KR20140132373A - 레거시 하드웨어 및 소프트웨어를 위한 향상된 리­호스팅 능력 - Google Patents

레거시 하드웨어 및 소프트웨어를 위한 향상된 리­호스팅 능력 Download PDF

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KR20140132373A
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Abstract

본원 발명의 실시예들은, 비-레거시(non-legacy) 제어기를 이용하여 레거시 반도체 애플리케이션들을 실행하는 시스템들 및 방법들에 관한 것이다. 일부 실시예들에서, 하드웨어 추상화 계층 및/또는 모방기를 이용하여, 비-레거시 동작 시스템과 레거시 애플리케이션들을 포함하는 레거시 구성요소들 사이의 통신을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 여러 가지 방법들 및/또는 장치들을 이용하여, 레거시와 비-레거시 구성요소들 사이의 통신들을 모방 및/또는 변환하기 위해서 이용될 수 있다.

Description

레거시 하드웨어 및 소프트웨어를 위한 향상된 리­호스팅 능력{ENHANCED RE­HOSTING CAPABILITY FOR LEGACY HARDWARE AND SOFTWARE}
본원 발명은 일반적으로 기판 프로세싱에 관한 것이고, 보다 특히, 반도체 프로세싱 툴들을 위한 제어 시스템들에 관한 것이다.
집적 회로들, 평판 디스플레이들, 태양 패널들 및 다른 제품들과 같은 반도체 장치들의 제조는 종종 기판 상에서 매우 얇은 층들을 형성하는 것 및 그러한 층들을 패터닝하는 것을 포함한다. 필수적인 증착을 실행하기 위한 정교한 툴들의 이용을 포함하는 반도체 증착 및 패터닝 프로세스들을 위한 여러 가지 기술들이 개발되었다.
제조자들은 그러한 툴들을 구입하기 위해서 상당한 돈을 투자한다. 그들은 또한 툴들을 유지보수하기 위해서 그리고 각각이 툴에 의해서 실시되는 여러 가지 프로세싱 단계들을 최적화하고 검정하기(qualifying) 위해서 상당한 돈을 투자한다. 특별한 툴에 의해서 실시되는 프로세스가 특별한 과제(예를 들어, IC의 특별한 제조 단계에서 실리콘 산화물 층을 증착하는 것)에 대해서 일단 최적화되고 검정되면, 프로세스에 대한 임의 변화는 변화된 프로세스가 다시 검정될 것을 종종 필요로 한다 - 비용 및 시간 소모 프로세스이다. 그에 따라, 일부 경우들에서, 특별한 툴이 수년에 걸쳐서 동일한 기능을 실시하도록 하는 것이 바람직할 수 있을 것이다.
그러나, 해당 툴이 낡아짐에 따라, 일부 부분들을 서비스할 필요가 있을 수 있을 것이고, 툴들이 더 이상 이용가능하지 않을 수 있을 것이다. 예를 들어, 화학기상증착(CVD) 툴이, 다른 구성요소들 중에서, 컴퓨터 프로세서, RAM 및 하드디스크 메모리 저장장치, 및 툴과 제어 시스템 사이에서 정보가 교환될 수 있게 허용하거나 사용자가 툴 동작을 위해서 정보를 입력할 수 있도록 허용하는, 광 펜(light pen) 디스플레이 인터페이스와 같은, 여러 가지 I/O 인터페이스들을 포함할 수 있을 것이다. 툴을 작동시키는(run off) 특정 반도체 프로세스들이, 컴퓨터 제어 시스템의 원래의 구성요소들에 의존하는 프로세서의 속도 또는 다른 변수들에 의존하는 알고리즘을 기초로, 타이밍될(timed) 수 있을 것이다. 그러한 원래의 구성요소들이 제조로부터 단계적으로 철수됨(phased out)에 따라, 구성요소들을 동일한 또는 유사한 기능들을 실행하는 새로운 구성요소들로 교체하는 것이 툴에 의해서 실행되는 프로세스의 타이밍 또는 다른 변수들에 바람직하지 못한 영향을 미칠 수 있을 것이다. 이는, 프로세스가 다시 검정되는 것(requalifed), 다시 영점교정되는 것, 다시 테스트되는 것 등을 필요로 할 수 있을 것이며, 이는 매우 비용 및 시간 소모적일 수 있다.
본원 발명의 실시예들은, 레거시 반도체 프로세스 제어 시스템들 내로 통합될 수 있고 레거시 반도체 제조 툴들과 상호작용할 수 있는 반도체 프로세스 제어 시스템에 관한 것이다. "레거시"라는 단어는, 낡은(더 이상 이용가능하지 않은) 또는 기존의 능력들을 완전히 지원하면서 부가되는 부가적 능력들을 필요로 하는 구성요소들을 가지는 임의의 반도체 제어 시스템을 지칭한다. 반도체 프로세스 제어 시스템은, 새롭고 개선된 기능성을 제공하면서 프로세싱 기능들에서의 변화없이 모든 이전에 개발된 프로세스들 및 레시피들이 실행될 수 있도록 허용하는 이음매없는(seamless) 방식으로 레거시 반도체 프로세스 제어 시스템을 대체할 수 있다.
발명의 하나의 특별한 실시예는 단일 보드 컴퓨터(SBC)로서 구현될 수 있는, 반도체 프로세스 제어기에 관한 것이다. 이러한 단일 보드 컴퓨터는 레거시 반도체 프로세스 제어 시스템의 적어도 일부를 대체할 수 있고 및/또는 기판 프로세싱 툴을 제어하도록 구성될 수 있다. 본원 발명의 일부 실시예들에서, SBC가 광 펜 비디오 제어 모듈; 제 1 동작 시스템(예를 들어, 모토롤라(Motorola)-기반의 또는 VME-기반의 동작 시스템)을 실행하는 68xxx-기반의 제어기를 모방하는 레거시 제어기 모듈; 상기 제 1 동작 시스템과 상이한 제 2 동작 시스템(예를 들어, 인텔-기반의 또는 PCI-기반의 동작 시스템)을 실행하는 제 2 제어 모듈; 및 데이터 저장 모듈을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제 1 동작 시스템 및 제 2 동작 시스템이 동일한 프로세서 상에서 또는 상이한 프로세서들 상에서 동작할 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나의 동작 시스템이 다른 동작 시스템의 적어도 부분들을 모방할 수 있다.
일부 실시예들에서, SBC가 또한, 그러한 SBC이 보다 큰 제어 시스템의 여러 부분들로 연결될 수 있게 하는 제 1 커넥터를 포함할 수 있는 백플레인 버스(backplane bus) 인터페이스를 포함할 수 있다. SBC가 또한 복수의 레거시 I/O 포트들(적어도 16개의 RS-232 직렬 포트들, 제 1 및 제 2 USB 포트들, 및 제 1 및 제 2 이더넷 포트들) 및/또는 제 2의 복수의 I/O 포트들(적어도 제 3 및 제 4 USB 포트들, 제 3 및 제 4 이더넷 포트들, 및 VGA 비디오 포트)을 포함한다.
복수의 레거시 I/O 포트들의 각각에 대한 연결들을 지원하기 위한 충분한 수의 핀들을 포함하는 제 2 커넥터가 복수의 레거시 I/O 포트들에 대해서 동작적으로 커플링된다. 일부 실시예들에서, SBC가 제 3 및 제 4 USB 포트들의 각각에 대한 USB 커넥터를 포함하도록, 분리되고 구분된 커넥터들이 제 2의 복수의 I/O 포트들 내의 포트들의 각각과 연관될 수 있다. 제 3 및 제 4 이더넷 포트들의 각각에 대한 이더넷 커넥터 및 VGA 비디오 포트에 대한 VGA 커넥터가 또한 포함될 수 있다. SBC이, 구체적으로 언급된 것에 더하여, 많은 수의 I/O 포트들 및 커넥터들을 포함할 수 있다. 광 펜 비디오 제어 모듈, 레거시 제어기 모듈, 제 2 제어 모듈, 대량 데이터 저장 모듈, 백플레인 버스 인터페이스, 및 복수의 레거시 I/O 포트들 사이의 통신을 허용하도록 동작적으로 연결된 PCI 버스를 SBC가 포함할 수 있다.
