KR20100048398A - 반도체 제조 설비 및 그 관리 방법 - Google Patents

반도체 제조 설비 및 그 관리 방법 Download PDF

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Abstract

예상되는 문제점을 사전에 파악하여 조치하는 반도체 제조 설비 및 그 관리 방법을 개시한다. 반도체 제조 설비의 관리 방법은 설비로부터 각 유닛들의 가동상태 데이터를 수신하고, 데이터를 수집하여 저장한다. 저장된 데이터를 분석하여 유닛들에 내재된 증상을 확인하고, 데이터와 유닛들에 내재된 증상의 변화 추이를 분석하여 유닛들의 가동 상태를 예측한 후 예측 결과에 따라 설비를 관리한다.

Description

반도체 제조 설비 및 그 관리 방법{SEMICONDUCTOR MANUFACTURING EQUIPMENT AND MANAGEMENT METHOD THEREOF}
본 발명은 반도체 제조 설비 및 그 관리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 예상되는 문제점을 사전에 파악하여 조치하는 반도체 제조 설비 및 그 관리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 하나의 완성된 반도체 제품을 생산하기 위해서는 무수히 많은 공정 및 공정을 정밀하게 수행하는 무수히 많은 반도체 설비를 거쳐야만 한다. 이와 같은 이유로 반도체 산업을 설비 의존도가 높은 장치 산업이라 하기도 한다.
이와 같이 반도체 제품을 생산하는 생산 라인에 설치된 무수히 많은 반도체 설비들은 장시간 가동을 하게 되므로, 설비의 노후나 마모, 제어 시스템의 문제 등으로 설비 이상이 발생할 수도 있다.
이에 따라, 반도체 설비들에서 큰 문제가 발생하지 않도록 사전에 반도체 설비들의 상태를 주기적으로 체크하고, 미리 조치를 취할 수 있는 효율적인 관리 방법이 요구되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 설비의 노후나 마모 등으로 서서히 발생하는 문제점을 사전에 파악하여 조치하는 반도체 제조 설비 및 그 관리 방법를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 제조 설비의 관리 방법은 다음과 같다. 설비로부터 각 유닛들의 가동상태 데이터를 수신하고, 상기 데이터를 수집하여 저장한다. 상기 저장된 데이터를 분석하여 상기 유닛들에 내재된 증상을 확인하고, 상기 데이터와 상기 유닛들에 내재된 증상의 변화 추이를 분석하여 상기 유닛들의 가동 상태를 예측한 후 상기 예측 결과에 따라 상기 설비를 관리한다.
본 발명의 일 실시 예로, 상기 데이터는 가동 일시, 가동 시간, 소음, 진동 및 오차 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예로, 상기 데이터를 수집하고 저장하는 단계는 상기 가동 일시와 상기 가동 시간을 통해 상기 유닛들의 누적된 가동 시간을 계산할 수 있다. 상기 유닛들의 가동 상태를 예측하는 단계는 상기 내재된 증상의 변화를 상기 누적된 가동 시간과 비교하여 상기 유닛들의 가동 상태를 예측할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예로, 상기 유닛들의 내재 증상을 확인하는 단계는 상기 유닛들의 이상을 확인시 알람을 발생시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예로, 상기 설비를 관리하는 단계는 상기 예측 결과에 따라 경고를 표시할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 제조 설비는 반도체 기판을 공정 처리하는 복수의 모듈, 상기 모듈들을 실시간으로 모니터링하여 가동 상태를 확인하고, 상기 가동 상태에 대한 데이터를 송신하는 적어도 하나의 제어 유닛 및 상기 제어 유닛으로부터 상기 데이터를 수신하여 저장하고, 기 저장된 데이터들을 분석하여 상기 모듈들의 내재 증상의 변화를 확인하고, 상기 내재 추후 상기 모듈들의 가동 상태를 예측하는 서버를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예로, 상기 데이터는 가동 일시, 가동 시간, 소음, 진동 및 오차 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예로, 상기 서버는 상기 내재 증상의 변화를 상기 모듈들의 가동 시간과 비교하여 분석하는 내재 증상 분석부를 더 포함할 수 있다.
