KR20030029664A

KR20030029664A - 반도체 제조설비의 공정불량 방지방법

Info

Publication number: KR20030029664A
Application number: KR1020010061398A
Authority: KR
Inventors: 전태하; 채희선; 심경보; 원종환
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2001-10-05
Filing date: 2001-10-05
Publication date: 2003-04-16
Also published as: KR100439841B1; US6766210B2; US20030069660A1

Abstract

본 발명은 반도체 제조공정 중에 공정파라미터의 규정값을 벗어나 설정된 횟수이상 인터록이 발생할 시 소수의 권한을 부여받은자가 인터록을 해제하도록 하여 공정불량발생을 방지하는 방법에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 반도체 제조설비의 공정불량 방지방법은, 반도체 제조설비로부터 제조공정진행 중에 공정진행에 따른 파라미터 데이터를 데이터 수집서버에서 수집하는 과정과, 상기 데이터 수집서버에서 수집한 파라미터가 데이터 베이스에 미리 등록되어 있는 최적의 공정진행 조건 파라미터 범위에 만족하는지 검사하는 과정과, 상기 최적의 공정진행 조건 파라미터 범위에 만족하지 않을 시 삼진아웃모듈로 인터록 메시지를 전송하는 과정과, 상기 삼진아웃모듈에서 설정된 시간내에 설정된 횟수만큼 인터록이 발생할 시 소수의 권한을 가진 숙련된 엔지니어이외에 상기 반도체 제조설비의 공정실행이 되지 않도록 셧다운시키는 과정으로 이루어진다.

Description

반도체 제조설비의 공정불량 방지방법{METHOD FOR PROTECTING PROCESS ERROR OF SEMICONDUCTOR PRODUCT DEVICE}

본 발명은 반도체 제조설비의 공정불량 방지방법에 관한 것으로, 특히 반도체 제조공정 중에 공정파라미터의 규정값을 벗어나 설정된 횟수이상 인터록이 발생할 시 소수의 권한을 부여받은 엔지니어가 인터록을 해제하도록 하여 공정불량발생을 방지하는 방법에 관한 것이다.

통상적으로 반도체장치를 제조하기 위한 웨이퍼는 세정, 확산, 포토레지스트 코팅, 노광, 현상, 식각 및 이온주입 등과 같은 공정을 반복하여 거치게 되며, 이들 과정별로 해당 공정을 수행하기 위한 설비가 사용된다.

이러한 공정을 처리하는 설비는 각 단위공정들을 처리하도록 배치되며, 각 해당 단위공정 진행시에는 대략 20 내지 25매 단위의 웨이퍼가 일개 단위의 로트(lot)를 이루어 최적의 공정조건으로 선택된 공정을 진행하게 된다. 각 해당스텝별 단위 공정이 진행 시 발생되는 파라미터들은 온라인으로 통신을 하게 되어 각 스텝별 단위 공정이 이루어지는 설비와 호스트 컴퓨터의 데이터 베이스에 저장된다. 이와 같은 통상의 반도체 설비의 공정은 진행된 공정이 해당 스텝별로 공정을진행한 후 계측공정에서 해당 제품의 불량 여부를 판단하여 해당 제품에 불량이 발생된 것이 확인되면 각 스텝별 해당 장비에 인터록을 걸도록 한다.

통상적으로 해당 설비에 인터록이 걸리면 그 설비에 부착된 경보장치에 경보신호가 발생되고 작업자는 이 경보를 확인하고 해당 설비에 인터록이 걸린 것을 엔지니어에게 전달한다. 인터록이 걸린상태를 전달받은 엔지니어는 해당 설비에 일련의 조치를 취하여 문제를 해결한 다음 이를 작업자에게 알려주면 작업자는 해당 설비의 인터록을 해제하여 다시 공정진행에 투입되도록 하고 있다.

그런데 반도체 공정이 미세화 및 고집적화됨에 따라 DCOP(Data Collection of Parameter), 통계적 공정관리(Statistic Process control) 인터록(Interlock)기준이 점차 타이트(Tight)해지고 복잡화 될 뿐만 아니라 인터록을 강제화하는 더블 인터록(Double Interlock)까지 등장하고 있다.

