업을 안전하고, 신뢰성있으며 효율적으로 수행하도록 각 장치 제어기를 포괄적으로 제어할필요가 있다. 또한, 장치 제어기의 버스 접속을 실행하여 집약 제어를 수행하는 소정 유형의 밀집 결합형(tightly-coupled type) 제어 시스템이 개발되어 있다.
그러나, 각 장비 제어기의 버스 접속이 수행되면, 개별 기반에 대한 장치 제어의 유지 보수 체크를 수행하기 어렵다. 또한, 각 장치 제어기와 대응 처리 챔버가 단독으로 작동할 수 없다. 더욱이, 처리 챔버를 자유롭게 분리하기 어렵다.
따라서, 시스템 다운 시간을 줄이기 위해서, 장치 제어기가 이더넷 등의 네트워크를 거쳐서 접속되어 개별 유지 및 개별 제어를 수행할 수 있는 소결합형(loosely-coupled type) 제어 시스템이 개발되었다. 소결합형 제어 시스템에는 장치 제어기에 대한 상위 제어기로서 장비 제어기가 마련된다. 일반적으로 장비 제어기는 전체 반도체 제조 장치를 제어한다. 이러한 소결합형 제어 시스템에 있어서, 제어기 사이의 통신은 네트워크에서 사용되는 통신 프로토콜에 따라서 수행된다. 처리 챔버 및 운반 기구에 대한 프로그램, 파라미터 데이터, 제어 정보 등은 네트워크를 거쳐서 전송된다.
상술한 바와 같이 네트워크를 거쳐서 제어기 사이에서 통신이 이루어지면, 소정 제어기가 다른 제어기 사이에 통신 접속이 수립되어 있는지 체크하는 데 몇초 내지 몇십초의 시간이 걸린다(이것은 설계에 따라 다르다). 또한, 통신 접속이 수립될 수 없는 경우, 소정 제어기는 다른 제어기가 네트워크에서 다운 또는 고장이 발생했는지의 여부를 식별할 수 있다. 또한, 장치 제어기를 거쳐서 체크되지 않는 한, 장치 제어기의 이상 상태는 체크될 수 없다. 또한, 제어기가 접속되지 않은 경우와 제어기가 고장난 경우의 식별도 어렵다.
따라서, 소정 제어기에 이상이 발생하거나 네트워크를 거쳐서 복수의 접속기가 제어되는 반도체 제조 장치의 전형적인 제어 시스템에서 네트워크에 이상이 발생한 경우, 원격 제어기나 네트워크에서 소정 제어기가 이상 발행을 인식하는 데는, 즉, 통신 접속이 수립될 수 없다고 판정하는 데는 몇 초 내지 몇십 초 정도가 경과한다. 그러나, 다른 처리 챔버나 운반 시스템은 통신 접속의 수립을 판정하는 동안 정규 동작을 계속하고, 최악의 경우 예기치 못한 문제가 발생한다. 또한, 이상 발생원이 네트워크인지 또는 제어기인지 지정할 수 없어 복구에 문제가 발생할 수도 있다.
발명의 개시
본 발명의 일반적인 목적은 상술한 문제를 해소하는, 개선되고 유용한 연동 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 보다 구체적인 목적은, 제어기에 이상이 발생된 경우, 네트워크를 거쳐서 복수의 제어기가 접속된 반도체 제조 장치의 제어 시스템에서 이상이 발생된 제어기를 식별할 수 있는 연동 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 반도체 제조 장치는, 반도체 제조 공정을 수행하는 적어도 하나의 처리 챔버를 포함하는 처리 시스템과, 상기 처리 챔버의 내외에서 처리될 객체를 운반하는 운반 시스템과, 상기 처리 시스템과 상기 운반 시스템을 제어하는 적어도 하나의 장치 제어기와, 상기 장치 제어기를 관리하는 장비 제어기―상기 장치 제어기와 상기 장비 제어기는 네트워크를거쳐서 통신할 수 있게 접속됨―를 포함하는 제어 시스템을 포함하되, 네트워크를 통해서 접속된 장치 제어기와 장비 제어기는, 장치 제어기와 장비 제어기 내부의 상태 신호를 제어 시스템으로 전송하도록 배선을 통해서도 접속된다. 따라서, 네트워크를 거친 통신을 사용하지 않고도 각 장치 제어기의 존재와 장치 제어기 사이의 접속 상태를 검출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 장치는, 상기 제어 시스템이, 배선(hard wire)을 통해서 상기 장치 제어기의 상태 신호를 상기 장비 제어기로 전송하는 제 1 경로와, 배선을 통해서 상기 장비 제어기의 상태 신호를 상기 장치 제어기로 전송하는 제 2 경로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
제 1 경로는 상기 장치 제어기와 다른 장치 제어기 사이에서 상태 신호를 전송하는 경로를 포함하는 것이 바람직하다. 그 결과, 모든 장치 제어기가 다른 장비 제어기의 상태 신호를 획득할 수 있으므로, 각 장치 제어기는 제어 시스템의 상태에 따라서 안전 조치를 취할 수 있다.
