KR20030046607A - 반도체 제조 공정에 사용되는 경보 장치 - Google Patents

반도체 제조 공정에 사용되는 경보 장치 Download PDF

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Abstract

반도체 제조 공정에 사용되는 경보 장치가 개시되고 있다. 상기 장치는 반도체 제조를 위한 다수의 제조 장치가 구비된 작업 공간 내에서 공정의 진행 상황 또는 공정 에러가 발생한 제조 장치를 작업자에게 알려주기 위한 서로 다른 색상을 갖는 다수개의 LED 및 부저를 구비한다. 상기 LED 및 부저는 경보 패널에 구비되고, 경보 패널은 각각의 제조 장치와 연결되는 신호 변환기와 연결된다. 각각의 제조 장치로부터 발생된 공정 진행 또는 공정 에러에 대한 경보 신호는 신호 변환기를 통해 경보 패널로 전송되고, 상기 경보 신호에 따라 점등되는 LED 및 부저로부터 발생된 신호음은 공정의 진행 상황 또는 공정 에러의 발생을 작업자에게 알려준다. 따라서, 작업자는 경보 패널이 구비된 위치에서 모든 제조 장치의 상황을 용이하게 파악할 수 있다.

Description

반도체 제조 공정에 사용되는 경보 장치{Alarm used in a process for manufacturing semiconductor devices}
본 발명은 반도체 제조 공정에 사용되는 경보 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체를 제조하는 공정을 수행하는 도중에 공정 에러가 발생된 반도체 제조 장치를 작업자에게 알리기 위한 경보 장치에 관한 것이다.
근래에 반도체 제조 기술은 정보 통신 기술의 비약적인 발전에 따라 집적도, 신뢰도 및 처리 속도 등을 향상시키는 방향으로 발전되고 있다. 상기 반도체는 실리콘 단결정으로부터 반도체 기판으로 사용되는 실리콘 웨이퍼를 제작하고, 상기 반도체 기판 상에 막을 형성하고, 상기 막을 전기적 특성을 갖는 패턴으로 형성함으로서 제조된다.
상기 패턴들은 막 형성, 사진 식각, 연마, 이온 주입 등의 단위 공정들의 선택적 또는 반복적 수행에 따라 형성된다. 0.15㎛ 이하의 디자인 룰(design rule)을 요구하는 최근의 반도체 제조 공정에서 상기 단위 공정들에 적용되는 압력, 온도 등과 같은 공정 조건의 제어는 더욱 정밀하게 수행되어야 하며, 이를 위해 다양한 제어 장치의 개발이 활발하게 진행되고 있다. 또한, 대량 생산을 다수의 반도체 제조 장치가 제조 공정 라인에 구비되며, 이들의 동작 및 제어가 자동화되고 있는 추세이다.
상기 자동화에 대한 일 예로서, 상기 제조 공정을 수행하는 장치들이 구비되는 작업 공간(bay area)에서 반도체 기판을 이송하는 무인 반송차(auto guidedvehicle : AGV) 등을 포함하는 이송 장치가 있다. 최근에는 상기 무인 반송차 뿐만 아니라 오버 헤드 트랜스퍼(over head transfer : OHT)를 상기 이송에 적용하고 있다. 상기 오버 헤드 트랜스퍼는 300mm 직경을 갖는 웨이퍼를 포함하는 물품의 이송에 주로 적용되는데, 상기 작업 공간 내의 천장(ceiling)에 레일(rail)을 설치하고, 상기 레일을 따라 주행하는 차량(vehicle)을 사용하여 상기 물품을 이송하는 구성을 갖는다.
상기와 같이 작업 공간 내에 작업자를 필요로 하지 않는 제조 공정의 자동화는 상기 제조 공정의 수행 도중에 발생되는 공정 에러를 검출하고, 이를 경보하는 장치를 요구한다. 상기 경보 장치는 상기 제조 공정을 수행하는 도중에 발생될 수 있는 공정 조건의 변화 또는 반도체 기판의 이송 위치 불량 등에 따른 공정 에러를 검출하고, 이에 따라 공정의 진행을 중단시키며, 작업자에게 이를 알리는 장치를 말한다.