따라서 하루에 한 공정라인에서 일어나는 인터록발생 건수는 수백건이 되어서 인터록 발생 시 엔지니어의 트러블 트레이스(Trouble Trace)로 이어지는 것이나 아니라 엔지니어의 트러블 체크(Trouble Check)수준으로 전락하고 있다. 그래서 동일한 원인에 의한 인터록이 다발하여 생산성에 영향을 미칠 뿐만 아니라 인터록 발생 시 다른 엔지니어에게 전달되지 않아 동일한 원인에 의한 인터록이 다발하고 있음을 인식하지 못하여 대형 품질사고로 이어질 수 있는 문제가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 반도체 제조공정에서 인터록이 설정된 시간내에 설정된 횟수만큼 발생할 시 소수의 권한을 가진 숙련된 엔지니어가 인터록을 해제할 수 있도록 하여 동일한 원인에 의해 인터록이 다발하는 것을 방지할 수 있는 공정불량 방지방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 반도체 제조공정에서 인터록 다발을 방지할 수 있도록 엔지니어의 인터록에 대한 의식개혁 및 인터록 불감증 해소를 통한 대형사고를 예방하여 생산성을 향상시키고 공정안정화에 의한 수율을 향상시키는 공정불량 방지방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 제조설비를 관리하기 위한 시스템 구성도

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인터록발생에 따른 삼진아웃 처리를 위한 제어흐름도

도 3a는 1차적으로 SPC에 사용되는 관리한계이탈선인 USL 및 LSL을 벗어나는 트렌드의 예시도

도 3b는 2차적으로 SPC에 사용되는 관리한계이탈선인 USL 및 LSL을 벗어나는 트렌드의 예시도

도 4는 본 발명의 실시 예에 적용된 생산라인의 특정구간동안 일일 평균 인터록발생 건수를 나타낸 그래프

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 오퍼레이터 인터페이스서버 12: 유저 인터페이스서버

14: 설비관리서버 16: 데이터 수집서버

18: 장치인터페이스 콘트롤러 20: 반도체 제조설비

22: 장치서버 24: 데이터 베이스

26: 인터록모듈 28: 삼진아웃모듈

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 제조설비의 공정불량 방지방법은, 반도체 제조설비로부터 제조공정진행 중에 공정진행에 따른 파라미터 데이터를 데이터 수집서버에서 수집하는 과정과, 상기 데이터 수집서버에서 수집한 파라미터가 데이터 베이스에 미리 등록되어 있는 최적의 공정진행 조건 파라미터 범위에 만족하는지 검사하는 과정과, 상기 최적의 공정진행 조건 파라미터 범위에 만족하지 않을 시 삼진아웃모듈로 인터록 메시지를 전송하는 과정과, 상기 삼진아웃모듈에서 설정된 시간내에 설정된 횟수만큼 인터록이 발생할 시 소수의 권한을 가진 숙련된 엔지니어이외에 상기 반도체 제조설비의 공정실행이 되지 않도록 셧다운시키는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 제조설비를 관리하리하기 위한 시스템 구성도이다.

다수의 반도체 제조설비(20)는 웨이퍼를 투입시켜 반도체 제조공정을 진행한다. 오퍼레이터 인터페이스서버(10)는 각 공정을 수행하기 위한 공정조건을 입력시켜 해당 공정을 시작하도록 하고, 반도체제조 설비(20)의 인터록이 발생될 시 인터록을 해제시켜 공정을 계속 진행하도록 명령한다. 유저인터페이스 서버(12)는 엔지니어가 원격지에서 반도체 제조설비(20)의 상태를 조회하거나 인터록 발생을 통보 받는다. 데이터 수집서버(16)는 버스에 연결되어 상기 오퍼레이터 인터페이스서버(10)로부터 각 공정을 시작하기 위한 명령을 받아 반도체 제조설비(20)로 전달하고 상기 반도체 제조설비(20)로부터 제조공정 중에 발생되는 데이터를 실시간으로 수집하여 인터록발생 유무를 체크하여 인터록이 발생할 경우 설비관리서버(14)로 인터록발생 상태를 전달한다. 설비관리서버(14)는 공정을 진행하기 위한 공정조건 데이터를 오퍼레이터 인터페이스서버(10)로 제공하고, 인터록 발생데이터를 받아 설정된 횟수이상 인터록이 발생되는지 체크하여 설정된 횟수이상 인터록이 발생되는 경우 삼진아웃 처리를 하도록 제어한다. 장치인터페이스 콘트롤러(18)는 상기 데이터 수집서버(16)와 반도체 제조설비(20)간에 통신이 이루어지도록 데이터를 인터페이싱한다.