또한, 상기 장비 제어기는, 상기 장치 제어기로부터 전송된 상태 신호에 근거하여 다른 공정에 대해 상기 장치 제어기 사이에서 통신 접속이 수립될 수 있는지의 여부를 판정하는 수단을 포함하는 것이 바람직하다. 그 결과, 장비 제어기는 통신 접속이 수립될 수 없는 장치 제어기와의 통신 접속 시도에 따른 시간 소비를 피할 수 있다.
또한, 상기 장치 제어기는, 상기 장비 제어기로부터 전송된 상태 신호에 근거하여 다른 공정의 내용을 판정하는 수단을 포함하는 것이 바람직하다. 그 결과,장치 제어기는 장비 제어기의 상태에 반영된, 장비 제어기의 상태 또는 장치 제어기의 상태에 따라 이상 발생 시에 선택적으로 안전 조치를 취할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라서, 반도체 제조 공정을 수행하는 적어도 하나의 처리 챔버를 포함하는 처리 시스템과, 상기 처리 챔버의 내외에서 처리될 객체를 운반하는 운반 시스템과, 상기 처리 시스템과 상기 운반 시스템을 제어하는 적어도 하나의 장치 제어기와, 상기 장치 제어기를 관리하는 장비 제어기―상기 장치 제어기와 상기 장비 제어기는 네트워크를 거쳐서 통신할 수 있게 접속됨―를 포함하는 제어 시스템을 포함하는 반도체 제조 장치의 제어 시스템의 부트스트랩(bootstrap) 방법에 있어서, 상기 장비 제어기를 초기화하는 단계와, 배선을 통해서 상기 장비 제어기에 접속된 상기 장치 제어기 각각의 상태 신호를 검출하는 단계와, 상기 장치 제어기의 상태 신호에 근거하여 상기 장치 제어기 중에서 프로그램을 로딩할 수 있는 장치 제어기를 식별하는 단계와, 상기 장비 제어기와 상기 식별된 장치 제어기 사이에 상기 네트워크를 거쳐서 통신 접속을 수립하는 단계와, 상기 네트워크를 거쳐서 상기 장비 제어기로부터 상기 식별된 장치 제어기로 실행될 프로그램을 로딩하여 그 프로그램을 개시하는 단계와, 배선을 통해서 상기 장비 제어기에 접속된 상기 식별된 장치 제어기의 상태 신호를 검출하는 단계와, 상기 식별된 장치 제어기의 상태 신호에 근거하여 상기 식별된 장치 제어기가 상기 프로그램을 실행하는지의 여부를 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치의 제어 시스템의 부트스트랩 방법을 제공한다.
따라서, 장비 제어기가, 배선을 통해서 장비 제어기가 접속되는 장치 제어기의 상태 신호를 획득함으로써, 제어 시스템의 구성에 따라서 부트스트랩을 적절하고 능률적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라서, 반도체 제조 공정을 수행하는 적어도 하나의 처리 챔버를 포함하는 처리 시스템과, 상기 처리 챔버 내외에서 처리될 객체를 운반하는 운반 시스템과, 상기 처리 시스템과 상기 운반 시스템을 제어하는 적어도 하나의 장치 제어기와, 상기 장치 제어기를 관리하는 장비 제어기―상기 장치 제어기와 상기 장비 제어기는 네트워크를 거쳐서 통신할 수 있게 접속됨―를 포함하는 제어 시스템을 포함하는 반도체 제조 장치의 제어 시스템의 연동 방법에 있어서, 이상이 발생된 상기 장치 제어기 중 하나에서 이상을 나타내는 신호를 설정하는 단계와, 배선을 거쳐서 상기 장치 제어기 중 상기 하나에 접속된 상기 장비 제어기로 상기 장치 제어기 중 상기 하나의 이상을 나타내는 상태 신호를 전송하는 단계와, 상기 장비 제어기로부터 배선을 거쳐서 상기 장비 제어기에 접속된 모든 상기 상태 제어기로 이상을 나타내는 상태 신호를 전송하는 단계와, 배선을 거쳐서 상기 장비 제어기로부터 이상을 나타내는 상태 신호가 전송되는 상기 장치 제어기 각각에서 연동 작동을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치의 제어 시스템의 연동 방법을 제공한다.
따라서, 제어 시스템에서 이상이 검출된 경우, 장치 제어기는 선택적으로 연동 동작을 수행하므로, 운용자는 안전한 위치로 이동하거나, 동작을 재가동하기 위한 위치로 복귀한 후 대기하거나, 사람이 쉽게 접근할 수 있는 장소에서 대기하는 등의 조건에 따라 개별적으로 안전 조치를 취할 수 있다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 효과는 첨부된 도면을 참조하여 후술하는 상세한 설명으로부터 보다 명확해질 것이다.