본원 발명의 많은 장점들 및 특징들과 함께 본원 발명의 여러 가지 실시예들이 이하의 문장 및 첨부된 도면들과 함께 보다 구체적으로 설명된다.
도 1은 많은 수의 레거시 반도체 프로세싱 툴들로 통합된 컴퓨터 제어 레거시 반도체 제어 시스템(100)의 블록도이다.
도 2는 본원 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 반도체 프로세싱 제어 시스템(200)의 블록도이다.
도 3a는 애플리케이션들 및 데이터 파일들과 인터페이싱하는 동작 시스템을 가지는 전형적인 제어 시스템의 추상화(abstraction)를 도시한다.
도 3b는 해석기/모방기 및/또는 하드웨어 추상화 계층을 통해서 애플리케이션들 및 데이터 파일들과 인터페이싱하는 동작 시스템을 가지는 제어 시스템의 추상화를 도시한다.
도 4는 본원 발명의 일 실시예에 따른 반도체 프로세싱 제어 시스템(200)의 논리적 계층구조(logical hierarchy)를 도시한 도면이다.
도 5는 기능성 비디오 제어기(104)를 모방하기 위해서 반도체 프로세싱 제어 시스템(200)에 의해서 이용될 수 있는 기술을 도시한다.
도 6은 본원 발명의 실시예에 따른 전력 공급 제어 모듈(600)을 포함하여 반도체 프로세싱 제어 시스템(200)이 내부에 통합될 수 있는 보다 큰 환경(environment)을 도시한다.
도 7은 본원 발명의 일 실시예에 따른 도 6에 도시된 전력 공급 제어 모듈(600)의 블록도이다.
도 8은 여기에서 설명된 실시예들의 구현을 돕기 위한 기능성을 실시하기 위한 예시적인 컴퓨터 시스템을 도시한다.
본원 발명을 보다 잘 이해하고 파악하도록 하기 위해서, 먼저 도 1을 참조하며, 상기 도 1은 하나 또는 둘 이상의 반도체 제조 툴들의 동작을 제어할 수 있는 레거시 반도체 제어 시스템(100)의 블록도이다. 레거시 반도체 제조 툴이 여기에서 "레거시 제조 툴"로서 지칭될 수 있다. 이러한 레거시 제조 툴들은 레거시 제어기와 종종 관련되는 레거시 통신 프로토콜들을 이용하여 레거시 반도체 제어 시스템과 통신한다.
레거시 반도체 제어 시스템(100)은, 세계적으로 반도체 제조 설비들 내의 동작에서 하나 또는 둘 이상의 레거시 제조 툴들을 동시적으로 제어하기 위해서 이용될 수 있는 시스템의 예이다. 일부의 보다 새로운 제어 시스템들과 대조적으로, 이러한 툴은, 반도체 제조 챔버들뿐만 아니라 레거시 제조 툴의 내외로 그리고 상이한 챔버들 사이에서 웨이퍼들을 이송하는 임의의 중앙 로봇 시스템의 동작을 제어할 수 있는 제어의 중앙 지점을 제공한다. 그에 따라, 복수-챔버 레거시 제조 툴 내의 개별적인 챔버들은 일반적으로 그들 자체의 독립적인 제어 시스템을 필요로 하지 않거나 포함하지 않는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 레거시 반도체 제어 시스템(100)은, 랙(rack) 내에 장착될 수 있고 백플레인 버스(120)를 통해서 서로 통신할 수 있는 복수의 카드들 및 프로세싱 요소들을 포함한다. 도 1에 도시된 구체적인 구현예에서, 레거시 반도체 제어 시스템(100)이 3개의 I/O 카드들(102), 비디오 제어기(104), 2개까지의 세리프렉스(Seriplex) 채널들(전형적으로, 14개의 표준 RS-232 통신 채널들 및 2개의 RS-485 채널들)을 제공하는 특화된 복합 I/O 카드(106), 고속 메시징(HSMS) 카드(108), 및 백플레인 버스(120)에 모두 연결된 단일 보드 컴퓨터(SBC)(110)를 포함한다. 하드 디스크 드라이브(HDD)(114) 및 플로피 디스크 드라이브(116)와 같은 공유형 메모리 장치들을 레거시 반도체 제어 시스템(100)으로 연결하는, 리어 트랜지션 모듈(rear transition module; RTM)(112)이 또한 제공된다.
HSMS 카드(108)는, 100 Mbits/초 및 그 초과의 레이트들(rates)의 레거시 제조 툴에 대한 고속 메시징을 허용하는 이더넷을 통한 물리적 전송을 제공한다. 그러나, 레거시 반도체 제어 시스템(100) 내에서, HSMS 카드(108)를 통해서 수집된 동작적인 데이터를 개별적인 챔버들 내의 레거시 제조 툴 상에서 실행되는 프로세스 레시피들 상에 저장할 수 있는 공유형 메모리(예를 들어, HDD(114))가 백플레인 버스(120)를 통해서 HSMS 카드(108)에 연결된다. 백플레인 버스 연결은 그러한 데이터 전송에 대해서 심각한 병목현상부(bottleneck)이며, 이는 레거시 반도체 제어 시스템(100)의 기능성을 손상 및/또는 제한한다. 부가적으로, SBC(110)은 레거시 동작 시스템(BOSS)을 프로세스하는 레거시 제어기(예를 들어, 모토롤라 68xxx 프로세서)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 이러한 레거시 제어는 그 파일 저장 시스템에 대한 중단들을 이용하지 않을 수 있을 것이다. 레거시 동작 시스템이 또한, 파일 크기 능력들에 대한 제한들과 같은 임의 수의 제약들을 가질 수 있을 것이고 및/또는 특유의 사용자 인터페이스 하드웨어 및 레거시 제조 툴들과 연관된 포트들 및 다른 하드웨어의 특정적이고 특유한 구성들 및 타입들을 어드레스하도록 재단될(tailored) 수 있는 소유자(proprietary) 저장 파일 포맷들을 이용할 수 있을 것이다. 레거시 반도체 제어 시스템(100)에 대한 애플리케이션 소프트웨어가 레거시 동작 시스템, 그 명령 구조 및 피쳐(feature) 세트와 밀접하게 관련될(tied) 수 있다. 이로 인해서, 레거시 반도체 제어 시스템(100)과 반도체 제조 툴들 사이의 통신이 레거시 동작 시스템에 의해서 지정되는 프로토콜들을 기초로 할 수 있다.
많은 경우들에서, 수년 동안 하나 또는 둘 이상의 레거시 반도체 제조 툴들의 동작을 제어하기 위해서, 레거시 반도체 제어 시스템(100)과 유사한 또는 동일한 시스템들이 이용되어 왔다. 반도체 제조 프로세스의 일부로서 각각의 레거시 제조 툴의 각각의 프로세싱 챔버 내에서 실시되는 여러 가지 프로세싱 단계들을 최적화하고 검정하는데 있어서, 상당한 양의 엔지니어링 노력들이 빈번하게 투입되었다. 그에 따라, 오랜 기간에 걸쳐서 동일한 방식으로 툴을 계속 동작시키기 위해서 레거시 제조 툴들의 소유자는 종종 상당한 재정적인 것 및 다른 것을 고려한다. 그러나, 주어진 레거시 제조 툴의 유효 수명은, 레거시 반도체 제어 시스템(100)과 연관된 많은 전자적 부분들을 포함하는 그 부분들의 일부의 수명 보다 더 길다. 레거시 제조 툴이, 타이밍되거나 레거시 반도체 제어 시스템(100)과 연관된 특별한 하드웨어에 대한 일부 성능 메트릭(metric)에서 달리 직접적으로 링크되는 특정 프로세스를 실행할 수 있을 것이다.