상기 설비관리서버(14)는 각종 공정을 진행하기 위한 공정조건 데이터(SPC:Statistic process control)를 저장하고 있는 데이터 베이스(24)와, 인터록 처리를 위한 프로그램을 포함하고 있으며, 데이터 수집서버(16)로부터 인터록 메시지를 받아 인터록이 발생된 해당설비가 셧다운(Shut Down)되도록 하는 동시에 인터록 발생 메시지를 장치서버(22)로 인가하는 인터록모듈(26)과, 삼진아웃 처리를 위한 프로그램을 포함하고 있으며, 데이터 수집서버(16)로부터 인터록 메시지를 받아 설정된 횟수이상 인터록이 발생될 시 삼진아웃 처리하도록 제어하는 삼진아웃모듈(28)과, 상기 데이터 수집서버(16)로부터 인터록 발생 데이터를 받아 해당 반도체 제조설비에 인터록이 걸리도록 제어하고 삼진아웃 메시지를 받아 해당 반도체 제조설비의 삼진아웃 상태를 데이터베이스(24)에 기록하도록 제어하며, 소수의 권한을 가진 엔지니어가 인터록을 해제하도록 제어하는 장치서버(22)로 구성되어 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인터록발생에 따른 삼진아웃 처리를 위한 제어흐름도이다.

도 3a는 1차적으로 SPC에 사용되는 관리한계이탈선인 USL 및 LSL을 벗어나는 트렌드의 예시도이고,

도 3b는 2차적으로 SPC에 사용되는 관리한계이탈선인 USL 및 LSL을 벗어나는 트렌드의 예시도이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 적용된 생산라인의 특정구간동안 일일 평균 인터록발생 건수를 나타낸 그래프이다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 동작을 상세히 설명한다.

먼저 101단계에서 오퍼레이터 인터페이스서버(10)는 공정에 필요한 여러 가지 파라미터를 입력시켜 스타트를 하게 되면 이 입력된 파라미터가 버스를 통해 데이터 수집서버(14)로 인가된다. 버스를 통해 입력된 파라미터는 데이터 수집서버(16)에 의해 장치인터페이스 콘트롤러(18)를 통해 인터페이싱되어 반도체 제조설비(20)로 인가되어 공정을 진행한다. 이때 102단계에서 반도체 제조설비(20)는 장치인터페이스 콘트롤러(18)를 통해 공정진행 중에 발생되는 공정진행에 따른 파라미터 데이터를 데이터 수집서버(16)로 보내어 파라미터 데이터를 수집하도록 한다. 그런 후 102단계에서 데이터 수집서버(16)는 공정진행에 따른 파라미터를 받아 최적의 공정진행조건 파라미터(SPC)를 벗어나는지 검사한다. 즉 도 3a와 같이 관리한계 이탈선인 USL(Upper Specification Limit) 또는 LSL(Lower Specification Limit)을 벗어나 SPC OUT이 되는지 검사한다. 이때 SPC OUT이 되지 않으면 102단계로 돌아가 계속해서 공정진행에 따른 파라미터 데이터를 수집한다. 그러나 SPC OUT이 되면 데이터 수집서버(16)는 인터록메시지를 설비관리서버(14)의 인터록모듈(26)로 전달한다. 그러면 104단계에서 인터록모듈(26)에서는 인터록을 발생하여 장치서버(22)로 인터록 발생 메시지를 전달하고 해당 반도체 제조설비에 인터록이 걸리도록 한다. 이때 장치서버(22)는 인터록이 발생한 해당 반도체 제조설비의 SPEC OUT 메시지를 데이터 베이스(24)에 저장하도록 한다. 그런 후 인터록이 걸린 해당 반도체 제조설비는 엔지니어에 의해 일련의 조치를 받은 문제가 해결되면 다시 공정에 투입되도록 작업자가 오퍼레이터 인터페이스서버(10)를 조작한다.