본 발명은 네트워크를 통해서 접속된 제어기에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 반도체 제조 장치 내의 멀티 챔버 시스템의 제어기 간의 접속 상태를 검출하는 방법 및 그와 같은 방법을 수행하는 반도체 제조 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 반도체 제조 장치의 기구 부분을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 반도체 제조 장치의 제어 시스템의 구조도,
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 연동 유닛을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 실시예 3에 따른 연동 유닛을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 실시예 4에 따른 장비 제어기의 구조도,
도 6은 본 발명의 실시예 5에 따른 장치 제어기의 구성도,
도 7은 본 발명의 실시예 6에 따른 반도체 제어 장치의 제어 시스템의 부트스트랩 방법의 흐름도,
도 8은 본 발명의 실시예 7에 따른 반도체 제조 장치의 제어 시스템의 연동 방법에 따른 동작의 시퀀스 차트이다.
(발명의 실시형태)
이하, 본 발명의 실시예의 도면을 참조하여 설명한다. 도면에서, 동일한 부분에는 동일한 참조 부호를 부여한다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 반도체 제조 장치의 기구 부분의 평면도이다. 도 1을 참조하여, 멀티 챔버 반도체 제조 장치, 특히, 클러스터 툴(cluster tool) 장치(2)에 대해서 설명한다. 클러스터 툴 장치(2)는 운반될 객체로서의 반도체 웨이퍼(W)에 막 증착 공정, 확산 공정, 또는 에칭 공정 등의 다양한 처리를 수행하는 처리 시스템(4)과, 처리 시스템(4) 내외에서 웨이퍼를 운반하는 운반 시스템(6)으로 구성된다.
처리 시스템(4)에는 진공 상태가 될 수 있는 이송 챔버(8)와, 개별 게이트 밸브(10A-10D)를 거쳐서 이송 챔버(8)에 연결된 4개의 처리 챔버(12A-12D)가 포함된다. 처리 챔버(12A-12D)에 있어서, 동일하거나 상이한 종류의 열 처리가 웨이퍼(W)에 가해진다. 웨이퍼(W)가 배치되는 자화기(susceptors)(14A-14D)는 개별 챔버(12A-12D)에 마련된다. 포개어 끼울 수 있는 선회 가능한 이송 암부(transfer arm part)(16)는 이송 챔버(8)에 마련된다. 이송 암부(16)는 챔버(12A-12D)와 후술하는 로드 락 챔버(load lock chamber) 사이에서 웨이퍼를 이송한다.
운반 시스템(6)은 카세트 컨테이너가 배치되는 카세트 스테이지(18)와, 웨이퍼(W)를 운반하는 운반 암부(20)를 움직이는 운반 스테이지(22)를 포함한다. 카세트 스테이지(24)는 컨테이너 테이블(24)에 마련되어 복수의 카세트 컨테이너(이 경우, 최대 4개)(26A-26D)가 그 위에 배치될 수 있다. 각 카세트 컨테이너(26A-26D)는 예를 들어 동일한 피치에 수용될 수 있는 최대 25개의 웨이퍼(W)로 구성된다.
중앙부에 세로 방향을 따라서 연장된 유도 레일(guidance rail)(28)은 운반스테이지(22)에 마련된다. 상술한 운반 암부(20)는 유도 레일(28)에 의해서 슬라이딩 할 수 있게 제공된다. 유도 레일(28)에는 이동 기구로서 볼 나사(ball screw)(30)가 병렬로 마련된다. 상술한 운반 암부(20)의 베이스(34)는 볼 나사(30)로 고정된다. 따라서, 볼 나사(30)의 종단에 마련된 구동 모터(32)를 구동함으로써, 운반 암부(20)를 유도 레일(28)을 따라서 이동할 수 있다.
지향기(orienter)(36)는 웨이퍼를 배치하는 지향성 배치 장치로서 운반 스테이지(22)의 다른 종단에 마련된다. 또한, 진공으로 될 수 있는 2개의 로드 락 챔버(38A, 38B)가 운반 스테이지(22)의 중앙에 마련되어 상술한 이송 챔버(8)와의 사이에 연결된다. 각각의 로드 락 챔버(38A, 38B)에 있어서, 그 위에 웨이퍼(W)가 배치되는 운반 바디 테이블(40A, 40B)이 마련된다. 또한, 게이트 밸브(42A, 42B) 및 게이트 밸브(44A, 44B)는 각 로드 락 챔버(38A, 38B)의 앞뒤에 마련되며, 게이트 밸브는 이송 챔버(8) 또는 운반 스테이지(22)와 통신하기 위한 것이다.
상술한 운반 암부(20)는 포개어 끼울수 있는 멀티 분절 운반 암 바디(arm body)(46) 및 암 바디(46)의 종단에 마련된 포크(fork)(48)를 구비한다. 포크(48)가 직접적으로 웨이퍼(W)를 잡는다.
지향기(36)는 구동 모터에 의해서 선회되는 선회 기준 스탠드(60)를 구비한다. 선회 기준 스탠드(60)는 그 위에 배치된 웨이퍼(W)를 회전시킨다. 웨이퍼(W)의 원주 에지를 검출하는 광학 센서(62)가 선회 기준 스탠드(60)의 외주에 마련된다. 또한, 레벨 검출기가 지향기(36)의 입구측에 마련되며, 레벨 검출기는 수평 레벨 검출용 레이저 빔(66)을 출력하는 레이저 소자(88)와 레이저 빔(66)을 수신하는 광 수신 소자(70)로 구성된다.