컴퓨터 및 IT 분야들에서 기술이 급격하게 변화되고, 그러한 변화는 레거시 반도체 제어 시스템(100)의 특정 구성요소들에 대한 대체 부분들을 찾는 것을 점점 더 어렵게 한다. 하나의 예로서, 레거시 반도체 제어 시스템(100)이, 사용자가 툴을 동작시키기 위한 정보를 입력할 수 있게 허용하는 광 펜을 이용하여 동작하는 음극관 튜브 디스플레이(미도시)를 포함할 수 있을 것이다. 광 펜 기술은 터치 스크린 및 다른 기술들에 의해서 급속하게 대체되고 있고, 그에 따라 비디오 제어기(104)에 대한 대체 부분을 찾기가 점점 더 어려워지고 있다. 그러나, 반대로, 레거시 반도체 제어 시스템(100)은 광 펜 인터페이스를 통해서 제어 데이터를 수신하는 것에 점점 더 심하게 의존하도록 프로그램되고 있고, 상이한 인터페이스와 함께 작업하도록 전체 시스템을 재프로그래밍하기 위한 상당한 프로그래밍 노력을 필요로 할 것이다.
부가적으로, 레거시 반도체 제어 시스템(100)의 구성요소들의 일부를 구식이 되게 할 수 있는 기술의 동일한 변화들은 주어진 레거시 제조 툴 내의 성능 개선들을 가능하게 할 수 있을 것이고, 레거시 반도체 제어 시스템(100)은, 그러한 툴의 동작을 위해서, 그러나 레거시 반도체 제어 시스템(100)의 프로세싱 전력, 메모리 또는 다른 피쳐들에서의 제한들을 위해서, 상기 주어진 레거시 제조 툴의 일부가 되거나 그러한 동작에 달리 유리할 수 있을 것이다. 레거시 제조 툴의 컴퓨터 제어 시스템을, 레거시 반도체 제어 시스템(100) 보다 빠른 프로세서, 보다 많은 메모리 및/또는 부가적인 피쳐들을 가지는 보다 새로운 시스템으로 업그레드하는 것이, 툴을 제어하는 특정 소프트웨어의 재프로그래밍 또는 툴 상에서 작동하는 특정 프로세스들의 재검정을 필요로 할 수 있기 때문에, 그러한 업그레이드는 일반적으로 바람직하지 않다.
본원 발명자들은 이러한 문제들의 각각을 해결하는 해결책을 제시하였다. 그러한 해결책을 보다 잘 이해할 수 있도록 하기 위해서, 본원 발명의 일 실시예에 따른 반도체 프로세싱 제어 시스템(200)의 블록도인 도 2를 참조하였다. 레거시 반도체 제어 시스템(100)과 유사하게, 반도체 프로세싱 제어 시스템(200)은, 복수의 챔버들 중 각각의 하나뿐만 아니라 레거시 제조 툴의 내외로 그리고 상이한 챔버들 사이에서 웨이퍼들을 이송하는 임의의 중앙 로봇 시스템의 동작을 제어하는 제어의 중앙 지점을 제공한다. 반도체 프로세싱 제어 시스템(200)은 많은 수의 구성요소들, 예를 들어, 비디오 제어기(104), 고속 메시징 카드(108) 및 레거시 반도체 제어 시스템(100)의 레거시 SBC(110)을 신규한 그리고 개선된 SBC(210)으로 대체한다. 반도체 프로세싱 제어 시스템(200) 내에서, 레거시 제조 툴을 위해서 작성된 프로세스 레시피들, 시퀀스들 및 모니터링 루프들이, 소스 코드가 재-컴파일링될 필요 없도록 하는 한편 나머지 제품 하드웨어에 대한 최소 변화들(존재하는 경우)을 수반하도록, 레거시 반도체 제어 시스템(100)의 전체 환경이 복제될 수 있다. 부가적으로, 반도체 프로세싱 제어 시스템(200)은, 다른 항목들 중에서, 이전에 준비된 설비 재료들, 서류, 조작자 훈련, 안전, 프로세스 및 툴 관리 툴들의 계속적인 이용을 허용하는, 레거시 반도체 제어 시스템(100)의 레거시 조작자 인터페이스를 모방할 수 있다.
반도체 프로세싱 제어 시스템(200)이 레거시 반도체 제어 시스템(100)의 환경을 복제할 수 있지만, 반도체 프로세싱 제어 시스템(200)은 또한 레거시 반도체 제어 시스템(100)의 기능성을 뛰어 넘는 많은 이점을 제공한다. 예를 들어, 반도체 프로세싱 제어 시스템(200)은 이하의 피쳐(특징)들 중 하나 또는 전부를 제공할 수 있다: (전체 동작 스위트(suite; 묶음) 및 그 기본적인 기능성을 보호하기 위한) 애플리케이션 보호; 메인 제어 하드웨어 메모리에 대한 업그레이드들(속도, 크기, 신뢰성); 증가된 중앙 프로세싱 속도(감소된 CPU 부하); 개선된 시퀀싱 및 로봇 제어 방법들에 의한 재료 프로세싱 속도 및 능력들에 대한 증가들; 개선된 파일 핸들링 능력 및 속도; 개선된 전력 공급원들 및 그 관리; ESD, EMI 및 툴의 건전성(health) 및 동작에 대한 다른 물리적 위협들에 대한 증가된 면역성(immunity); 개선된 연결성(USB, 이더넷, I2C, PCI 버스, SIO); 가혹한 또는 무시되는(neglected) 환경들에서의 이용을 위한 개선된 냉각 성능들; 미래의 확장 및 향상들을 지원하기 위한 부가적인 연결 지점들 및 방법들; 향상된 서비스 및 지원 용이성(최신 하드웨어, 최신 OS); 원격 연결, 관찰 및 제어 능력; SECS, GEM 및 HSMS과 같은 반도체 산업 통신 표준들의 고유의(native) 호스팅, 복수-코어 CPU 디자인은 큰 데이터 로드(load) 기간들 및 구성 중에도 투명한(transparent) 프로세스 흐름을 허용한다; 레거시 하드웨어 및 OS 가 기술적 및 상업적 모두로 종료(dead ends)되는 것으로 인한, 미래의 낡음 문제 및 지원 문제들을 해결하기 위한 새로운 OS 인터페이스 및 하드웨어 이동(migration) 경로; 자동화된 메시징 능력들(예를 들어, 조작자 경고를 모바일 장치로 전송하는 것); 비제한적으로, 시뮬레이션 모드 선택사항, 강의들 및 지도들을 포함하는, 그래픽적인 사용자 보조 및 교시(teaching) 기능들; 기본적인 동작 소프트웨어 이외의, 그러나 기본적인 동작 소프트웨어와 동시적으로 실행될 수 있는, 온-보드 생산성 향상 피쳐들 및 소프트웨어; 툴 구성 안내들, 소프트웨어 툴들 및 지도들; 유지보수 소프트웨어 툴 스위트들 및 지원; 보다 새로운 세대의 기판 프로세싱 툴들 및 그것을 넘어서는 툴들에서 이용되는 방법들 및 프로세스들을 이용한, 양립성(compatibility)을 포함하는, 개별적인 향상들 및 피쳐들을 위한 피쳐 보호.
반도체 프로세싱 제어 시스템(200)의 무결성(integrity)을 보장하기 위해서, 각각의 SBC 및 트랜지션(transition) 보드에 대해서 특유한 하드웨어 및 소프트웨어 보호 록들(locks)이 또한 제공될 수 있을 것이고, 그에 따라 그들이 생산에 있어서 짝을 이루게 되고(mated) 그리고 수용불가능한 시간 프레임들 또는 예외적인 방법들 이외에 의해서 복제되거나 다른 SBCs 또는 트랜지션 보드들에 대해서 교차-연결될 수 없다. 하나의 실시예에서, 하드웨어/소프트웨어 보호 록들이 이하 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다: 실리콘 ID 번호들(세계적으로 특유한 식별자들); 일회-라이팅(write-once) 메모리 위치들; 숨겨진 및/또는 암호화된 데이터 파일들; CPU ID 번호들; 이더넷 포트 MacID 번호들; USB 포트 ID 번호들; 하드웨어 키이들 또는 "동글들(dongles)" 및 유사한 장치들; 록 정보를 포함하는 숨겨진 및/또는 록킹된 장치 디렉토리들; 신속한 백업 및 복구 능력들을 제공하기 위해서 이용되는 데이터 메모리의 독립적, 여분의 포옴들(forms)의 포함.
