KR20040012235A - 반도체 설비의 배기량 모니터링 시스템 및 배기량모니터링 방법 - Google Patents

반도체 설비의 배기량 모니터링 시스템 및 배기량모니터링 방법 Download PDF

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Abstract

상호 온라인 되어 있는 반도체 설비-설비 서버-호스트에 배기 압력 모니터링 모듈을 설치함으로써, 반도체 설비로부터 배기 가스의 배기에 장애가 발생하였는지를 실시간 모니터링 할 수 있도록 한다. 이를 구현하기 위해서 반도체 설비의 배기 관에는 배기 압력을 샘플링 하는 샘플링 포트가 형성되고, 샘플링 포트에서는 배기 압력을 아날로그 방식으로 측정한 후, 아날로그-디지털 컨버터에 의하여 아날로그 형태의 배기 압력을 디지털 데이터로 변환한 후 배기 압력 비교 모듈에 의하여 측정된 배기 압력이 기 설정된 범위 이내에 포함되었는가를 판단하여 측정된 배기 압력이 기 설정된 범위에 포함되지 않을 경우 알람 및 이를 디스플레이 한다.

Description

반도체 설비의 배기량 모니터링 시스템 및 배기량 모니터링 방법{EXHAUST MONITORING SYSTEM OF SEMICONDUCTOR EQUIPMENT AND METHOD FOR MONITORING THEREOF}
본 발명은 반도체 설비의 배기량 모니터링 시스템 및 배기량 모니터링 방법에 관한 것으로, 특히, 세정장치에 설치된 배기관의 배기량을 실시간 디지털 방식으로 수치화하고, 수치화한 배기량을 작업자가 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 배기량에 관한 정보를 호스트 컴퓨터로 전송함으로써, 작업자가 배기량 변화를 신속하게 판단할 수 있도록 한 반도체 설비의 배기량 모니터링 시스템 및 배기량 모니터링 방법에 관한 것이다.
최근, 반도체 제품의 기술 개발에 힘입어 산업 전반, 특히, 전기 산업, 전자산업 및 우주 항공 산업에 걸쳐 기술 개발이 급속히 이루어지고 있다.
이와 같이 타 산업에 많은 영향을 미치는 반도체 제품은 최근 들어 단위 면적 당 보다 많은 데이터를 집적 및 보다 짧은 시간에 방대한 데이터를 처리할 수 있도록 기술 개발이 진행되고 있다.
이와 같은 반도체 제품을 생산하기 위해서는 매우 복잡하면서 정밀한 박막 제조 공정을 필요로 한다.
박막 제조 공정은 크게 보아 웨이퍼(wafer)라 불리는 순수 실리콘 기판에 다른 특성을 갖는 박막을 증착 하는 화학 기상 증착 공정(CVD), 박막에 메탈 박막(metal film)을 형성하는 메탈 공정, 박막 중 원하는 부분을 패터닝하기 위한 사진 식각공정, 박막에 이온을 주입하는 이온 주입 공정, 사진 식각공정을 수행하기 위하여 박막의 표면에 포토레지스트 박막을 도포하는 포토레지스트 박막 형성 공정 등이 대표적이다.
이와 같은 박막 제조 공정은 회로 선폭이 1㎛ 보다 작기 때문에 공기 중에 섞인 파티클, 금속 가루 및 기타 유기물질에 의하여 회로간 쇼트가 발생하기 때문에 매우 청정한 환경이 요구된다.
또한, 특정 박막 제조 공정이 수행된 후에는 반드시 웨이퍼를 세정한 후 후속 공정을 진행해야 만 선행 공정을 수행하는 도중 웨이퍼에 묻은 파티클 등에 의하여 후속 공정에서 불량이 발생하지 않게 된다.
이를 수행하는 공정 설비 중 하나가 웨트 스테이션(wet station)이다.
웨트 스테이션은 웨이퍼의 박막을 약간 식각하면서 웨이퍼에 묻어 있는 이물질을 세정하는 케미컬 배스, 순수가 채워져 있어 케미컬 배스에서 웨이퍼에 묻은 케미컬을 헹구어주는 순수 배스 및 이소프로필렌 알콜이 채워져 있어 웨이퍼 상에 순수 얼룩이 남아 있지 않도록 순수를 건조시키는 건조 배스로 구성된다.
이들 각 케미컬 배스, 순수 배스 및 건조 배스에는 세정공정을 진행하는 동안 웨이퍼에 불량을 초래할 수 있는 유해물질을 외부로 배기 시키는 배기관이 설치되며, 각 배기관에는 배기관의 배기량을 측정하기 위한 배기량 계측장치가 연결된다.
그러나, 배기량 계측장치에서 측정된 배기량은 이동 게이지를 갖는 아날로그 방식 표시장치에서 배기량을 표시되기 때문에 배기량을 점검하는 작업자간 배기량 측정 오차가 심하여 설비 불량이 발생되는 문제점이 있다.
또한, 아날로그 방식 표시장치는 배스의 개수대로 형성되기 때문에 무수히 많이 존재하게 되어 이들을 실시간으로 일일이 측정하기 매우 어려워 빈번한 공정 불량이 발생되는 문제점도 함께 갖는다.
