KR20080071675A - 반도체 제조 설비의 전력 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

반도체 제조 설비의 전력 제어 시스템 및 그 방법

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KR20080071675A
KR20080071675A KR1020070009831A KR20070009831A KR20080071675A KR 20080071675 A KR20080071675 A KR 20080071675A KR 1020070009831 A KR1020070009831 A KR 1020070009831A KR 20070009831 A KR20070009831 A KR 20070009831A KR 20080071675 A KR20080071675 A KR 20080071675A
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Abstract

본 발명은 전력 정보를 데이터화하여 실시간으로 모니터링 및 제어하기 위한 반도체 제조 설비의 전력 제어 시스템에 관한 것이다. 반도체 제조 설비는 공정을 처리하는 다수의 모듈들을 포함한다. 전력 제어 시스템은 각 모듈들로 분산 공급하는 전원 공급 장치와, 모듈들로 공급되는 전원에 대한 실시간으로 전력 정보를 측정하는 측정 장치 및, 측정 장치로부터 전력 정보를 받아서 데이터화하고, 이를 실시간으로 모니터링하여 기설정된 조건에 적합하지 않으면, 전원 공급을 차단하거나 조절하도록 제어하는 제어 장치를 포함한다. 따라서 본 발명에 의하면, 반도체 제조 설비의 전력 수요를 실시간으로 측정하여 데이터화함으로써, 반도체 제조 설비의 각 모듈들에 대한 불필요한 소비 전력 사용을 방지하고 효율적인 전력 관리가 가능하다.
Figure P1020070009831
반도체 제조 설비, 모듈, 전력 제어 시스템, 모니터링, 전력 수요 제어