레거시 반도체 제어 시스템(100)이 순간적으로 차단되어 휘발성 메모리 지역들 내에 거주하는 고객(customer) 데이터를 완전히 상실할 수 있는 상황들에서 계획에 없는 전력 중단들의 경우에 고객 데이터를 자동적으로 보존하기 위한 하드웨어 및 소프트웨어를 반도체 프로세싱 제어 시스템(200)이 포함할 수 있다. 그러한 보존된 데이터는 프로세스들 및 산출들을 개선하기 위해서 이용될 수 있고, 종종 반도체 웨이퍼들 보다 고객에게 유용하거나 보다 더 유용하다. 예로서, 그러한 데이터는, 프로세싱이 전력의 손실에 의해서 중단되었던 웨이퍼들을 회복시키기 위해서 종종 이용될 수 있다. 만약 데이터가 손실된다면, 프로세스되고 있던 웨이퍼들을 폐기해야할 수도 있을 것이다. 그러나, 복구된 데이터를 이용하여, 전력이 복구된 후에, 프로세싱이 전력 중단과 연관된 인자들 및 변수들을 고려할 수 있고 후속 프로세싱 단계들을 계속하여 이전에 폐기되었을 수도 있었던 웨이퍼로부터 이용가능한 ICs을 생산할 수 있다.
레거시 반도체 제어 시스템(100)에서의 실행을 위해서 준비된 레거시 애플리케이션들 및 프로세스 레시피들이 어떠한 변화들도 없이 반도체 프로세싱 제어 시스템(200)에서 실시될 수 있도록, 레거시 반도체 제어 시스템(100)이 필요로 하는 환경을 복제하기 위해서 반도체 프로세싱 제어 시스템(200)이 필요로 하는 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 SBC(210)이 포함할 수 있다. 이러한 목적을 위해서, 레거시 SBC(110)의 68xxx 프로세서에서 이전에 실행되었던 레지스터-포-레지스터(register-for-register) 기반의 코드를 복제할 수 있는 시스템을 생성하는 대체된 레거시 SBC(110), HSMS 카드(108) 및 비디오 제어기(104)와 연관된 모든 구성요소들의 물리적 연결 지점들, 명칭들 및 기능들을 SBC(210)이 모방할 수 있다. SBC(210)이 인텔-기반의 프로세서를 포함할 수 있다. SBC(210)이 도 8에 도시된 요소들 중 임의의 요소 또는 모든 요소를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, SBC(210)은 이하의 방법들에 의해서 하드 드라이브들, 메모리 및 I/O과 같은 하드웨어 자원들의 효과적인 및/또는 제어된 시간의 공유를 허용할 수 있으며, 방법은: 시간 슬라이스 멀티-태스킹; 우선권-기반의 멀티-태스킹; CPU 코어 공유; 특정 과제들에 대한 전용 CPU 코어들(멀티-코어 SBC 하드웨어가 피팅될 때); 보안성을 향상시키고 데이터 손실이나 복제를 방지하기 위한 중요 데이터 파일들 및 프로그램 모듈들의 자동적인 암호화 및 해독(소유자 알고리즘들 또는 표준화된 알고리즘들, 예를 들어, AES, DES, 및 기타 등등이 이용될 수 있을 것이다); 및 소프트웨어가 하드웨어의 특별한 세트에 대해서 라이센스되거나 록킹될 수 있도록 하는 피쳐 및 소프트웨어 보호 장치들, 알고리즘들 및 하드웨어에 대한 자동적인 인터페이스들.
일부 실시예들에서, SBC(210)이 멀티코어 프로세서를 포함할 수 있고, 여기에서 하나의 프로세서 코어가, 레거시 동작 시스템을 위해서 작성된 프로그램들의 실행을 포함하는 전술한 환경 복제를 제공하도록 지정되고, 제 2 프로세서 코어는, 중단들(interrupts)을 허용하고 레거시 소프트웨어 없는 레거시 제조 툴의 제어를 위한 경로를 제공하고 USB, 이더넷, CAN 버스(DeviceNet) 및 기타들과 같은 보다 새로운 인터페이스 기술들 및 하드웨어를 수용하는, 새로운 최신의 윈도우-기반의 동작 시스템을 이용한 레거시 제조 툴의 컴퓨터 제어를 제공한다. 그에 따라, SBC(210)이 레거시 반도체 제어 시스템(100)의 환경을 엄격하게 복제하여 레거시 제조 툴들이 변화 없이 레거시 소프트웨어/프로세스들을 실행할 수 있게 하는 한편, SBC(210)은 또한 레거시 제조 툴들이, 오래된 레거시 프로토콜들 또는 하드웨어 세트에 대한 집착(adherence)을 필요로 하지 않는 방식으로 소오스화될 수 있게(sourced), 프로그램될 수 있게 그리고 적용될 수 있게 허용하거나, 하드웨어 세트가 해당 하드웨어 세트의 임의 부분이 미래에 사용불가능하게 되어야 한다.
일부 실시예들에서, SBC(210)는, 시스템이 레거시 반도체 제어 시스템(100)에 의해서 이전에 실시된 동작들 모두를 동일한 방식으로 실시할 수 있도록 하기 위해서, 반도체 프로세싱 제어 시스템(200)과 연관된 하드웨어 주위에서 생성되는 랩퍼(wrapper) 또는 쉘(도 3b에서 추상적인 형태로 도시됨)의 일부로서 동작할 수 있다. 랩퍼 또는 쉘이 바이너리 동작 코드(op 코드) 트랜스레이터들; 메모리 어드레스 및 범위 트랜스레이터들; 호스트 백플레인 상의 VME 데이터 및 어드레스 버스들에 대한 브릿지들; 중단 및 직접적인 메모리 액세스 브릿지 드라이버들 및 핸들러들; 툴 동작에 부정적으로 영향을 미칠 수 있는 로딩 문제들, 스톨들(stalls) 및 다른 결함들(faults)을 방지하기 위한 CPU 자원 관리 기능들을 포함할 수 있을 것이다. op 코드 트랜스레이터들이 여러 가지 참조용 표들; 스테이트(state) 기계들; 규칙(rule)-기반 및 퍼지 로직 모두의, 자학학습적(heuristic) 방법들; 미리 보기(look-ahead) 로직 및 코드 시퀀싱; 및 프로세서 스테이트 및 코드 타이밍 동기화를 더 포함할 수 있을 것이다.
도 3a는 레거시 SBC(110)의 추상화를 도시한다. 동작 시스템(310)이 애플리케이션들 및 데이터 파일들(320)과 인터페이스한다. 그렇게 하는데 있어서, 동작 시스템(310)은 애플리케이션들을 프로세스하고 데이터 파일들 내에서 데이터를 판독하고 저장한다. 동작 시스템(310) 및 애플리케이션들 및 데이터 파일들(320)이 동일한 통신 프로토콜들을 이용하여 통신한다. 여러 가지 외부 인터페이스들이 동작 시스템(310) 및 애플리케이션들 및 데이터 파일들(320)과 통신적으로 커플링될 수 있다. 이들은, 예를 들어, 조작자 인터페이스(들)(325), 레시피들 및/또는 시퀀스들(330), 레거시 제조 툴(들)(33), 및/또는 메인 프레임들, 하드웨어, 로봇들, 인터록들, 등과 같은 여러 가지 다른 하드웨어 구성요소들(340)을 포함할 수 있다. 이러한 인터페이스들은 동작 시스템(310)과 및/또는 애플리케이션 및 데이터 파일들(320)과 인터페이스할 수 있다. 일부 실시예들에서, 도면에 도시된 바와 같이, 레거시 제조 툴(들)(335), 조작자 인터페이스(325), 및 다른 하드웨어 구성요소들(340)이 동작 시스템(310)과 애플리케이션 및 데이터 파일들(320) 모두로 각각 통신한다.