클러스터 툴 장치(2)는 운반 시스템의 작동을 제어하는 장치 제어기(도면에서는 도시 생략함)를 구비한다. 장치 제어기는 축선의 위치 정보에서 획득된 정보와 각 검출부에 의해서 획득된 정보에 근거하여 웨이퍼(W)의 운반을 제어한다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 반도체 제조 장치의 제어 시스템의 블록도이다. 제어 시스템은 운반 시스템(6)을 제어하는 장치 제어기(121)와, 막 증착 공정 등의 단일 반도체 제조 공정을 수행하는 제 1 처리 챔버를 제어하는 장치 제어기(122)와, 확산 공정 등의 공정을 수행하는 제 2 처리 챔버를 제어하는 장치 제어기(123)와, 개별 처리 챔버에 대응하는 장치 제어기를 구비한다. 또한, 제어 시스템은 전체 반도체 제조 장치에 대한 정보를 전체적으로 관리하는 장비 제어기(110)를 더 구비하고, 그 장비 제어기(110)는 예를 들어 반도체 제조 장치가 설치된 공장의 호스트 컴퓨터(도면에 도시하지 않음)일 수도 있다.
장비 제어기(110) 및 장치 제어기(121, 122, 123)는 네트워크를 거쳐서 서로 접속되며, 이러한 네트워크로는 일반적으로 이더넷 등의 LAN형 네트워크(132)를 들 수 있다. 네트워크(132)는 예를 들어, 별형(star type)으로 구성될 수 있다. 도 2에 별형 네트워크(132)가 도시된다. 이 때, 제어 시스템은 라인 집선기(line concentrator)인 허브(130)를 구비하며, 장비 제어기(110) 및 장치 제어기(121, 122, 123)는 그 허브(130)를 거쳐서 접속된다.
장치 제어기에 의해서 실행되는 프로그램 및 그 프로그램에 관련된 파라미터는, 네트워크(132)를 거쳐서 장비 제어기(110)로부터 각 장치 제어기(121, 122,123)로 다운로드 된다. 또한, 처리 하의 대책 데이터는 각 장치 제어기(121, 122, 123)로부터 장비 제어기(110)로 업로드 된다.
또한, 본 발명의 실시예 1에 따른 제어 시스템은 연동 유닛(200)을 더 구비한다. 장비 제어기(110) 및 장치 제어기(121, 122, 123)는 배선(202)을 거쳐서 연동 유닛(200)으로 접속된다. 연동 유닛(200)은 제어기의 상태 신호를 배선(202)을 거쳐서 전송한다. 제어기의 상태 신호에는 예를 들어 하드웨어의 준비 완료 여부를 나타내는 정보, 소프트웨어의 준비 완료 여부를 나타내는 정보가 포함된다. 제어기의 상태 신호는 소프트웨어 준비와 하드웨어 준비가 둘 다 이루어지지 않았음을 나타내며, 이것은, 제어기에 소프트웨어가 로딩되지 않았거나 제어기에 소프트웨어 문제가 발생했음을 의미한다.
상술한 바와 같이, 장비 제어기(110) 및 장치 제어기(121, 122, 123)는 배선에 의해서 접속되어, 상태 신호가 배선을 거쳐서 교환될 수 있으므로, 다른 제어기의 접속 상태 및 작동 상태를 네트워크(132)를 거친 통신을 이용하지 않고 검출할 수 있다.
연동 유닛(200)에는 제 1 경로 및 제 2 경로가 포함되며, 제 1 경로는 배선(202)을 거쳐서 상술한 장치 제어기(121, 122, 123)의 상태 신호를 상술한 장비 제어기(110)로 전송하고, 제 2 경로는 배선(202)을 거쳐서 상술한 장비 제어기(110)의 상태 신호를 상술한 장치 제어기(121, 122, 123)로 전송한다.
장비 제어기(110)는 제어 시스템 내의 모든 장치 제어기의 상태를 알 수 있으므로, 장비 제어기(110)는 각 장치 제어기(121, 122, 123)로부터 수신된 상태 신호에 근거하여 전송할 자신의 상태 신호를 결정할 수 있다. 연동 유닛(200) 내의 배선의 배선 방법을 변경하여 각 제어기로 인가되는 신호를 변경할 수 있다.
예를 들어, 연동 유닛(200)의 쉽게 인식할 수 있는 형태로서 배선으로만 된 디지 체인 접속(Dizzy chain connection)이 있다. 디지 체인 접속은 장치 제어기의 접속 순서가 고정된 경우에 효율적인 접속 형태이다.