상기 경보 장치의 일 예로서, 미합중국 특허 제5,803,972호(issued to Sato, et al)에는 반도체 웨이퍼의 크기를 검출하는 센서와 상기 센서의 신호에 따라 반도체 제조 공정을 제어하고, 에러 발생시 이를 작업자에게 알리는 제어부를 구비하는 반도체 제조 장치가 개시되어 있다. 그리고, 대한민국 특허공개 제1999-62903호에는 원거리에서 반도체 제조 장치의 진행 상태를 작업자에게 알려주는 램프 타워를 구비하는 반도체 제조 설비의 경보 장치가 개시되어 있다.
도 1에는 반도체를 제조하기 위한 공정이 수행되는 작업 공간(100) 내에 배치된 다수의 반도체 제조 장치(102)들이 도시되어 있다. 반도체 제조 장치(102)들에는 공정 에러 발생시 이를 작업자에게 알리는 에러 타워(104)를 구비한다. 에러 타워(104)는 공정의 진행 상태를 작업자가 인식할 수 있도록 다수의 램프를 구비하고, 공정 에러 발생시 신호음을 발생시키는 부저(buzzer)를 구비한다. 그러나, 공정 에러가 발생한 반도체 제조 장치의 주변에 작업자가 없는 경우, 작업 공간 내의 소음으로 인하여 작업자가 공정 에러 발생 상황을 인식하지 못하는 경우가 빈번하게 발생된다. 상기와 같은 경우, 공정 에러가 발생한 반도체 제조 장치는 공정 진행이 중단된 상태로 방치되며, 이는 장치의 가동률 저하 및 공정 중단에 따른 결함 요소 발생 등의 문제점을 발생시킨다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 다수의 반도체 제조 장치가 구비된 작업 공간에서 공정 에러의 발생 상황을 작업자가 용이하게 인식할 수 있도록 하는 경보 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 반도체 제조 공정에 사용되는 경보 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 공정에 사용되는 경보 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시한 경보부를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 4에는 도 2에 도시한 경보 패널에 구비된 제2부저 및 LED를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100, 200 : 작업 공간 102, 202 : 제조 장치
104 : 에러 타워 204 : 경보 신호 발생부
206 : 경보부 208 : 제1램프
210 : 제1부저 212 : 신호 변환기
214 : 경보 패널 216 : 제2램프
218 : 제2부저 220 : LED
222 : 인식 번호 224 : 리셋 스위치
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
반도체를 제조하는 공정을 수행하기 위한 다수의 제조 장치들이 구비되는 작업 공간 내에 구비되고, 상기 제조 장치들에 각각 설치되어 상기 공정의 수행 상황 및 상기 공정의 수행 도중에 발생되는 공정 에러에 대한 경보 신호를 발생시키는 경보 신호 발생부들과 연결되는 경보 패널(panel)과,
상기 경보 패널에 구비되고, 상기 경보 신호에 따라 상기 각각의 반도체 제조 장치의 공정 수행 상황 및 상기 공정 에러가 발생한 반도체 제조 장치를 작업자에게 알리기 위한 경보 수단을 포함하는 반도체 제조 공정에 사용되는 경보 장치를 제공한다.
일 예로서, 상기 경보 수단은 상기 경보 신호 발생부들과 각각 연결되고, 상기 경보 신호에 따라 상기 공정 수행 상황 및 상기 공정 에러가 발생한 반도체 제조 장치를 상기 작업자에게 알리기 위한 다수개의 경보 램프(lamp) 또는 발광 다이오드(light emitting diode : 이하 'LED'라 한다)와, 상기 경보 신호 발생부들과 연결되고, 상기 경보 신호에 따라 상기 공정 에러의 발생을 상기 작업자에게 알리기 위한 신호음을 발생시키는 부저(buzzer)를 포함한다.
그리고, 상기 각각의 경보 신호 발생부들과 상기 경보 수단 사이에 연결되고, 상기 경보 신호를 상기 경보 수단을 구동시키기 위한 구동 신호로 변환시키는 신호 변환기를 더 포함한다. 상기 경보 수단과 상기 신호 변환기는 RS-232C 통신 방식을 사용하여 연결되며, 상기 구동 신호는 상기 다수의 반도체 제조 장치에 각각 대응되는 다수개의 경보 램프 또는 LED를 동작시킨다.