Description

반도체 제조 설비의 전력 제어 시스템 및 그 방법{POWER SUPPLY CONTROL SYSTEM OF SEMICONDUCTOR MANUFACTURING EQUIPMENT AND METHOD OF THE SAME}
도 1은 일반적인 반도체 제조 설비의 전력을 공급 및 모니터링하는 전력 제어 시스템의 개략적인 구성을 도시한 블럭도;
도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조 설비의 전력 공급 제어 및 모니터링하는 전력 제어 시스템의 개략적인 구성을 도시한 블럭도;
도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조 설비의 전력 공급 제어 및 모니터링하는 전력 제어 시스템의 동작 수순을 나타내는 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
100 : 전력 제어 시스템 102 : 전원 공급 장치
104 : 패널 측정기 106 : 제어 장치
110 : 반도체 제조 설비 112 : 모듈
120 : 제어부 122 : 감시부
130 : FA 시스템
본 발명은 전력 제어 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 다수의 모듈들을 구비하는 반도체 제조 설비의 전력 공급 제어 및 모니터링을 위한 실시간 전력 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
제조 공정을 처리하는 다수의 모듈들을 구비하는 반도체 제조 설비는 전기 사용뿐 아니라 전기의 질이 생산성과 연관되기 때문에 전기를 사용하는 산업체의 경우 최대 수요 전력 제어 장치나 전력 감시 시스템 등의 전력 제어 시스템을 사용하여 안정된 전력을 공급, 관리한다. 예를 들어, 반도체 제조 설비의 전력 제어 시스템는 패널 측정기(예컨대, 계량기 등)을 이용하여 사용 전력량을 감시한다.
또 반도체 제조 설비는 넓은 공간을 이용하여 다수의 모듈들을 구비하고, 각 모듈들로 전원을 공급한다. 이러한 반도체 제조 설비는 전원 공급 장치와 다양한 모듈들 간에 원거리로 설치되어, 전원 공급 및 전력 사용시 실시간으로 모니터링을 하기가 어렵다. 그러므로 반도체 제조 설비의 전력 제어 시스템은 작업자가 일일이 현장을 방문하여 전력 사용 상태를 파악하고 계량기를 확인함으로써, 반도체 제조 설비의 각종 모듈들의 전력 상태를 확인한다.
도 1을 참조하면, 일반적인 반도체 제조 설비(20)의 전력 제어 시스템(10)은 시설 관리자로부터 공급받는 전력에 대하여 각 모듈(22)별로 분산시켜서 전원을 공급하도록 전원 공급 장치(12)를 제어한다.
예컨대, 전원 공급 장치(12)는 다수의 모듈(22)들로 각각 최대 수요 전력을 기준으로 하여 전원을 공급하는데, 이 때, 패널 측정기(panel meter)(14)(예를 들어, 전압계, 전류계 등)를 이용하여 전력에 따른 정보(예를 들어, 전압, 전류 등) 를 측정한다.
이러한 반도체 제조 설비(20)는 실시간으로 전원 공급 제어 및 모니터링을 위한 전력 제어 시스템을 구비하지 않으며, 이로 인해 반도체 제조 설비(20)의 동작시 사용되는 소비 전력에 대한 각종 정보들을 데이터화할 수 없고, 또 각 모듈(22)들 단위로 소비 전력량을 구분 및 관리할 수 없어서 전기적인 오류가 발생될 경우, 문제의 원인 파악 및 해결책을 찾기가 어렵다.
상술한 바와 같이, 기존의 반도체 제조 설비(20)는 전력을 관리하는데는 실시간으로 모니터링하기가 어렵고, 또 많은 인력 및 시간적인 손실이 발생된다.
본 발명의 목적은 전력 수요에 따른 정보를 데이터화하기 위한 반도체 제조 설비의 전력 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 실시간으로 전력 제어 및 모니터링하기 위한 반도체 제조 설비의 전력 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 반도체 제조 설비의 전력 제어 시스템은 실시간으로 측정된 전력 정보를 데이터화하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같이 전력 제어 시스템은 데이터화된 전력 정보를 실시간으로 모니터링하고, 이상 발생시 전력 공급을 제어하게 한다.
본 발명의 다수의 모듈들을 구비하는 반도체 제조 설비의 전력 제어 시스템은, 상기 모듈들로 전원을 분산시켜서 공급하는 전원 공급 장치와; 상기 전원 공급 장치로부터 상기 모듈들 각각으로 공급되는 실시간으로 전력 정보를 측정하는 측정 장치 및; 상기 측정 장치로부터 측정된 상기 전력 정보를 받아서 데이터화하고, 상기 데이터화된 전력 정보를 실시간으로 모니터링하도록 표시하고, 상기 모듈들의 전력 사용량을 실시간으로 제어하는 제어 장치를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어 장치는; 상기 측정 장치로부터 상기 전력 정보를 받아서 데이터화하고, 현재 측정된 상기 전력 정보가 기설정된 목표 전력을 초과하면, 현재 사용 전력을 조절하도록 상기 모듈들 또는 상기 전원 공급 장치를 제어하는 제어부 및; 데이터화된 상기 전력 정보를 받아서 실시간으로 모니터링하도록 표시하는 감시부를 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 전원 공급 장치로 제공되는 전력을 제어하고, 상기 제어부로부터 상기 전력 정보를 받아서 전력 관리하는 공장 자동화 시스템을 더 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 제어 장치는 클러스터 툴 컨트롤러 시스템로 구비된다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 측정 장치는 상기 전력 정보를 실시간으로 측정하는 패널 측정기로 구비된다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 패널 측정기는; 상기 전원 공급 장치로부터 상기 모듈들로 공급되는 전원의 전압 및 전류를 측정하는 장치를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 다수의 모듈들을 구비하는 반도체 제조 설비의 전력 제어 시스템의 제어 방법을 제공하는데 있다. 이 방법은, 공정 진행에 따 라 전원 공급 장치로부터 상기 모듈들로 전원을 분산, 공급한다. 패널 측정기를 이용하여 실시간으로 전력 정보를 측정한다. 측정된 상기 전력 정보를 받아서 데이터화하고, 데이터화된 상기 전력 정보를 모니터링하도록 표시한다. 데이터화된 상기 전력 정보를 이용하여 상기 모듈들에 대한 기설정된 목표 전력을 초과하는지를 판별한다. 이어서 판별 결과, 상기 목표 전력이 초과되었으면, 상기 모듈들에 대한 전력 수요를 제어한다.