또한, 연동 유닛(200)은 외부로부터의 연동 신호를 수신하고, 각 제어기에 상태 신호를 결합하여 연동 신호를 공급하도록 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 연동 유닛(200)의 도면이다. 본 실시예에서는 간단히 하기 위해서 장비 제어기(110) 및 2개의 장치 제어기(121, 122)를 도시한다. 그러나, 장치 제어기의 수는 한정되지 않는다. 연동 유닛(200)에는 연동 보드(204)와 접속부(206)가 포함된다. 장비 제어기(110) 및 2개의 장치 제어기(121, 122)는 접속부(206) 및 연동 보드(204)를 통해서 배선에 의해서 접속된다.
연동 보드(204)에 관하여, 신호 MC#1_STATUS, 신호 MC#2_STATUS 및 신호 EC_STATUS는 각기 제 1 장치 제어기(121)의 상태 신호, 제 1 장치 제어기(122)의 상태 신호, 및 장비 제어기(110)의 상태 신호를 나타낸다. 보다 구체적으로, 신호 MC#1_STATUS에는 제 1 장치 제어기(121)의 하드웨어의 작동 상태를 나타내는 신호 MC#1_HARD_RDY와 소프트웨어의 작동 상태를 나타내는 신호 MC#1_SOFT_RDY가 포함된다. 마찬가지로, 신호 MC#2_STATUS에는 제 2 장치 제어기(122)의 하드웨어의 작동 상태를 나타내는 신호 MC#2_HARD_RDY와 소프트웨어의 작동 상태를 나타내는 신호MC#2_SOFT_RDY가 포함된다.
한편, 장비 제어기(110)의 상태 신호 EC_STATUS에는 장비 제어기(110)의 하드웨어의 작동 상태를 나타내는 신호 EC_HARD_RDY와, 장비 제어기(110)의 소프트웨어의 작동 상태를 나타내는 신호 EC_SOFT_RDY와, 각 장치 제어기를 강제로 리세트하는 신호 MC_RSTn이 포함된다. 그러한 접속 형태에 따르면, 모든 제어기로부터의 상태 신호는 장비 제어기(110)로 인가되고, 장비 제어기(110)의 상태 신호는 모든 장치 제어기로 인가된다.
도 4는 본 발명의 실시예 3에 따른 연동 유닛(200)의 도면이다. 도 4에서는 간단히 하기 위해서 장비 제어기(110)와 2개의 장치 제어기(121, 122)만을 도시하였다. 그러나, 장치 제어기의 수는 한정되지 않는다. 연동 유닛(200)에는 연동 보드(214)와 접속부(216)가 포함되고, 장비 제어기(110)와 2개의 장치 제어기(121, 122)는 연동 보드(214)와 접속부(216)를 거쳐서 배선으로 접속된다.
연동 보드(214) 상에 도시된 신호의 의미는 도 3을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예 2에 따른 연동 유닛의 경우와 동일하다. 본 실시예의 경우에, 장비 제어기(110) 및 모든 장치 제어기는 서로 접속된다. 또한, 임의의 제어기의 상태 신호는 모든 다른 제어기로 배포된다. 즉, 모든 다른 제어기에 대한 상태 신호가 임의의 제어기로 인가된다.
그럼으로써, 장비 제어기(110)만이 아니라 다른 장치 제어기의 상태 신호도 획득할 수 있기 때문에, 각 장치 제어기는 접속 상태에 따른 작동을 선택적으로 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예 4에 따른 장비 제어기(110)의 구조도이다. 장비 제어기(110)는 이더넷 등의 네트워크를 통해서 운반 시스템용 장치 제어기(121), 제 1 처리 챔버용 장치 제어기, 제 2 처리 챔버용 장치 제어기(123)로 접속된다. 운반 시스템용 장치 제어기(121), 제 1 처리 챔버용 장치 제어기, 및 제 2 처리 챔버용 장치 제어기(123)는 각기 운반 시스템 기구부(6)의 작동, 도 1에 도시된 처리 챔버(12A) 및 처리 챔버(12B)의 작동을 제어한다.
장비 제어기(110)는 하드 디스크 장치, 플로피 디스크 장치 또는 IC 메모리 장치 등의 메모리 디바이스를 구비하고, 반도체 제조 장치의 작동에 요구되는 다양한 정보가 그 메모리 디바이스(112)에 저장된다. 즉, 메모리 디바이스(112)에는 예를 들어, 장비 제어기(110)의 작동에 관한 프로그램, 운반 시스템을 작동시키는 운반 시스템 장치 제어기(121)에 의해서 실행되는 장치 작동 프로그램 및 대응 장치 작동 조건 파라미터, 처리 챔버(122, 123)의 처리 제어용 장치 제어기(122, 123)에 의해서 실행되는 장치 작동 프로그램 및 대응 장치 작동 조건 파라미터, 사용자의 특정 방법, 및 장치 로그 데이터가 저장된다.
장비 제어기(110)는 상술한 프로그램을 실행하기 위한 CPU(111)을 구비하여, 메모리 디바이스(112)에 저장된 다양한 정보를 네트워크(132)를 거쳐서 장치 제어기(121, 122, 123)로 다운로드 하거나, 또는 장치 제어기(121, 122, 123)로부터 다양한 정보를 획득하여, 메모리(114) 도는 메모리 디바이스(112)에 그 정보를 저장한다. 장비 제어기(110)는 디스플레이, 키보드 등으로 구성되는 입출력 디바이스(113)를 더 구비하고, 사용자는 그 입출력 디바이스(113)을 거쳐서 상술한메모리 디바이스(112)에 저장된 다양한 프로그램 및 파라미터를 셋업 및 편집한다.