상술된 반도체 제조 설비 및 그 관리 방법에 따르면, 노후나 마모와 같이 서서히 발생하는 문제들을 지속적으로 모니터링하고 분석함으로써, 설비의 문제 발생을 미연에 방지할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 반도체 제조 설비 및 그 관리 방법에 대한 실시 예를 상세하게 설명한다. 상술한 본 발명이 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 및 효과는 첨부된 도면과 관련된 실시 예들을 통해서 용이하게 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 아래의 실시 예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고, 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 범위가 후술될 실시 예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 한편, 도면은 명확한 설명을 위해 일부가 간략하거나 과장되게 표현되었다. 도면에 표현된 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 제조 설비를 나타내는 블럭도이고, 도 2는 도 1에 도시된 내재 증상 분석부를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 반도체 제조 설비(100)는 복수의 프로세스 모듈(또는 유닛)(110)과 복수의 트랜스퍼 모듈(또는 유닛)(120)을 구비한다. 예를 들어, 상기 반도체 제조 설비(100)는 포토리소그라피 공정을 처리하는 스피너(spinner) 설비로, 상기 프로세스 모듈(110)로서 베이크, 도포 및 현상 등의 공정을 각각 처리하는 복수의 처리 유닛(또는 공정 챔버)과, 상기 트랜스퍼 모듈(120)로서 반도체 기판을 이송하는 복수의 웨이퍼 이송 장치를 구비한다.
상기 반도체 제조 설비(100)는 복수 개의 프로세스 모듈(110)들을 제어하는 적어도 하나의 프로세스 모듈 컨트롤러(130)과, 복수의 트랜스퍼 모듈(120)들을 제어하는 적어도 하나의 트랜스퍼 모듈 컨트롤러(140) 및 상기 프로세스 모듈 컨트롤러(130)와 상기 트랜스퍼 모듈 컨트롤러(140)에 네트워크를 통하여 각각 연결되어 상기 반도체 제조 설비(100)의 제반 동작을 제어하는 설비 제어부(150)를 포함한 다.
상기 프로세스 모듈 컨트롤러(130)와 상기 트랜스퍼 모듈 컨트롤러(140) 각각은 상기 프로세스 모듈들(110)과 상기 트랜스퍼 모듈들(120)을 실시간으로 모니터링하여 이들의 가동 상태에 대한 데이터를 수집한다. 그리고, 상기 프로세스 모듈 컨트롤러(130)와 상기 트랜스퍼 모듈 컨트롤러(140) 각각은 상기 데이터를 상기 설비 제어부(150)로 전송한다. 상기 데이터는 상기 프로세스 모듈들(110)과 상기 트랜스퍼 모듈들(120)의 가동 일시, 가동 시간, 소음, 진동 및 오차 등을 포함할 수 있다.
상기 설비 제어부(150)는 예컨대, 클러스터 툴 컨트롤러(Cluster Tool Controller : CTC)로 구비되고, 네트워크(예를 들어, 직렬 통신, 랜 등)를 통해 상기 프로세스 모듈 컨트롤러(130)와 트랜스퍼 모듈 컨트롤러(140)에 연결되어 상기 반도체 제조 설비(100)의 제반 동작을 제어한다. 그리고, 상기 설비 제어부(150)는 상기 프로세스 모듈 컨트롤러(130) 또는 상기 트랜스퍼 모듈 컨트롤러(140)로부터 상기 데이터를 수신하여 상기 프로세스 모듈들(110)과 상기 트랜스퍼 모듈들(120)의 가동 상태에 문제가 발생하면 알람을 발생시킨다.
또한, 상기 반도체 제조 설비(100)는 상기 설비 제어부(150)와 네트워크를 통하여 연결되고, 상기 설비 제어부(150)로부터 상기 데이터를 수신하는 데이터 베이스 서버(160)를 포함한다.
상기 데이터 베이스 서버(160)는 상기 데이터를 수신하여 저장하고, 상기 데이터를 통해 상기 모듈들(110,120)에 내재된 증상을 확인한다. 이러한 상기 데이터 베이스 서버(160)는 상기 데이터가 저장되고, 상기 내재 증상의 변화를 상기 모듈들의 누적된 가동 시간과 비교하여 분석하는 내재 증상 분석부(170)를 더 포함한다.
상기 내재 증상 분석부(170)는 기 저장된 상기 데이터들을 분석하여 추후 상기 모듈들(110,120)의 가동 상태를 예측한다. 구체적으로, 상기 내재 증상 분석부(170)는 도 2에 도시된 바와 같이 기록 날짜, 기록 시간, 일일 가동 시간, 누적 가동 시간, 소음, 진동 및 오차 등을 포함하는 데이터를 저장한다. 여기서, 누적 가동 시간은 상기 내재 증상 분석부(170)가 상기 기록 날짜와 일일 가동 시간을 계산하여 저장하거나, 상기 모듈들(110,120) 각각이 계산하여 상기 데이터 베이스 서버(160)로 전송함으로써 저장될 수도 있다.