따라서, 작업자는 경보 패널에 구비된 경보 수단에 의해 반도체 제조 공정을 수행하는 장치들의 상태를 용이하게 확인할 수 있다. 즉, 경보 패널이 위치된 장소에서 작업 공간 내의 모든 장치의 상태를 확인할 수 있으므로, 공정 에러가 발생된 상태로 반도체 제조 장치가 방치되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 공정에 사용되는 경보 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2를 참조하면, 반도체를 제조하기 위한 공정이 수행되는 작업 공간(200) 내에는 상기 공정을 수행하는 다수의 제조 장치(202)들이 구비되어 있다. 제조 장치(202)들에는 공정 에러를 검출하고, 이를 작업자에게 알리기 위한 경보 신호를 발생시키는 경보 신호 발생부(204)가 구비되어 있고, 상기 경보 신호에 따라 경보음을 발생시키는 제1부저 및 상기 경보 신호에 따라 상기 공정의 진행 상황을 작업자에게 알리기 위한 다수개의 제1램프들을 포함하는 경보부(206)가 구비되어 있다.
상기 경보부(206)는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 각각 다른 색을 갖는 다수의 제1램프(208)들을 구비하고, 경보음을 발생시키는 제1부저(210)를 구비한다. 작업자는 경보 신호에 따라 점등되는 제1램프(208)의 색을 통해 공정의 진행 상황을 판단한다. 반도체 기판의 안착 불량 또는 공정 조건의 변화 등과 같은 공정 에러가 발생되는 경우에는 제1부저(210)에서 발생되는 신호음과 적색을 갖는 제1램프(208c)의 점등으로 작업자는 공정 에러의 발생을 인식하게 된다.
다시 도 2를 참조하면, 각각의 경보 신호 발생부(206)는 작업 공간 중앙 부위에 위치된 신호 변환기(212)와 연결된다. 신호 변환기(212)는 작업자가 위치하는 곳에 설치된 경보 패널(214)과 RS-232C(Recommended Standard-232C) 통신 방식을 이용하여 연결된다. 경보 패널(214)에는 각 제조 장치별로 공정의 진행 상황 및 공정 에러를 표시하는 제2램프(216)들이 구비되고, 공정 에러 발생시 신호음을 발생시키는 제2부저(218)가 구비된다. 상기 RS-232C는 컴퓨터와 주변 장치 또는 데이터 단말 장치(DTE)와 데이터 회선 종단 장치(DCE)를 상호 접속하기 위한 인터페이스표준으로서, 미국 전자 공업 협회(EIA) 권고 표준의 하나이다. C는 이 표준의 현행판인 3번째의 판이라는 것을 나타낸다. 많은 개인용 컴퓨터(PC)가 입출력 직렬 인터페이스로 RS-232C를 채용하고 있다. 개인용 컴퓨터와 모뎀을 접속하는 경우에 개인용 컴퓨터가 데이터 단말 장치이고 모뎀이 데이터 회선 종단 장치이다. 통신 속도는 최고 20kbps이며, 전이중(full duplex)/반이중(half duplex), 동기/비동기 모두에 대응한다.
제2램프(216)들은 대응되는 각각의 제조 장치(202)들에서 수행되는 공정의 진행 상황 및 공정 에러 발생 상태를 작업자에게 알려주기 위해 각기 다른 색상을 갖는다. 즉, 공정의 진행 상황 및 공정 에러 발생 상태에 따라 점등되는 제2램프(216)의 색상을 달리 함으로서, 작업자가 용이하게 이를 확인할 수 있게 된다.
신호 변환기(212)는 다수의 경보 신호 발생부(204)로부터 제공되는 경보 신호를 제2램프(216)들 및 제2부저(218)를 선택적으로 구동하기 위한 구동 신호로 변환시킨다. 이때, 제2램프(216)들을 대신하여 각기 다른 색을 갖는 LED를 사용할 수도 있다. 각각의 제조 장치에 구비되는 제1램프(208, 도 3 참조)들은 원거리에서 작업자가 확인할 수 있는 크기를 갖고 있어야 하지만, 경보 패널(214)에 구비되는 제2램프(216)들은 작업자가 육안으로 확인할 수 있는 정도면 어떤 종류라도 사용상 제약이 없다.