한편, 배기관을 통해 유해물질들이 원활하게 배출되지 않을 경우라도 이를 조기에 배기량의 변화량을 감지하는 것이 불가능하여 대량의 품질사고가 발생되어 제품의 수율이 저하되는 문제점도 갖는다.
이는 작업자가 실시간으로 배기량을 점검하는 것이 아니라 하루에 한번정도만 배기량을 점검하기 때문이며, 또한, 설정해 놓은 범위 내에서 아날로그 방식 표시장치의 게이지가 변동되기 때문에 유해물질이 배출되지 않을 경우 이를 감지하는 것이 불가능하다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로, 본 발명의 목적은 어느 작업자나 동일한 수치의 배기량을 확인할 수 있도록 하며, 배기량 계측장치에서 수치화 된 배기량을 관리자가 관리자 컴퓨터에서 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 하여 배기량의 변화를 신속하게 판단하도록 하는 반도체 설비의 배기량 모니터링 시스템을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 어느 작업자나 동일한 수치의 배기량을 확인할 수 있도록 하며, 배기량 계측장치에서 수치화 된 배기량을 관리자가 관리자 컴퓨터에서 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 하여 배기량의 변화를 신속하게 판단하도록 하는 반도체 설비의 배기량 모니터링 방법을 제공함에 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 배기량 모니터링 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 배기량 모니터링 시스템을 도시한 블록도이다.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 설비 서버, 호스트에 온라인 연결된 반도체 설비에서 배출되는 배기 압력을 모니터링 하는 시스템에 있어서, 반도체 설비에서의 배기 압력을 측정하여 아날로그 시그널을 발생하는 배기 압력 게이지, 아날로그 시그널을 아날로그 시그널에 대응하는 디지털 데이터로 컨버팅 하는 아날로그-디지털 컨버터, 디지털 데이터에 의하여 배기 압력이 기 설정된 배기 압력 범위를 벗어났는가를 판단하는 배기 압력 비교 유닛 및 배기 압력이 기 설정된 배기 압력 범위를 벗어났을 경우, 인터록을 발생시키는 인터록 발생 유닛을 포함하는 반도체 설비의 배기량 모니터링 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 설비 서버, 호스트에 온라인 연결된 반도체 설비에서 배출되는 배기 압력을 모니터링 하는 방법에 있어서, 배기 압력을 측정하여 아날로그 시그널을 발생하는 단계, 아날로그 시그널을 아날로그 시그널에 대응하는 디지털 데이터로 컨버팅 하는 단계, 디지털 데이터에 의하여 배기 압력이 기 설정된 배기 압력 범위를 벗어났는가를 판단하는 단계 및 배기 압력이 기 설정된 배기 압력 범위를 벗어났을 경우, 인터록을 발생시키는 단계를 포함하는 반도체 설비의 배기량 모니터링 방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 반도체 설비의 배기량 모니터링 시스템 및 배기량 모니터링 방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
첨부된 도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 반도체 설비의 배기량 모니터링 방법을 도시한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 먼저, 반도체 설비의 각 배기관에서는 배기 압력이 측정되는 단계가 수행된다(단계 10).
이때, 반도체 설비는 바람직한 일실시예로 웨트 스테이션이다.
웨트 스테이션은 다시 케미컬 배스, 순수 배스 및 건조 배스로 이루어지며, 각 케미컬 배스, 순수 배스 및 건조 배스에는 배기관이 형성되고, 배기관에는 샘플링 포트가 형성된다. 배기 압력은 샘플링 포트로부터 전압 또는 전류의 형태로 측정된다. 즉, 배기 압력은 아날로그 형태로 측정된다.
샘플링 포트를 통하여 측정된 아날로그 배기 압력은 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꾸는 모듈에 의하여 디지털 데이터로 변환된다(단계 20).
이어서, 변환된 디지털 데이터는 기 설정된 데이터와 비교되어 배기 압력이기 설정된 범위를 벗어났는지가 판단된다(단계 30).
판단 결과, 배기 압력이 기 설정된 압력을 벗어났을 경우, 웨트 스테이션에는 인터록이 발생하여 작동이 일시적으로 중단된다(단계 40).