도 3b는, 레거시 애플리케이션들 및 데이터 파일들(320)을 유지하고 레거시 제조 툴들과 인터페이스하고 또한 본원 발명의 일부 실시예들에 따른 최신의 동작 시스템(310)을 이용하여 동작하는 SBC(210)의 추상화를 도시한다. 즉, 도 3b는, 추상적으로, 레거시 파일들 및 애플리케이션들(320)을 유지하나, 상이한 통신, 파일 저장, 및/또는 프로세싱 프로토콜들을 이용하는 동작 시스템(350)을 이용하여 레거시 파일들 및 애플리케이션들(320)을 프로세스하는, 반도체 프로세스 제어 시스템을 도시한다. 또한, 도 3b는, 추상적으로, 레거시 제조 툴들을 제어하나, 상이한 통신, 파일 저장, 및/또는 프로세싱 프로토콜들을 이용하는 동작 시스템(350)을 이용하지 않는 반도체 프로세스 제어 시스템을 도시한다. 예를 들어, 레거시 파일들 및 애플리케이션들(320)이, 도 3a에 도시된 바와 같이, 모토롤라-기반의 통신 프로토콜 환경 내에서 실행하도록 이전에 개발된 것일 수 있다. 도 3b는, 상이한 프로토콜들을 이용하는 동작 시스템(350)과 함께 인터페이스 파일들 및 애플리케이션들(320)이 이용될 수 있게 하는 OS 및 하드웨어 추상화 계층(355) 및 모방기 계층(360)을 도시한다. 이러한 방식에서, 하드웨어 및/또는 동작 시스템이, 애플리케이션들 및 데이터 파일들(320) 및/또는 하드웨어 구성요소들(340)과의 인터페이스들의 변화 없이, 업그레이드, 변경, 현대화, 등이 될 수 있다.
일부 실시예들에서, 모방기 계층(360)이 하나 또는 둘 이상의 개별적인 칩들 내에서 또는 소프트웨어 내에서 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 모방기 계층(360)이 레거시 동작 시스템(310)의 레지스터들 및/또는 메모리를 모방할 수 있다. 일부 실시예들에서, 동작 시스템(350)이 모방기(360)를 통해서 레거시 제조 툴들 및/또는 다른 하드웨어 구성요소들과 통신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 모방기 계층(360)이 인텔-기반의 통신을 모토롤라-기반의 통신으로 그리고 그 반대로 변환할 수 있다. 일부 실시예들에서, 모방기 계층(360)이 인텔-기반의 메모리 어드레스들로부터 모토롤라-기반의 메모리 어드레스들로 그리고 그 반대로 메모리를 맵핑할 수 있다.
일부 실시예들에서, 조작자 인터페이스(들)(325)가 사용자와의 레거시 통신을 보존하기 위한 레거시 기능성을 유지할 수 있다. 이를 위해서, 조작자 인터페이스들(325)이 또한 애플리케이션들 및 데이터 파일들(320)과 직접적으로 통신할 수 있다. 조작자 인터페이스들(325)이 모방기 계층(360) 및/또는 하드웨어 추상화 계층(355)을 통해서 동작 시스템(350)과 통신할 수 있다. 이러한 방식에서, 조작자 인터페이스(들)(325)가 레거시 통신 프로토콜들을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 레거시 룩(look) 및 필(feel)이 여전히 동작 시스템(350)과 함께 작업한다.
레시피들 및/또는 시퀀스들(330) 및 레거시 제조 툴(들)(335)이, 어떠한 해석, 모방 및/또는 추상화 없이도, 애플리케이션들 및 데이터 파일들(320)과 통신할 수 있다. 일부 레거시 제조 툴(들)(335)이 하드웨어 추상화 계층(355)을 통해서 동작 시스템(350)과 통신할 수 있고 및/또는 애플리케이션들 및 데이터 파일들(320)에 액세스할 수 있다. 하드웨어 추상화 계층(355)은 레거시 제조 툴(들)(335)과 동작 시스템(350) 사이의 통신 추상화를 제공할 수 있다. 예를 들어, 하드웨어 추상화 계층(355)이 하나의 시스템으로부터 다른 시스템으로 통신 프로토콜들을 변환할 수 있고; 예를 들어, 인텔-기반의 통신 프로토콜로부터 모토롤라-기반의 통신 프로토콜로 그리고 그 반대로 변환할 수 있다.
일부 실시예들에서, 동작 시스템(350)이 규칙적인 메시지(예를 들어, 핑(ping)-유사 메시지)를 각각의 레거시 제조 툴(335)로 송신할 수 있다. 타임 아웃되지 않도록 및/또는 차단되지 않도록, 레거시 제조 툴(335)이 규칙적인 메시지의 수신(reception)을 필요로 할 수 있을 것이다. 응답적인(return) 규칙적 메시지가 또한 레거시 제조 툴(335)로부터 송신될 수 있을 것이다. 이러한 방식에서, 레거시 제조 툴(들)(335)은 동작 시스템이 온라인 및 동작에 있다는 것을 보장할 수 있고 및/또는 동작 시스템(350)은 레거시 제조 툴(335)이 온라인이라는 것을 보장할 수 있다. 일부 실시예들에서, 규칙적인 메시지가 무작위화된 및/또는 암호화된 데이터를 포함할 수 있다. 데이터가, 예를 들어, 구체적인 반도체 제조 툴의 일련 번호 및/또는 다른 식별 정보를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 규칙적인 메시지가 1분에 복수 횟수로 송신될 수 있다.
일부 실시예들에서, 동작 시스템(350)이 레거시 제조 툴(들)(335)과 대화(talk)할 수 있도록 하기 위해서, 브릿지 모듈을 이용하여 동작 시스템(350)과 레거시 제조 툴(들)(335) 사이의 통신을 변환할 수 있다. 예를 들어, 규칙적인 메시지가 하나의 프로토콜로부터 다른 프로토콜로 변환될 수 있다. 예를 들어, 브릿지 모듈이 규칙적인 메시지를 PCI 포맷으로부터 VME 포맷으로 그리고 그 반대로 변화시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 브릿지 모듈이 인텔-기반의 통신 프로토콜들을 이용하는 인텔-기반의 통신을 모토롤라-기반의 통신 프로토콜들을 이용하는 모토롤라-기반의 통신으로 그리고 그 반대로 변환할 수 있다. 이러한 방식에서, 인텔 프로세서 실행 동작 시스템(350)이 모토롤라 기반의 레거시 제조 툴(들)(335)과 통신할 수 있다.
다른 하드웨어 구성요소들(340)이 동작 시스템(350) 및/또는 하드웨어 추상화 계층(355)과 통신적으로 커플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 일부 하드웨어 구성요소들(340)이 동작 시스템(350)과 직접적으로 통신할 수 있다. 이러한 하드웨어 구성요소들은 레거시 하드웨어 구성요소들이 아닐 수 있을 것이다. 일부 실시예들에서, 일부 하드웨어 구성요소들이 하드웨어 추상화 계층(355)을 통해서 동작 시스템(350)과 통신할 수 있다. 그러한 실시예들에서, 동작 시스템(350)이 이용하는 것과 상이한 통신 프로토콜들을 이용하여 통신하도록 구성된 하드웨어 구성요소들이 동작 시스템(350)과 상호작용할 수 있다.