일 실시예에 있어서, 상기 판별 결과, 상기 목표 전력이 초과되지 않았으면, 상기 모듈들의 전력 사용에 따른 상기 전력 정보를 실시간으로 모니터링하는 것을 더 포함한다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하 첨부된 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조 설비의 전력 제어 시스템의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 전력 제어 시스템(100)은 전원 공급 장치(102)로부터 공정을 처리하는 다수의 모듈(112)들을 구비하는 반도체 제조 설비(110)로 일정 전력 수요에 따른 전원을 공급한다. 이 때, 전력 제어 시스템(100)은 패널 측정기(104) 를 이용하여 실시간으로 전력에 대한 정보(이하, 전력 정보)를 측정한다. 또 패널 측정기(104)로부터 측정된 전력 정보를 네트워크(108)를 통하여 실시간으로 제어 장치(106)로 제공한다. 예를 들어, 전력 정보는 전압, 전류, 적산 전력, 역률 및 주파수 등을 포함한다.
전원 공급 장치(102)는 시설 관리자로부터 공급받은 전력을 반도체 제조 설비(110)의 각 모듈(112)들로 분산시켜서 전원을 공급한다.
패널 측정기(104)는 각 모듈(112)들로 공급되는 전원의 전압 및 전류 등을 측정하는 측정 장치로, 전원 공급 장치(102)와 각 모듈(112)들 사이에 적어도 하나 구비되어 각 모듈(112)들의 전력 사용에 따른 전력 정보를 실시간으로 측정한다. 예컨대, 패널 측정기(104)는 3상 RST를 측정하여 전압, 전류, 적산 전력, 역률 및 주파수 등을 측정한다.
그리고 제어 장치(106)는 패널 측정기(104)로부터 제공되는 전력 정보를 데이터화하여 전원 공급 장치(102)를 통해 반도체 제조 설비(110)의 각 모듈(112)들로 공급되는 전력을 실시간으로 모니터링하고, 이를 이용하여 공정 및 용도별 전력 사용량을 파악한다. 그 결과, 제어 장치(106)는 현재 사용 전력에 이상이 발생되면, 해당 모듈의 전력을 차단하거나 전력 공급을 조절하도록 제어(CONTROL)한다.
구체적으로, 제어 장치(106)는 CTC(Cluster Tool Controller) 시스템(120)과 FA(Factory Automation) 시스템(130)을 포함하며, CTC 시스템(120)은 감시부(122)와 제어부(120)를 포함한다. CTC 시스템(120)은 디바이스 넷(Device Net), 이너넷(ethernet) 및 RS-232C 등과 같은 네트워크(108)를 통하여 패널 측정기(104)와 연결되고, 패널 측정기(104)로부터 측정된 전력 정보를 실시간으로 받아서 데이터화한다. 그리고 CTC 시스템(120)과 FA 시스템(130)은 디바이스 넷 등과 같은 네트워크(124)를 통해 상호 데이터 및 제어 신호를 전송하여 반도체 제조 설비(110)의 전력을 제어한다.
감시부(122)는 패널 측정기(104)로부터 측정된 전력 정보를 실시간으로 받아서 반도체 제조 설비(110)의 각 모듈(112)들에 대한 현재의 전력 사용량을 데이터화하여 수용 전력, 예측 전력 및 조정 전력 등을 표시한다. 따라서 반도체 제조 설비(110)의 각 공정별 전력 사용량을 GUI 등을 통해 사용자가 모니터링할 수 있다.
제어부(120)는 내부에 제어 프로그램을 구비하고, 이를 통해 예측 전력을 데이터화하여 반도체 제조 설비(110)의 소요 전력이 목표 전력을 초과하게 되면, 자동적으로 각 모듈(112)들의 전원을 제어하도록 전원 공급 장치(102) 또는 FA 시스템(130)으로 제어 신호(CONTROL)를 출력한다. 즉, 제어부(120)는 반도체 제조 설비(110)의 각 모듈(112)들의 전력 사용량을 실시간으로 모니터링하고, 이상이 발생되면 제어 신호(CONTROL)를 발생한다. 이 때, 전원 공급 장치(102)는 제어 신호(CONTROL)에 응답해서 각각의 모듈(112)들에 대한 전력을 조절한다. 또는 FA 시스템(130)은 제어 신호(CONTROL)에 응답해서 전원 공급 장치(102)로 공급되는 전력량을 조절한다. 따라서 본 발명의 전력 제어 시스템(100)은 부하단(110)과 전원 공급 장치(102)를 동시 제어하여 전력 제어에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
그러므로 본 발명의 전력 제어 시스템(100)은 전력의 목표 전력의 범위 내에서 적절하게 부하 설비 즉, 반도체 제조 설비(110)의 각 모듈(112)들로 전력을 사 용할 수 있도록 전원 공급을 제어한다.
따라서 본 발명의 전력 제어 시스템(100)은 전력 정보를 실시간으로 측정, 데이터화 및 분석하여 현재 상태를 실시간으로 모니터링하고, 이상 상황이 발생되면 즉시 조치를 취하므로서 현장 관리, 과다한 전력 수요 예방 및 이상 발생에 대한 신속한 조치가 가능하다.
그리고 도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조 설비의 전력 제어 시스템의 동작 수순을 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 단계 S150에서 공정 진행에 따라 전원 공급 장치(102)로부터 반도체 제조 설비(110)의 각 모듈(112)들로 전원을 공급한다. 단계 S152에서 패널 측정기(104)를 이용하여 전력 정보를 측정한다. 단계 S154에서 패널 측정기(104)로부터 측정된 전력 정보를 제어 장치(106)로 제공하여 데이터화하고 모니터링하도록 표시한다.
단계 S156에서 데이터화된 전력 정보를 이용하여 반도체 제조 설비(110)의 각 모듈(112)들에 대한 목표 전력이 초과되는지를 판별한다.
판별 결과, 목표 전력이 초과되었으면, 이 수순은 단계 S158로 진행하여 반도체 제조 설비(110)의 각 모듈(112)들에 대한 전력 수요를 제어한다. 그리고 목표 전력이 초과되지 않았으면, 이 수순은 단계 S160으로 진행하여 현재 반도체 제조 설비(110)의 전력 사용에 따른 전력 정보를 실시간으로 모니터링한다.
이상에서, 본 발명에 따른 반도체 제조 설비의 전력 제어 시스템의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
상술한 바와 같이, 반도체 제조 설비의 전력 제어 시스템은 전력 수요를 실시간으로 측정하여 데이터화함으로써, 반도체 제조 설비의 각 모듈들에 대한 불필요한 소비 전력 사용을 방지하고 전력의 효율적인 사용을 도모하여 전력 낭비 및 손실을 줄일 수 있다.
또한 본 발명의 전력 제어 시스템은 현재 전력 사용량을 실시간으로 측정하여 공정 및 용도별 전력 사용량 계측을 통해 데이터화함으로써, 최대 전력의 발생 조건을 파악할 수 있다.
또, 본 발명의 전력 제어 시스템은 전력 정보의 데이터화를 통해 최대 전력 발생의 원인 분석이 가능하고 이를 통해 효과적인 전력 관리가 가능하다.