이때, 단계 30에서 변환된 디지털 데이터를 기 설정된 데이터와 비교한 결과 배기 압력이 기 설정된 범위를 벗어나지 않았을 경우에는 단계 10으로 피드백 한다.
단계 40에서 인터록이 발생한 후에는 알람이 발생되고(단계 50), 설비 이상이 디스플레이 된다(단계 60).
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 반도체 설비의 배기량 모니터링 시스템의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 반도체 설비의 배기량 모니터링 시스템(100)은 전체적으로 보아 모니터링 대상인 반도체 설비(110), 호스트(120), 설비 서버(130), 배기 압력 비교 모듈(140)로 구성된다.
반도체 설비(110)는 바람직한 일실시 예로 웨트 스테이션이다.
웨트 스테이션(110)은 웨이퍼의 박막을 약간 식각하면서 웨이퍼에 묻어 있는 이물질을 세정하는 케미컬 배스(112), 순수가 채워져 있어 케미컬 배스(112)에서 웨이퍼에 묻은 케미컬을 헹구어주는 순수 배스(114) 및 이소프로필렌 알콜이 채워져 있어 웨이퍼 상에 순수 얼룩이 남아 있지 않도록 순수를 건조시키는 건조 배스(116)로 구성된다.
이들 각 케미컬 배스(112), 순수 배스(114) 및 건조 배스(116)에는 세정공정을 진행하는 동안 웨이퍼에 불량을 초래할 수 있는 유해물질을 외부로 배기 시키는 배기관이 설치된다.
이하, 케미컬 배스(112)에 형성된 배기관을 케미컬 배스 배기관(112a), 순수 배스(114)에 형성된 배기관을 순수 배스 배기관(114a) 및 건조 배스(116)에 형성된 배기관을 건조 배스 배기관(116a)이라 정의하기로 한다.
케미컬 배스 배기관(112a)에는 제 1 샘플링 포트(112b)가 별도로 연결되고, 순수 배스 배기관(114a)에는 제 2 샘플링 포트(114b)가 별도로 연결되며, 건조 배스 배기관(116a)에는 제 3 샘플링 포트(116b)가 별도로 연결된다.
도 2를 참조하면, 이와 같은 구성을 갖는 반도체 설비(110)는 다시 반도체 설비(110)를 제어하는 설비 서버(130) 및 설비 서버(130)에 각종 데이터를 제공하는 호스트(120)와 온라인 된다.
설비 서버(130)는 다시 소정 프로토콜, 예를 들면, RS-232C 프로토콜 등에 의하여 반도체 설비(110)와 온라인 된다.
호스트(120)는 소정 프로토콜, 예를 들면, 반도체 장비간 사용되는 프로토콜인 SECS 프로토콜 등을 사용하여 설비 서버(130)에 공정 환경 정보, 공정 시간, 공정 조건 등의 데이터를 실시간으로 전송하며, 공정 진행 상황 등을 종합적으로 제어하는 역할을 수행한다.
이와 같은 호스트(120)에는 배기 압력 비교 모듈(140)이 온라인 되어 있다.
배기 압력 비교 모듈(140)은 다시 배기 압력 게이지(141), AD 변환기(142), 배기 압력 비교 유닛(143), 모니터(144), 인터록 발생 유닛(145), 알람 유닛(146)및 데이터 저장 유닛(147)으로 구성된다.
배기 압력 게이지(141)는 앞서 설명한 제 1 샘플링 포트(112b), 제 2 샘플링 포트(114b) 및 제 3 샘플링 포트(116b)에 연결된다.
배기 압력 게이지(141)는 제 1 샘플링 포트(112b), 제 2 샘플링 포트(114b) 및 제 3 샘플링 포트(116b)로부터 케미컬 배스 배기량, 순수 배스 배기량 및 건조 배스 배기량을 아날로그 시그널인 전압 또는 전류 형태로 측정한다.
이때, 배기 압력 게이지(141)는 정해진 시간, 예를 들면, 실시간, 1 분 단위, 10분 단위 또는 1 시간 단위 등으로 케미컬 배스 배기량, 순수 배스 배기량 및 건조 배스 배기량을 측정한다.
배기 압력 게이지(141)에서 아날로그 시그널 형태로 측정된 케미컬 배스 배기량, 순수 배스 배기량 및 건조 배스 배기량은 다시 AD 변환기(142)로 전송된다.
AD 변환기(142)는 아날로그 시그널을 아날로그 시그널에 해당하는 디지털 데이터로 컨버팅 한다. AD 변환기(142)에서 발생한 디지털 데이터는 데이터 저장 유닛(147)에 임시적으로 저장된다.
배기 압력 비교 유닛(143)은 데이터 저장 유닛(147)에 저장된 디지털 데이터를 호출하여 데이터 저장 유닛(147)에 이미 저장된 비교 데이터와 비교하여 결과 데이터를 발생시킨다.
이때, 비교 데이터는 기 설정된 케미컬 배스 배기량, 순수 배스 배기량 및 건조 배스 배기량의 데이터이다.