도 4에는 도 2에 도시한 경보 패널에 구비된 제2부저 및 LED를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 4를 참조하면, 경보 패널(214)의 상단 일측에는 신호 변환기(도 2 참조)로부터 제공되는 구동 신호에 따라 신호음을 발생시키는 제2부저(218)가 구비되어 있다. 그리고, 상,하단에는 각각의 제조 장치들에 대응하는 다수개의 LED(220)가 구비되어 있다. LED(220)는 서로 다른 색을 갖는 다수개가 각각의 제조 장치마다 구비되고, 이들은 각기 공정의 진행 상황을 작업자에게 알려주게 된다. 예를 들면, 공정의 진행 중에는 청색의 LED(220a)가 점등되고, 공정의 사전 준비 상황 즉, 반도체 기판을 로딩하는 상태 또는 공정의 수행 후 반도체 기판을 언로딩하는 상태 등인 경우에는 황색의 LED(220b)가 점등된다. 이와 같이, 공정의 진행에 따라 점등되는 LED(220)의 색의 변화에 따라 작업자는 공정의 진행 상황을 용이하게 확인할 수 있다. 여기서, LED(220)의 개수, 색상 등은 공정에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, LED(220)의 개수 또는 색상이 본 발명을 한정하지는 않는다.
한편, 공정 에러가 발생되는 경우, 상기 공정 에러가 발생된 제조 장치에 대응되는 적색 LED(220c)가 점등되고, 제2부저(218)가 신호음을 발생시킨다. 이에 따라, 작업자는 공정 에러가 발생된 제조 장치를 확인하고 일련의 조치를 취하게 된다. LED(220)의 상단에는 제조 장치의 인식 번호(222)가 표기되어 있고, 하단에는 리셋 스위치(224, reset switch)가 구비되어 있다. 리셋 스위치(224)는 공정 에러가 발생된 제조 장치를 작업자가 확인한 후, 제2부저(218)의 신호음을 중단시키고, LED(220)를 초기 상태로 전환시키는 역할을 한다.
따라서, 작업자는 작업 공간 내의 소음 등에 상관없이 작업자가 위치하는 장소에서 모든 제조 장치들의 공정 진행 상황을 파악할 수 있고, 공정 에러 발생시신속하게 대처할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 반도체를 제조하기 위한 공정이 수행되는 작업 공간 내에 설치되는 다수의 반도체 제조 장치들과 연결되는 경보 패널 및 상기 경보 패널에 구비되고 상기 공정의 수행 상황 및 공정 에러 발생 상황을 작업자에게 알려주는 다수개의 램프 또는 LED 및 부저는 작업자가 일정 위치에서 작업 공간 내에서 수행되는 공정을 용이하게 확인할 수 있도록 한다.
따라서, 공정 에러가 발생한 제조 장치가 그대로 방치되는 것이 방지되며, 상기 공정 에러에 대한 신속한 조치가 이루어질 수 있다. 아울러, 상기 제조 장치의 가동률이 상승되고, 반도체의 생산성이 향상되는 효과가 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

  1. 반도체를 제조하기 위한 공정을 수행하는 다수의 제조 장치들이 구비되는 작업 공간 내에 구비되고, 상기 제조 장치들에 각각 설치되어 상기 공정의 수행 상황 및 상기 공정의 수행 도중에 발생되는 공정 에러에 대한 경보 신호를 발생시키는 경보 신호 발생부들과 연결되는 경보 패널(panel); 및
    상기 경보 패널에 구비되고, 상기 경보 신호에 따라 상기 각각의 반도체 제조 장치의 공정 수행 상황 및 상기 공정 에러가 발생한 반도체 제조 장치를 작업자에게 알리기 위한 경보 수단을 포함하는 반도체 제조 공정에 사용되는 경보 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 경보 수단은,
    상기 경보 신호 발생부들과 각각 연결되고, 상기 경보 신호에 따라 상기 공정 수행 상황 및 상기 공정 에러가 발생한 반도체 제조 장치를 상기 작업자에게 알리기 위한 다수개의 경보 램프(lamp) 또는 발광 다이오드(light emitting diode : LED); 및
    상기 경보 신호 발생부들과 연결되고, 상기 경보 신호에 따라 상기 공정 에러의 발생을 상기 작업자에게 알리기 위한 신호음을 발생시키는 부저(buzzer)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 공정에 사용되는 경보 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 각각의 경보 신호 발생부들과 상기 경보 수단 사이에연결되고, 상기 경보 신호를 상기 경보 수단을 구동시키기 위한 구동 신호로 변환시키는 신호 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 공정에 사용되는 경보 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 경보 수단과 상기 신호 변환기는 RS-232C 통신 방식을 사용하여 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 공정에 사용되는 경보 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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