일부 실시예들에서, 전력 제어 및/또는 모니터링 모듈(들)(370)이 동작 시스템(350)과 및/또는 모방기 계층(360)과 직접적으로 통신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 모방기 계층(360)과의 통신은 전력 제어 및/또는 모니터링 모듈(들)(370)이 다른 하드웨어 구성요소들과 직접적으로 상호작용하도록 허용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 동작 시스템(350)이 전력 소비를 관리 및/또는 모니터링할 수 있다. 일부 실시예들에서, 동작 시스템(350)이 또한 전력 제어 및/또는 모니터링 모듈(들)(370)을 이용하여 온도들 및 다른 매개변수들을 관리할 수 있다.
일부 실시예들에서, 서비스 및 지원 애플리케이션 인터페이스(375)가 하드웨어 추상화 계층(355)과 통신적으로 커플링될 수 있다. 서비스 및 지원 애플리케이션 인터페이스(375)가 하드웨어 추상화 계층을 통해서 여러 가지 레거시 하드웨어 구성요소들과 인터페이스할 수 있다.
일부 실시예들에서, 하드웨어 추상화 계층을 이용하여 동작 시스템(350)과 애플리케이션들 및 데이터 파일들(320)을 링크시킬 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 레거시 애플리케이션들 및 데이터 파일들(320)이 적어도 하나의 반도체 프로세싱 챔버를 제어하기 위한 코드를 포함한다. 동작 시스템(350)이 하드웨어 추상화 계층(355)을 통해서 반도체 프로세싱 챔버들의 동작을 제어할 수 있다.
일부 실시예들에서, 모방기 계층(360) 및 하드웨어 추상화 계층(355)이 동일한 계층일 수 있다. 다른 실시예들에서, 모방기 계층(360) 및 하드웨어 추상화 계층(355)이 독립된 구성요소들 상에 존재할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 모방기 계층(360) 및 하드웨어 추상화 계층(355)이 동일한 프로세서 내의 소프트웨어 내에 존재한다. 또한, 일부 실시예들에서, 동작 시스템(350)이 하드웨어 추상화 계층(355)을 통해서 모토롤라 기반의 하드웨어 요소들과 통신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 동작 시스템(350)이 모방기 계층(360)을 이용하여 애플리케이션들 및 데이터 파일들과 통신할 수 있다.
일부 실시예들에서, 반도체 제조 제어 시스템이 적어도 2개의 사용자 인터페이스들을 포함할 수 있다. 제 1 사용자 인터페이스는 반도체 프로세싱 매개변수들 및 프로세스들을 모니터링하기 위한 관리에 의해서 이용될 수 있다. 전력 소비, 온도들, 타이머들, 경보들, 흐름들, 압력들, 등과 같은 여러 가지 매개변수들이 제 1 사용자 인터페이스를 이용하여 모니터링될 수 있다. 제 2 사용자 인터페이스가 동작측에서 사용되어, 여러 가지 반도체 프로세싱 툴들 중 임의의 툴을 제어할 수 있다. 제 2 사용자 인터페이스가 어디에서/어떻게 반도체 제조 시스템과 커플링되는지에 관계없이, 제 2 사용자 인터페이스가 레거시 인터페이스를 제공할 수 있다. 즉, 제 2 사용자 인터페이스는 모방기(360)를 통해서 동작 시스템(350)과 커플링된 애플리케이션들 및 데이터 파일들(320) 내에 저장된 애플리케이션들 및/또는 프로세스들을 디스플레이할 수 있다.
이제, SBC(210)의 하나의 특별한 실시예의 블록도인 도 4를 참조한다. 도 4에 도시된 구성요소들(블록들)의 각각이 단일 블록으로서 개별적으로 표시되어 있지만, 당업자는, 그러한 블록들이 SBC(210) 내의 하나의 또는 구분된 구성요소들을 반드시 나타내는 것이 아님을 이해할 수 있을 것이다. 그 대신에, 구성요소들의 각각이, 구성요소의 설명된 기능성을 가능하게 하는 하드웨어 및 소프트웨어의 임의의 적절한 조합을 포함할 수 있을 것이다. 부가적으로, 도 4에서 SBC(210)의 일부로서 도시된 각각의 구성요소가 희망하는 기능성을 달성하기 위해서 다른 구성요소들과 그 하드웨어 및 소프트웨어의 부분들 또는 전부를 공유할 수 있을 것이다.
도 4에 도시된 SBC(210)의 구현은, 비디오 제어기(104)의 기능성을 모방할 수 있는 비디오 제어기(412)를 포함한다. 비디오 제어기(412)는 래스터(raster) 도트 카운트 및 포맷, 도트 타이밍, 수평 및 수직 동조(sync) 타이밍 및 프레임 리플레시(refrexh) 레이트에 대해서 자가-조정할 수 있고, 그에 따라 반도체 프로세싱 제어 시스템(200)이 레거시 반도체 제어 시스템(100)이 포함하는 동일한 음극선관 튜브 디스플레이들과 협력할 수 있게 한다. HSMS 카드(108)의 기능성을 모방하는 고속 메시징 제어기(414)가 또한 포함될 수 있다. SBC(210)의 레거시 68xxx-기반의 제어기(예를 들어, 모토롤라-기반의 제어기)를 모방할 수 있는 제어 모듈(416)(예를 들어, 브릿지 모듈)이 포함될 수 있다. 많은 구성요소들이 버스(425)를 이용하여 함께 통신적으로 커플링될 수 있다.
백플레인 버스 인터페이스(426)는 이러한 레거시 구성요소들뿐만 아니라 SBC(210)의 다른 구성요소들이 동일한 사용자 I/O 연결 레이아웃들 및 SBC(210)이 디자인된 레거시 제조 툴들과 양립가능한 신호들을 이용하여 백플레인 버스(120)와 통신할 수 있게 한다. 백플레인 버스 인터페이스(426)는 각각 32핀들의 5개의 행들을 가지는 VME 커넥터를 포함할 수 있다. SBC(210)이 또한, 16개의 RS-232 직렬 포트들, 2개의 USB 포트들, 2개의 이더넷 포트들, PCIE 버스, 광 펜 인터페이스, IC 버스 및 VGA 비디오 포트를 포함할 수 있을 것이다. 포트(428)는, 각각의 포트에 대한 개별적인 커넥터들이 RTM(212) 상의 각각의 커넥터들과 짝을 이룰 수 있는 리어 트랜지션 모듈(212)에 기술된 I/O 포트들의 각각이 연결될 수 있도록 하는 32 핀들의 3개의 행들을 가지는 제 2 커넥터를 포함할 수 있다. 구성요소들(412, 414, 416) 및 다른 구성요소들이 PCI 익스프레스 버스를 통해서 백플레인 버스 인터페이스(426) 및 레거시 I/O 포트들(428)과 통신한다.
SBC(210)이 또한 데이터 보존 모듈(420), 보안 모듈(422), 및 하드 디스크 드라이브 또는 플래시 메모리와 같은 데이터 저장 모듈(424)을 포함할 수 있을 것이다. 전술한 바와 같은 전력 고장의 이벤트시에 데이터 저장 모듈(424)로 사용자 데이터를 저장하기 위해서, 데이터 보존 모듈이 반도체 프로세싱 제어 시스템(200) 내의 다른 구성요소들과 협력하여 동작할 수 있다. 유사하게, 보안 모듈(424)이 반도체 프로세싱 제어 시스템(200) 내의 다른 구성요소들과 협력적으로 동작하여, 각각의 SBC 및 트랜지션 보드에 대해서 특유한 여러 가지 하드웨어 및 소프트웨어 보호 록들을 구현할 수 있고, 그에 따라, 전술한 바와 같이, 이들이 생산과 짝을 이루게 되고 다른 SBCs 또는 트랜지션 보드로 복제되거나 교차-연결될 수 없게 한다.