Claims (8)

  1. 다수의 모듈들을 구비하는 반도체 제조 설비의 전력 제어 시스템에 있어서:
    상기 모듈들로 전원을 분산시켜서 공급하는 전원 공급 장치와;
    상기 전원 공급 장치로부터 상기 모듈들 각각으로 공급되는 실시간으로 전력 정보를 측정하는 측정 장치 및;
    상기 측정 장치로부터 측정된 상기 전력 정보를 받아서 데이터화하고, 상기 데이터화된 전력 정보를 실시간으로 모니터링하도록 표시하고, 상기 모듈들의 전력 사용량을 실시간으로 제어하는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 장치는;
    상기 측정 장치로부터 상기 전력 정보를 받아서 데이터화하고, 현재 측정된 상기 전력 정보가 기설정된 목표 전력을 초과하면, 현재 사용 전력을 조절하도록 상기 모듈들 또는 상기 전원 공급 장치를 제어하는 제어부 및;
    데이터화된 상기 전력 정보를 받아서 실시간으로 모니터링하도록 표시하는 감시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 전원 공급 장치로 제공되는 전력을 제어하고, 상기 제어부로부터 상기 전력 정보를 받아서 전력 관리하는 공장 자동화 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제어 장치는 클러스터 툴 컨트롤러 시스템로 구비되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 장치는 상기 전력 정보를 실시간으로 측정하는 패널 측정기로 구비되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 패널 측정기는;
    상기 전원 공급 장치로부터 상기 모듈들로 공급되는 전원의 전압 및 전류를 측정하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.
  7. 다수의 모듈들을 구비하는 반도체 제조 설비의 전력 제어 시스템의 제어 방법에 있어서:
    공정 진행에 따라 전원 공급 장치로부터 상기 모듈들로 전원을 분산, 공급하 고;
    패널 측정기를 이용하여 실시간으로 전력 정보를 측정하고;
    측정된 상기 전력 정보를 받아서 데이터화하고, 데이터화된 상기 전력 정보를 모니터링하도록 표시하고;
    데이터화된 상기 전력 정보를 이용하여 상기 모듈들에 대한 기설정된 목표 전력을 초과하는지를 판별하고;
    판별 결과, 상기 목표 전력이 초과되었으면, 상기 모듈들에 대한 전력 수요를 제어하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템의 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 판별 결과, 상기 목표 전력이 초과되지 않았으면, 상기 모듈들의 전력 사용에 따른 상기 전력 정보를 실시간으로 모니터링하는 것을 더 포함하는 전력 제어 시스템의 제어 방법.
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