또한 인터록모듈(26)에서는 인터록을 발생하여 삼진아웃모듈(28)로 인터록발생 메시지를 전달한다. 그러면 105단계에서 삼진아웃모듈(28)에서는 SPC OUT CNT(카운터)가 설정된 값(N)이 되었는가 검사하여 설정된 값(예를 들어 N=3)이 되지 않았으면 106단계로 진행하여 SPC OUT CNT를 1증가 시키고 103단계로 돌아가 계속해서 SPC OUT이 되는지 검사한다. 만약 또 SPC OUT이 되면 도 3b와 같이 2차적으로 SPC에 사용되는 관리한계이탈선인 USL 및 LSL을 벗어나는지 검사한다. 그런 후 전술한 104단계를 수행하고 105단계에서 삼진아웃모듈(28)에서는 설정된 시간내에 SPC OUT CNT(카운터)가 설정된 값(N)이 되었는가 검사하여 설정된 값(예를 들어 N=3)이 되었으면 107단계로 진행한다. 상기 107단계에서 삼진아웃모듈(28)은 SPC OUT CNT(카운터)를 0으로 초기화하고 108단계로 진행한다. 상기 108단계에서 삼진아웃모듈(28)은 삼진아웃 메시지를 장치서버(22)로 전달하여 장치서버(22)에서 데이터 베이스(24)에 삼진아웃된 해당 반도체 제조설비가 다운(Down)으로 기록되도록 한다. 데이터 베이스(24)에 삼진아웃되어 Down으로 기록되면 오퍼레이터 인터페이스서버(10)에서는 공정실행을 하도록 하여도 그 해당 반도체 제조설비는 공정이 투입되지 않게 된다. 그런 후 109단계에서 오퍼레이터 인터페이스 서버(10)를 통해 인터록 해제 명령을 입력하게 되면 비밀번호를 입력하라는 화면이 표시되며, 비밀번호를 입력시키고 공정 실행명령을 하게 되면 해당 반도체 제조설비가 릴리즈(Release)된다.

상기 인터록 발생에 의해 삼진아웃이 되면 소수권한을 가진 숙련된 엔지니어(부서장)가 인터록 발생 원인을 정확하게 분석하여 조치를 취하도록 하므로 인터록이 걸린 반도체 제조설비의 문제가 해결되지 않은 상태에서 공정실행이되지 않도록 하여 대형사고를 예방한다.

따라서 삼진아웃 적용전과 적용후의 제6생산라인과 제7생산라인의 측정결과 그래프가 도 4에 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 2001년 5월 1일부터 5월 11일까지는 삼진아웃처리를 적용하지 않은 상태로 제6생산라인의 경우 일일 인터록 평균발생건수가 163.9건이고 제7생산라인의 일일 인터록 평균 발생건수가 258.5건으로 나타났다. 그리고 5월 12일부터 5월 21일까지 입력파라미터만 적용하여 삼진아웃처리를 적용한 상태로 제6생산라인의 일일 인터록 평균발생건수가 108.5건이고, 제7생산라인의 일일 인터록 평균발생건수가 203.6건으로 나타나 입력파라미터의 삼진아웃을 적용한 경우에도 현저히 인터록 발생건수가 감소된 것을 알 수 있다. 그리고 5월 22일부터 6월 25일까지 각각 모든 파라미터를 삼진아웃처리를 적용한 결과 제6생산라인은 일일 평균 72건이 감소되어 미적용 구간보다 44%가 감소되었고, 제7생산라인은 일일 평균 104건이 감소되어 미적용구간보다 40%가 감소되었음을 알수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 반도체 제조용 설비에서 제조공정 진행 중에 삼진 아웃 발생 시 소수의 권한을 가진 숙련된 엔지니어(부서장)가 반도체 제조설비의 인터록을 해제할 수 있도록 하여 동일 원인에 의한 인터록 발생을 감소시켜 엔지니어의 인터록에 대한 의식개혁 및 인터록 불감증 해소를 통한 대형사고를 예방하여 생산성을 향상시키고, 공정안정화에 의한 수율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims

반도체 제조설비의 공정불량 방지방법에 있어서,

반도체 제조설비로부터 제조공정진행 중에 공정진행에 따른 파라미터 데이터를 데이터 수집서버에서 수집하는 과정과,

상기 데이터 수집서버에서 수집한 파라미터가 데이터 베이스에 미리 등록되어 있는 최적의 공정진행 조건 파라미터 범위에 만족하는지 검사하는 과정과,

상기 최적의 공정진행 조건 파라미터 범위에 만족하지 않을 시 삼진아웃모듈로 인터록 메시지를 전송하는 과정과,

상기 삼진아웃모듈에서 설정된 시간내에 설정된 횟수만큼 인터록이 발생할 시 소수의 권한을 가진 숙련된 엔지니어이외에 상기 반도체 제조설비의 공정실행이 되지 않도록 셧다운시키는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 공정불량 방지방법.
제1항에 있어서,

상기 삼진아웃모듈에서 설정된 인터록 발생횟수는 3회임을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 공정불량 방지방법.
제1항에 있어서,

상기 반도체 제조설비를 셧다운시킨 후 숙련된 엔지니어가 비밀번호를 입력시켜 공정실행을 하여 상기 반도체 제조설비의 인터록을 해제하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 공정불량 방지방법.