SBC는, 레거시 소프트웨어가 없이도 레거시 제조 툴의 제어를 위한 경로를 제공하는 인텔-양립가능 프로세서/제어기(418)를 포함할 수 있다. 프로세서/제어기(418)는, 예를 들어, 도 9에 도시된 연산(computation) 시스템(900)의 전부 또는 부분들을 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제어기(418)가 백플레인 버스 인터페이스(426) 및 레거시 포트들(428)뿐만 아니라 부가적인 I/O 포트들(430)에 동작적으로 커플링된다. I/O 포트들(430)이 복수의 포트들을 포함하고, 그러한 포트들의 각각이 그 자체의 독립적인 커넥터를 가지며, 그 커넥터는 외부 장치들이 연결될 제어기(318)에 연결될 수 있게 하고 제어기(318)와 통신할 수 있게 한다. 일 실시예들에서, I/O 포트들(430)은 독립적인 VGA 커넥터; 2개의 이더넷 커넥터들; 2개의 USB 커넥터들; RS 232 직렬 포트 커넥터; PS2 키보드 커넥터 및 PS2 마우스 커넥터를 포함하고, 기술된 커넥터들의 각각과 연관된 장치들이 SBC(210) 상의 I/O 포트들(430)의 커넥터와 직접적으로 짝을 이룰 수 있다. I/O 포트들(430)이 또한 여러 가지 상태 조명들(status lights), 그리고 전반적인(global) 및 지역적인 리셋 스위치들 모두를 포함할 수 있을 것이다.
도 5는 비디오 제어기(104)의 기능성을 모방하기 위해서 광 펜을 이용하기 위한 프로세스(500)의 흐름도이다. 프로세스(500)를 이용할 때, 광 펜을 임의의 디스플레이와 함께 이용할 수 있고 그리고 여전히 위치 값을 나타낼 수 있다. 블록(502)에서, 광 펜 입력이 수신될 수 있다. 이러한 입력은, 광 펜 상의 버튼이 눌렸다는 또는 광 펜이 터치 디스플레이와 결합되었다는 표시를 포함할 수 있다. 광 펜, 터치 디스플레이 중 어느 하나 또는 양자 모두로부터의 여러 가지 신호들이 수신되어 사용자 입력을 나타낼 수 있다.
광 펜 입력이 수신될 때, 광 펜 위치 카운터들의 스냅샷이 블록(504)에서 취해질 수 있다. 이러한 스냅샷은 저장 위치로부터 광 펜 위치 데이터를 가져올 수 있다(pull). 예를 들어, 광 펜 위치 데이터가 수직 및 수평 위치 카운터들 또는 레지스터들과 같은 카운터들 내에 연속적으로 저장될 수 있다. 이어서, 이러한 위치 데이터가 디지털 저장 위치에 저장될 수 있다. 스냅샷은, 광학적 신호가 광 펜으로부터 수신되었던 시간과 연관된 카운터(들) 또는 저장 위치 중 어느 하나 또는 양자 모두로부터 위치 데이터를 가져올 수 있다.
블록(506)에서, 래스터 프레임의 종료에 도달하였는지가 결정될 수 있다. 그리고, 만약 종료에 도달하였다면, 저장된 위치 데이터가 분석될 수 있다.
블록(510)에서, 위치 카운터들이 유효한지의 여부가 결정될 수 있다. 이는, 예를 들어, 위치 카운터들이 디스플레이 지역 내에 피팅되는지의 여부를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 이는, 위치 카운터들이 사용자 입력 객체(object)(예를 들어, 버튼, 슬라이드 바아, 메뉴, 라디오 버튼, 등)와 연관된 디스플레이 상의 위치와 일치하는지의 여부를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
만약 위치 카운터들이 유효하지 않다면, 프로세스(500)는 블록(512)으로 진행하고, 그러한 블록에서 위치 유효 플래그(flag)(또는 플래그들)가 리셋된다. 블록(514)에서, 글로벌(global) X/Y 레지스터들이 제로화된다(zeroed).
만약 위치 카운터들이 유효하다면, 프로세스(500)가 블록(516)으로 진행하고, 그러한 블록에서 위치 유효 플래그(또는 플래그들)가 셋팅된다. 블록(518)에서, 최-상단에 저장된 데이터 쌍이 X/Y 글로벌 레지스터들로 전달된다.
블록(520)에서, 광 펜 스위치가 활성화되었는지의 여부가 결정된다. 만약 활성화되었다면, 스위치 플래그(들)가 블록(522)에서 셋팅된다. 만약 활성화되지 않았다면, 스위치 플래그(들)가 블록(524)에서 리셋된다. 블록(526)에서, 스위치 플래그(들) 및/또는 위치 유효 플래그들이 전반적인 레지스터로 전달될 수 있다.
도 6은 본원 발명의 일부 실시예들에 따른 전력 관리 시스템의 예를 도시한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 반도체 프로세싱 제어 시스템(200)이 전력 공급 제어 모듈(600)로부터 전력을 수신할 수 있을 것이다. 전력 공급 제어 모듈(600)이 전력뿐만 아니라 전력 모니터링을 제공할 수 있을 것이다. 전력 공급 제어 모듈(600)은 전력이 이용되는 시간의 양, 사용된 전력의 양, 전력 드로우(draw)의 변동들, 등과 관련된 데이터를 로그(log)할 수 있다. 이러한 전력 모니터링은 여러 가지 상이한 구성요소들을 모니터링할 수 있다. 일부 실시예들에서, 표준 전력 드로우들로부터의 편차들을 모니터링하는 것에 의해서 전력 공급된 장치 또는 구성요소가 고장인지(on the fritz)의 여부를 결정하기 위해서, 전력 모니터링이 이용될 수 있다.
전력 공급 제어 모듈(600)이 AC 전력 공급부(610)로부터 AC 전력을 수용할 수 있고 그리고 DC 전력을 반도체 프로세싱 제어 시스템(200), 서비스 및 사용자 디스플레이들(620), 및 팬 모듈(625)로 제공할 수 있다. 전력 공급 제어 모듈(600)은 전력 소비 및 이용과 관련하여 반도체 프로세싱 제어 시스템(200)과 통신할 수 있다. 또한, 전력 공급 제어 모듈(600)은 팬 모듈(625)에서의 전력 소비를 모니터링할 수 있다. 전력 공급 제어 모듈(600)이 배터리(615)와 커플링될 수 있고 배터리(615)의 충전 및/또는 배터리(615)를 이용한 로드 스위칭을 제어할 수 있을 것이다.
조작자 인터페이스 디스플레이(들)(630), 레거시 전력 공급 모듈들(625), 및/또는 애플리케이션 하드웨어(635)로부터의 여러 가지 타입들(예를 들어, 챔버들, 로봇들, 가스 패널들, 등)로 AC 전력이 직접적으로 제공될 수 있다.
반도체 프로세싱 제어 시스템(200)이, 예를 들어, 애플리케이션 하드웨어(635)의 일부 또는 전부와 통신할 수 있다. 이러한 통신 채널들은 센서 데이터, 제어 데이터, 인터록, 등을 애플리케이션 하드웨어(635)로부터 반도체 프로세싱 제어 시스템(200)으로 통신할 수 있다.
도 7은 본원 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 제어 모듈(600)의 블록도의 예이다. 이러한 도면에서, 점선들은 통신 라인들이고 실선들은 전력 라인들이다. 전력 공급 제어 모듈(600)이, 메인 공급원과 내부 공급원 사이의 전이(transition)를 명확하게(transparently) 관리하도록 디자인된 순간적인 전력 드롭아웃들(dropouts) 및 로직을 통해서, SBC(210)를 실행하기에 및/또는 메인 백플레인 버스 구성요소 카드들(775)을 유지하기에 충분한 무정전 전력 공급원일 수 있다. 전력 공급 제어 모듈(600)이 EMI, RFI 및 일반적인 전기적 노이즈에 대한 민감성을 감소 또는 배제하기 위한 메인 전력 컨디셔닝을 제공할 수 있고 SEMI F-047 전력 메인들 새그 지속 요건(power mains sag carry-through requirements)을 충족시키고 초과하도록 특별하게 디자인될 수 있다. 원격(로드의 지점) 전압 감지, 로드 지점의 노이즈 필터링, EMI 방출들 및 복잡함(complexity)을 감소시키기 위한 특별한 케이블링, 및/또는 임의 시간에서의 케이블들의 우발적인 분리의 경우에 차단하기 위한 일체형 고장-안전(fail-safe) 연결-록드(locked) 로직으로 전력 공급원(600)의 출력들이 향상될 수 있다. 전력 공급 제어 모듈(600)이, 구성요소로서 핸들링 되거나 소프트웨어에서 핸들링되는, 전력 공급원 제어기를 포함할 수 있고, 지속되는 전력 상실(예를 들어, 짧은 새그 또는 드롭아웃이 아니다)의 이벤트에 사용자 데이터의 과도한 손실이 없이, 규칙에 따른(orderly) 방식으로 SBC(210)을 차단하도록 경고하게끔 구성될 수 있다. 전력 공급 제어 모듈(600)이, 이벤트의 심각성 및 그에 따른 응답을 결정하는 상이한 알고리즘들을 포함할 수 있다.