또한, 본 발명의 실시예 4에 따르면, 장비 제어기(110)는 연동부(115)를 더 구비하여, 상술한 장치 제어기(121, 122, 123)로부터 전송된 각 장치 제어기의 상태 신호에 근거하여 상술한 장치 제어기 사이에 다른 처리에 대해 통신 접속이 수립될 수 있는 지의 여부를 판정한다. 그럼으로써, 장비 제어기(110)는 수립될 수 없는 장치 제어기 사이의 통신 접속의 수립 노력으로 인한 시간 낭비를 피할 수 있다. 또한, 장치 제어기의 부트업(boot up)이 수행될 수 있고, 프로그램을 다운로드 하는 장치 제어기의 초기화 처리가 효율적으로 수행될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예 5에 따른 장치 제어기(예를 들어, 운반 시스템용 운반 시스템)의 블록도이다. 장치 제어기(121)는 플래시 메모리, EPROM, EEROM 등으로 구성되는 메모리(152)를 구비한다. 메모리(152)에는 장치 제어 프로그램이 저장된다. 또한, 장치 작동 조건 파라미터가 메모리(152)에 저장된다. CPU(151)는 메모리(152)에 저장된 장치 작동 조건 파라미터의 실행값을 참조하여 메모리(152)에 저장된 장치 제어 프로그램을 실행함으로써 장치를 제어한다. 장치 제어기(121)는 메모리 카드 및 카드 리더로 구성되는 보조 메모리 디바이스(153)를 더 포함한다. 보조 메모리 디바이스(153)에는 나중에 사용하기 위한 정보가 저장된다. 또한, 장치 제어기(121)에는 입력부와 표시부가 구비된 사용자 인터페이스부(155)가 포함된다. 사용자 인터페이스부(155)에 의해, 사용자는 장치 제어기(121)로 명령하거나, 장치 제어기(121)로부터의 메시지를 볼 수 있다. 또한, 장치 제어기(121)에는 통신 네트워크로 접속되는 통신 인터페이스부(156)가 포함되어, 장비 제어기(110)와 다른 장치 제어기(122, 123) 사이에서 정보를 교환할 수 있다.
본 발명의 실시예 5에 따르면, 장치 제어기(121)는 연동 유닛(200)에 접속된 연동부(157)를 구비하며, 연동부(157)는 연동 유닛(200)을 거쳐서 장비 제어기(9110)로부터 획득된 장비 제어기의 상태 신호에 근거하여 다른 처리의 내용을 판정한다. 판정될 다른 처리의 내용에는, 처리의 지속, 처리의 중단, 처리의 재개시, 안전 위치로의 이동, 즉시 중단 등이 포함될 수 있다. 그럼으로써, 장치 제어기(121)는 장비 제어기(110)의 상태 또는 장비 제어기(110)의 상태에 반영되는 장치 제어기(122) 등의 다른 장치 제어기의 상태에 따른 이상 시간에 선택적으로 안전 조치를 취할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예 6에 따른 제어 시스템의 부트스트랩 방법에 따른 동작의 흐름도이다. 본 실시예는 전원이 인가된 후, 장비 제어기가 장비 제어기로부터 장치 제어기용 프로그램을 다운로드 하는 시퀀스를 실행하는 예이다.
전원이 인가된 후, 장비 제어기는 장비 제어기를 초기화한다(단계 1). 그 다음, 배선을 거쳐서 장비 제어기에 접속된 장치 제어기의 상태 신호를 검출한다(단계 2), 이어서, 상태 신호에 근거하여, 프로그램을 로딩할 수 있는 상태에 있는 장치 제어기가 장치 제어기 중에서 식별된다(단계 3). 프로그램이 로딩될 수 있는 상태는, 장치 제어기의 상태 신호에서 하드웨어의 동작 상태를 나타내는 신호 MC_SOFT_RDY가 턴온이고, 장치 제어기의 상태 신호에서 소프트웨어의 동작 상태를 나타내는 MC_HARD_RDY가 턴오프인 상태와 같다.
다음, 장비 제어기는 식별된 장치 제어기 사이에 네트워크를 거쳐서 통신 접속을 수립한다(단계 4). 그 다음 장비 제어기로부터 장치 제어기로 식별된 장치 제어기에 의해서 실행되는 프로그램이 다운로드 된다(단계 5). 그 다음, 네트워크를 거쳐서 장치 제어기로 다운로드된 프로그램이 실행된다(단계 6).