상기 내재 증상 분석부(170)는 상기 소음, 진동 및 오차의 변화를 상기 누적 가동 시간과 비교하고 분석하여 상기 소음, 진동 및 오차의 예상 변화치를 예측할 수 있다. 예를 들어, 상기 내재 증상 분석부(170)는 10시간 단위로 상기 누적 가동 시간이 변화될 때마다 상기 진동이 1씩 증가되는 것을 확인한다. 그리고, 상기 내재 증상 분석부(170)는 상기 진동이 5씩 변화할 때마다 상기 소음이 1씩 변화하고, 상기 오차가 0.1씩 변화한다. 이는 상기 모듈들(110,120)의 가동 시간이 50시간이 되면 상기 소음과 오차가 조금씩 증가하는 것으로 판단할 수 있다. 즉, 상기 모듈들(110,120)이 노후 될수록 마모가 발생하여 소음과 오차가 증가한다.
상기 내재 증상 분석부(170)는 예컨대, 9월 20일에 상기 모듈들(110,120)로부터 보고받은 상기 데이터에서 상기 누적 가동 시간이 190시간으로 확인되면, 9월 30일에 상기 모듈들(110,120)이 10시간 가동됨으로써, 상기 소음과 상기 진동이 1 증가하고, 상기 오차가 0.1 증가할 것으로 예측할 수 있다.
상기 내재 증상 분석부(170)는 상기 소음, 진동 및 오차가 상기 모듈들(110,120)의 수명과 관련하여 치명적인 수치로 확인되는 시점을 예상함으로써, 그 전에 유지 보수를 실시하도록 경고할 수 있다. 예컨대, 상기 모듈들(110,120)에서 상기 소음, 진동 및 오차가 각각 40, 50 및 1.5로 측정될 때 상기 모듈들(110,120)에서 문제가 발생하는 것으로 설정되면, 상기 내재 증상 분석부(170)는 상기 누적 가동 시간의 예상 시점을 계산하여 상기 소음, 진동 및 오차가 문제 발생값에 근접할 때 사용자에게 미리 경고해준다.
상술된 반도체 제조 설비(100)는 노후나 마모와 같이 서서히 발생하는 문제들을 지속적으로 모니터링하고 분석함으로써, 설비의 문제 발생을 미연에 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 제조 설비의 관리 방법을 나타내는 흐름도이다. 여기서는, 설명의 편의를 위해 도 1에 도시된 참조 번호를 차용하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 내재 증상 분석부(170)는 프로세스 모듈들(110)과 트랜스퍼 모듈들(120)에서 각각 전송되는 가동 상태 데이터를 수신하여 상기 데이터를 수집하고, 상기 데이터를 저장한다. 이때, 상기 내재 증상 분석부(170)는 상기 데이터를 통해 상기 프로세스 모듈들(110)과 트랜스퍼 모듈들(120)의 내재 증상을 체크하고, 기록한다(S10).
상기 내재 증상 분석부(170)는 상기 프로세스 모듈들(110)과 트랜스퍼 모듈들(120)의 동작이 이루어지고, 상기 데이터의 전송이 시간 내에 이루어지는지 확인하여 정상적으로 구동되는지 여부를 판단한다(S20).
상기 내재 증상 분석부(170)는 상기 프로세스 모듈들(110)과 트랜스퍼 모듈들(120)이 정상적으로 구동하지 않으면, 상기 설비 제어부(150)를 통해 알람을 발생시킨다(S30).
상기 내재 증상 분석부(170)는 상기 프로세스 모듈들(110)과 트랜스퍼 모듈들(120)의 정상 구동이 확인되면, 상기 데이터를 기 저장된 데이터들과 비교하여 분석한다. 그리고, 상기 내재 증상 분석부(170)는 상기 데이터들을 분석한 결과 상기 프로세스 모듈들(110)과 트랜스퍼 모듈들(120)에서 이상이 발생할 시점인가 확인한다(S40).
여기서, 상기 프로세스 모듈들(110)과 트랜스퍼 모듈들(120)에서 이상이 발생할 시점에 근접하면, 사용자에게 경고한다(S50).
그리고, 이상이 발생할 시점이 아니면 상기 프로세스 모듈들(110)과 트랜스퍼 모듈들(120)에 내려지는 다음 명령이 있는지 확인한다(S60).
다음 명령이 있으면 상기 프로세스 모듈들(110)과 트랜스퍼 모듈들(120)이 가동하게 되므로, 상기 내재 증상 분석부(170)는 상기 데이터를 수신하고 저장한다. 그리고, 상기 데이터를 통해 상기 프로세스 모듈들(110)과 트랜스퍼 모듈들(120)의 내재 증상을 체크하고, 기록한다(S10).
다음 명령이 없으면, 상기 프로세스 모듈들(110)과 트랜스퍼 모듈들(120)의 가동을 종료한다.
상술된 반도체 제조 설비의 관리 방법은 불시에 발생하는 설비 문제보다 노후나 마모, 제어시스템의 문제 등으로 인하여 서서히 발생하는 설비 문제를 체크함으로써, 큰 문제의 소지를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 제조 설비를 나타내는 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 내재 증상 분석부를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 제조 설비의 관리 방법을 나타내는 흐름도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 반도체 제조 설비 110: 프로세스 모듈
120: 트랜스퍼 모듈 130: 프로세스 모듈 컨트롤러
140: 트랜스퍼 모듈 컨트롤러 150: 설비 제어부
160: 데이터 베이스 서버 170: 내재 증상 분석부