배기 압력 비교 유닛(143)에서 비교된 결과 데이터는 다시 데이터 저장유닛(147)에 임시적으로 저장되고, 호스트(120)는 데이터 저장 유닛(147)에 저장된 결과 데이터를 호출하여 측정된 케미컬 배스 배기량, 순수 배스 배기량 및 건조 배스 배기량이 기 설정된 범위에 포함되는가를 판단한다.
판단 결과, 케미컬 배스 배기량, 순수 배스 배기량 및 건조 배스 배기량이 기 설정된 범위에 포함되지 않을 경우, 곧바로 인터록 발생 유닛(145)를 통하여 웨트 스테이션의 공정을 강제적으로 중지시킨다.
이어서, 호스트(120)는 알람 유닛(146)에 의하여 소리로써 설비 이상을 작업자에게 주지시키거나 모니터(144)를 통하여 공정 불량 에러 메시지를 디스플레이 하여 작업자가 적절한 조치를 취할 수 있도록 한다.
이상에서 상세히 설명한 바에 의하면, 배기를 수행하는 반도체 설비에서 배기 압력을 실시간으로 측정 및 측정된 배기 압력이 지정된 압력 범위를 벗어날 경우 알람을 발동 및 모니터에 설비 에러 메시지를 디스플레이 시킴으로써 반도체 설비 이상에 따른 피해를 최소화할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. 설비 서버, 호스트에 온라인 연결된 반도체 설비에서 배출되는 배기 압력을 모니터링 하는 방법에 있어서,
    상기 배기 압력을 측정하여 아날로그 시그널을 발생하는 단계;
    상기 아날로그 시그널을 상기 아날로그 시그널에 대응하는 디지털 데이터로 컨버팅 하는 단계;
    상기 디지털 데이터에 의하여 상기 배기 압력이 기 설정된 배기 압력 범위를 벗어났는가를 판단하는 단계; 및
    상기 배기 압력이 기 설정된 상기 배기 압력 범위를 벗어났을 경우, 인터록을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 설비의 배기량 모니터링 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 인터록을 발생시킨 이후에는 알람을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 설비의 배기량 모니터링 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 인터록을 발생시킨 이후에는 설비 이상 메시지를 디스플레이 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 설비의 배기량 모니터링 방법.
  4. 설비 서버, 호스트에 온라인 연결된 반도체 설비에서 배출되는 배기 압력을 모니터링 하는 시스템에 있어서,
    상기 반도체 설비에서의 배기 압력을 측정하여 아날로그 시그널을 발생하는 배기 압력 게이지;
    상기 아날로그 시그널을 상기 아날로그 시그널에 대응하는 디지털 데이터로 컨버팅 하는 아날로그-디지털 컨버터;
    상기 디지털 데이터에 의하여 상기 배기 압력이 기 설정된 배기 압력 범위를 벗어났는가를 판단하는 배기 압력 비교 유닛; 및
    상기 배기 압력이 기 설정된 상기 배기 압력 범위를 벗어났을 경우, 인터록을 발생시키는 인터록 발생 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 설비의 배기량 모니터링 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 배기 압력이 기 설정된 상기 배기 압력 범위를 벗어났을 경우, 알람을 발생시키는 알람 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 설비의 배기량 모니터링 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 배기 압력이 기 설정된 상기 배기 압력 범위를 벗어났을 경우, 에러 메시지를 디스플레이 하는 모니터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 설비의 배기량 모니터링 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100879445B1 (ko) * 2007-08-23 2009-01-20 주식회사 동부하이텍 Ｌｈｐ 모듈의 메인 배기 모니터링 시스템

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KR100879445B1 (ko) * 2007-08-23 2009-01-20 주식회사 동부하이텍 Ｌｈｐ 모듈의 메인 배기 모니터링 시스템

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