식별된 장치 제어기의 작동 상태를 획득하기 위해서, 장비 제어기는 배선을 거쳐서 접속된 장치 제어기의 상태 신호를 검출한다(단계 7). 이 상태에서 장비 제어기와 장치 제어기 사이에 통신 접속이 수립되므로, 장비 제어기도 네트워크를 거쳐서 장치 제어기의 상태를 획득할 수 있다. 그러나, 배선을 거쳐서 상태 신호를 줄이는 것이 처리 시간을 감소시킨다는 점에서 바람직하다.
그 다음, 장치 제어기가 다운로드된 프로그램을 정상적으로 실행하는지의 여부가 판정된다(단계 8). 신호 MC_SOFT_RDY가 온이고 신호 MC_HARD_RDY가 온이면, 장치 제어기가 다운로드된 프로그램에 따라서 정상적으로 작동한다고 판정된다.
장치 제어기가 정상적으로 작동한다고 판정되면, 장비 제어기는 처리되지 않은 장치 제어기의 유무를 판정하기 위해서 단계 10으로 처리를 진행한다. 그러한 장치 제어기가 아직 존재하지 않으면, 단계 2로 복귀한다. 모든 장치 제어기에 대해서 처리가 완료되면, 일련의 시퀀스가 종료된다.
한편, 장치 제어기는, 다운로드된 프로그램을 정상적으로 실행하지 않는다고 판정되면, 장치 제어기의 에러 상태를 회복시키기 위해서 장비 제어기로부터 장치 제어기로 강제 재설정 신호 MC_RST를 인가한다(단계 9).
따라서, 장비 제어기가 배선 접속으로 접속된 장치 제어기의 상태 신호를 획득함으로써, 장비 제어기는 제어 시스템의 장치 제어기용 프로그램을 다운로드 할 수 있고, 프로그램을 실행하기 위해 장치 제어기를 구비할 수 있다. 따라서, 제어 시스템의 구성에 따라서 적절하고 능률적으로 부트스트랩을 실행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예 7에 따른 반도체 제조 장비의 제어 시스템의 동작의 연동 방법의 시퀀스 차트이다. 이하, 도 8을 참조하여 소정 장치 제어기에서 에러가 발생된 경우의 연동 방법에 대해서 설명한다.
먼저, 장치 제어기에 소프트웨어 결함이 발생하면, 소프트웨어 상의 에러는 와치 도그 타이머(watch-dog timer)와 같은 주지된 기법을 사용하여 검출한다. 그 다음, 장치 제어기의 소프트웨어 준비 신호 MC_SOFT_RDY가 오프로 변경된다(단계 20). 이 신호는 배선을 거쳐서 장비 제어기로 전송된다.
장비 제어기는 장치 제어기의 상태 신호로부터 소프트웨어에 대해 준비되지 않았는지 검출한다(단계 21). 다른 장치 제어기는 턴 오프되는 장비 제어기의 소프트웨어 준비 신호 MC_SOFT_RDY에 의해서 시스템에 소프트웨어 문제가 발생했다는 것을 인식하고, 에러가 발생된 장치 제어기로 배선을 거쳐서 강제 리세트 신호가 전송된다(단계 22). 배선을 거쳐서 강제 리세트 신호를 수신한 에러 발생원의 장치 제어기는 강제 리세트 처리를 수행하고, 다음 지시를 대기한다(단계 23).
한편, 장비 제어기의 상태 신호의 수신에 대해, 다른 장치 제어기가 개별 제어 기반, 적절한 위험 방지 처리(risk-aversion process)를 실행하고, 다음 지시를 대기한다(단계 24). 따라서, 에러가 발생하면, 배선을 이용하여 빠르고 안전성이 높은 연동 동작을 실행할 수 있다.
본 발명에서는, 장치 제어기의 소프트웨어 에러가 검출된 경우, 다른 장치 제어기는 장비 제어기의 상태 신호를 변경함으로써 에러 발생을 인지한다는 점에 유의해야 한다. 그러나, 예를 들어, 상태 신호의 배선 접속은 모든 장치 제어기 상호간에 이루어지고, 그 결과 모든 장치 제어기는 에러가 발생한 장치 제어기를 직접 인지할 수 있다. 그 결과, 에러 발생원에 대한 위험 방지 처리가 이루어진다.
따라서, 제어 시스템의 이상이 검출되면 장치 제어기가 개별 제어 기반의 연동 동작을 선택적으로 수행할 수 있으므로, 안전한 장소로 이동하거나, 재개시가 이루어지는 위치로 복귀한 후 대기하거나, 사람이 용이하게 접근할 수 있는 상태로 대기하는 등의 상황에 따라서 안전 조치를 취할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조 장치에 있어서, 네트워크를 거쳐서 접속되는 장비 제어기 및 장치 제어기는 배선에 의해서도 접속되어 장치 제어기 및 장비 제어기의 상태 신호가 제어 시스템으로 전송된다. 그 결과, 제어 시스템 내에서, 각 장치 제어기의 존재 및 작동 상태와 제어기 사이의 접속 상태가 네트워크를 거친 통신을 이용하지 않고도 상태 신호에 따라서 검출될 수 있다. 따라서, 제어기의 이상이나 네트워크의 이상이 네트워크 통신에 요구되는 시간(몇 초 또는 몇십 초) 정도가 아니라 1초 미만 정도의 시간 내에 검출되므로, 이상 발생에 대한 빠른 응답이 이루어져 필요한 조치를 취할 수 있다. 장비 제어기 또는 모든 장치 제어기의 상태 신호가 배선을 통해서 각 장치 제어기로 인가될 수 있으므로, 각 장치 제어기는 개별 제어기 기반 상에서 빠르게 안전 조치를 취할 수 있다.