Claims (9)

  1. 설비로부터 각 유닛들의 가동상태 데이터를 수신하는 단계;
    상기 데이터를 수집하여 저장하는 단계;
    상기 저장된 데이터를 분석하여 상기 유닛들에 내재된 증상을 확인하는 단계;
    상기 데이터와 상기 유닛들에 내재된 증상의 변화 추이를 분석하여 상기 유닛들의 가동 상태를 예측하는 단계; 및
    상기 예측 결과에 따라 상기 설비를 관리하는 단계를 포함하는 반도체 제조 설비의 관리 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 데이터는 가동 일시, 가동 시간, 소음, 진동 및 오차 등을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비의 관리 방법.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 데이터를 수집하고 저장하는 단계는,
    상기 가동 일시와 상기 가동 시간을 통해 상기 유닛들의 누적된 가동 시간을 계산하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비의 관리 방법.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 유닛들의 가동 상태를 예측하는 단계는,
    상기 내재된 증상의 변화를 상기 누적된 가동 시간과 비교하여 상기 유닛들의 가동 상태를 예측하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비의 관리 방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 유닛들의 내재 증상을 확인하는 단계는,
    상기 유닛들의 이상을 확인시 알람을 발생시키는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비의 관리 방법.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 설비를 관리하는 단계는,
    상기 예측 결과에 따라 경고를 표시하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비의 관리 방법.
  7. 반도체 기판을 공정 처리하는 복수의 모듈;
    상기 모듈들을 실시간으로 모니터링하여 가동 상태를 확인하고, 상기 가동 상태에 대한 데이터를 송신하는 적어도 하나의 제어 유닛; 및
    상기 제어 유닛으로부터 상기 데이터를 수신하여 저장하고, 기 저장된 데이터들을 분석하여 상기 모듈들의 내재 증상의 변화를 확인하고, 상기 내재 추후 상기 모듈들의 가동 상태를 예측하는 서버를 포함하는 반도체 제조 설비.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 데이터는 가동 일시, 가동 시간, 소음, 진동 및 오차 등을 포함하는 것 을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 서버는 상기 내재 증상의 변화를 상기 모듈들의 가동 시간과 비교하여 분석하는 내재 증상 분석부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
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