본 발명은 명확하게 개시된 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 변형할 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. 반도체 제조 공정을 수행하는 적어도 하나의 처리 챔버를 포함하는 처리 시스템과,
    상기 처리 챔버 내외에서 처리될 객체를 운반하는 운반 시스템과,
    상기 처리 시스템과 상기 운반 시스템을 제어하는 적어도 하나의 장치 제어기와, 상기 장치 제어기를 관리하는 장비 제어기―상기 장치 제어기와 상기 장비 제어기는 네트워크를 거쳐서 통신할 수 있게 접속됨―를 포함하는 제어 시스템을 포함하되,
    상기 제어 시스템은,
    배선(hard wire)을 통해서 상기 장치 제어기의 상태 신호를 상기 장비 제어기로 전송하는 제 1 경로와, 배선을 통해서 상기 장비 제어기의 상태 신호를 상기 장치 제어기로 전송하는 제 2 경로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 경로는,
    상기 장치 제어기와 다른 장치 제어기 사이에서 상태 신호를 전송하는 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
  3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서,
    상기 장비 제어기는,
    상기 장치 제어기로부터 전송된 상태 신호에 근거하여 다른 공정에 대해 상기 장치 제어기 사이에서 통신 접속이 수립될 수 있는지의 여부를 판정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
  4. 제 1 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치 제어기는,
    상기 장비 제어기로부터 전송된 상태 신호에 근거하여 다른 공정의 내용을 판정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
  5. 반도체 제조 공정을 수행하는 적어도 하나의 처리 챔버를 포함하는 처리 시스템과, 상기 처리 챔버 내외에서 처리될 객체를 운반하는 운반 시스템과, 상기 처리 시스템과 상기 운반 시스템을 제어하는 적어도 하나의 장치 제어기와, 상기 장치 제어기를 관리하는 장비 제어기―상기 장치 제어기와 상기 장비 제어기는 네트워크를 거쳐서 통신할 수 있게 접속됨―를 포함하는 제어 시스템을 포함하는 반도체 제조 장치의 제어 시스템의 부트스트랩 방법에 있어서,
    상기 장비 제어기를 초기화하는 단계와,
    배선을 통해서 상기 장비 제어기에 접속된 상기 장치 제어기 각각의 상태 신호를 검출하는 단계와,
    상기 장치 제어기의 상태 신호에 근거하여 상기 장치 제어기 중에서 프로그램을 로딩할 수 있는 장치 제어기를 식별하는 단계와,
    상기 장비 제어기와 상기 식별된 장치 제어기 사이에 상기 네트워크를 거쳐서 통신 접속을 수립하는 단계와,
    상기 네트워크를 거쳐서 상기 장비 제어기로부터 상기 식별된 장치 제어기로 실행될 프로그램을 로딩하여 그 프로그램을 개시하는 단계와,
    배선을 통해서 상기 장비 제어기로 접속된 상기 식별된 장치 제어기의 상태 신호를 검출하는 단계와,
    상기 식별된 장치 제어기의 상태 신호에 근거하여 상기 식별된 장치 제어기가 상기 프로그램을 실행하는지의 여부를 판정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치의 제어 시스템의 부트스트랩 방법.
  6. 반도체 제조 공정을 수행하는 적어도 하나의 처리 챔버를 포함하는 처리 시스템과, 상기 처리 챔버 내외에서 처리될 객체를 운반하는 운반 시스템과, 상기 처리 시스템과 상기 운반 시스템을 제어하는 적어도 하나의 장치 제어기와, 상기 장치 제어기를 관리하는 장비 제어기―상기 장치 제어기와 상기 장비 제어기는 네트워크를 거쳐서 통신할 수 있게 접속됨―를 포함하는 제어 시스템을 포함하는 반도체 제조 장치의 제어 시스템의 연동 방법에 있어서,
    이상이 발생된 상기 장치 제어기 중 하나의 이상을 나타내는 신호를 설정하는 단계와,
    배선을 거쳐서 상기 장치 제어기 중 상기 하나에 접속된 상기 장비 제어기로 상기 장치 제어기 중 상기 하나의 이상을 나타내는 상태 신호를 전송하는 단계와,
    상기 장비 제어기로부터 배선을 거쳐서 상기 장비 제어기에 접속된 모든 상기 상태 제어기로 이상을 나타내는 상태 신호를 전송하는 단계와,
    이상을 나타내는 상태 신호가 배선을 거쳐서 상기 장비 제어기로부터 전송되는 상기 장치 제어기 각각에서 연동 동작을 수행하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치의 제어 시스템의 연동 방법.
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