전력 공급원(600)은 DC 버스 전압들의 전부 또는 일부 조합을 포함하는 전반적인 전력 상황; DC 버스 로드 전류들; 유입 메인 라인 매개변수들 및 품질; 온도(모듈 및/또는 CPU 코어); CPU 코어 로딩 및 백플레인 버스 활동성(activity); 전반적인 기계 상태(온라인, 오프라인, 공회전, 프로세싱, 폴트화(faulted)); 표시자들 및/또는 가시적인 디스플레이(예를 들어, LCD 또는 LED 도트 매트릭스)을 보고할 수 있는 모니터링 능력을 포함할 수 있다. 디스플레이가 그래픽들, 컬러, 백 라이팅, 그리고 오류들, 편위들(excursions) 및 트렌드들을 강조할 수 있는 능력을 포함하는 다른 유용한 피쳐들 및 속성들을 포함할 수 있을 것이다. 부가적으로, 전력 공급 제어 모듈(600)이, 프로세서 가열을 감소시키기 위해서 SBC 보드에 걸친 냉각 공기 유동을 향상시키는 SBC(210)을 위한 팬 모듈(625) 및/또는 배플 세트로 상호 연결될 수 있을 것이다. 전력 공급이, 팬 속도를 모니터링하고 팬 고장의 이벤트 시에 반도체 프로세싱 제어 시스템(200)의 규칙에 따른 차단을 트리거링할 수 있는(예를 들어, SBC 동작 고장 안전) 모니터링 모듈(720)을 포함할 수 있을 것이다.
일부 실시예들에서, 전력 공급 제어 모듈(600)이 AC 메인 전압을 수신하는 AC 메인들 변환 모듈(710)을 포함할 수 있고 및/또는 공급원 스위치 및/또는 배터리 팩(715)(예를 들어, 배터리(615))과 커플링될 수 있다. 이러한 예에서, 3개의 전력 변환 모듈들이 이용되나, 임의 수가 이용될 수 있다. 이러한 모듈들이, 예를 들어 +5 볼트 변환 모듈(760), +12 볼트 변환 모듈(765), 및/또는 -12 볼트 변환 모듈(770)을 포함할 수 있다. 이러한 모듈들의 각각이 DC 전압을 백플레인 버스(775)로 제공할 수 있다. 또한, +5 볼트 변환 모듈이 전력을 SBC(210)으로 제공할 수 있다.
일부 실시예들에서, 팬 전력 변환기(730)가 AC 전력을 수신할 수 있고 전력을 AC 또는 DC 전력으로서 팬 팩(625)으로 제공할 수 있다. 내부 팬들(725), 커패시터 뱅크(740), 및 디스플레이 전력 변환기(745)가 또한 구현될 수 있다. 전력 상황 모니터(또는 사용자 디스플레이)(790)가 또한 이용될 수 있다. 전력 및/또는 온도 데이터가 또한 SBC 및/또는 팬들로부터 모니터링 모듈(720)로 제공될 수 있다. 모니터링 모듈이 제어기 및/또는 프로세싱 기능성을 전력 공급 제어 모듈(600)로 제공할 수 있다.
도 8에 도시된 연산 시스템(800)을 이용하여 본원 발명의 실시예들 중 임의 실시예를 실시할 수 있다. 예를 들어, 연산 시스템(800)을 이용하여 방법(500)을 실행할 수 있다. 다른 예로서, 연산 시스템(800)이 여기에서 설명된 임의 계산, 식별 및/또는 결정을 실시하기 위해서 이용될 수 있다. 연산 시스템(800)은, 버스(805)를 통해서 전기적으로 커플링될 수 있는(또는, 적절한 경우에, 달리 통신될 수 있는) 하드웨어 요소들을 포함한다. 하드웨어 요소들은, 비제한적으로, 하나 또는 둘 이상의 범용 프로세서들 및/또는 하나 또는 둘 이상의 특별한-목적의 프로세서들(예를 들어, 디지털 신호 프로세싱 칩들, 그래픽 가속 칩들, 및/또는 기타 등등)을 포함하는 하나 또는 둘 이상의 프로세서들(810); 비제한적으로, 마우스, 키보드 및/또는 기타 등등을 포함할 수 있는 하나 또는 둘 이상의 입력 장치들(815); 및 비제한적으로, 디스플레이 장치, 프린터, 및/또는 기타 등등을 포함할 수 있는 하나 또는 둘 이상의 출력 장치들(820)을 포함할 수 있다.
연산 시스템(800)은, 비제한적으로, 지역적으로 및/또는 네트워크로 액세스할 수 있는 저장부를 포함할 수 있고 및/또는, 비제한적으로, 디스크 드라이브, 드라이브 어레이, 광학적 저장 장치, 솔리드-스테이트 저장 장치, 예를 들어 랜덤 액세스 메모리("RAM") 및/또는 프로그램가능한 것, 플래시-업데이트할 수 있는 것, 및/또는 기타 등등일 수 있는 리드-온리 메모리("ROM")를 포함할 수 있는, 하나 또는 둘 이상의 저장 장치들(825)을 더 포함할 수 있을 것이다(및/또는 하나 또는 둘 이상의 저장 장치들과 통신할 수 있을 것이다). 연산 시스템(800)이 또한, 비제한적으로, 모뎀, 네트워크 카드(무선 또는 유선), 적외선 통신 장치, 무선 통신 장치, 및/또는 칩셋(예를 들어, 블루투스 장치, 802.6 장치, 와이파이 장치, WiMax 장치, 셀룰라 통신 설비들, 등), 및/또는 기타 등등을 포함할 수 있는, 통신 하위시스템(830)을 포함할 수 있을 것이다. 통신 하위시스템(830)은 네트워크(예를 들어, 하나의 예를 말하자면, 이하에서 설명되는 네트워크), 및/또는 여기에서 설명된 다른 장치들을 이용하여 데이터가 교환될 수 있게 허용할 수 있을 것이다. 많은 실시예들에서, 연산 시스템(800)이, 전술한 바와 같이, RAM 또는 ROM 장치를 포함할 수 있는 작업 메모리(working memory)(835)를 더 포함할 것이다.
연산 시스템(800)이 또한, 여기에서 개시된 바와 같이, 본원 발명의 컴퓨터 프로그램들을 포함할 수 있는, 및/또는 본원 발명의 방법들을 구현하도록 디자인될 수 있는 및/또는 발명의 시스템들을 구성할 수 있는, 하나 또는 둘 이상의 애플리케이션 프로그램들(845)과 같은, 동작 시스템(840) 및/또는 다른 코드를 포함하는, 작업 메모리(835) 내에 현재 위치된 것으로 도시된, 소프트웨어 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전술한 방법(들)에 대해서 설명된 하나 또는 둘 이상의 과정들이 컴퓨터(및/또는 컴퓨터 내의 프로세서)에 의해서 실행가능한 코드 또는 지시어들로서 구현될 수 있을 것이다. 이러한 지시어들 및/또는 코드들의 세트가, 전술한 저장 장치(들)(825)와 같은, 컴퓨터-판독가능 저장 매체 상에 저장될 수 있을 것이다.
일부 경우들에서, 저장 매체가 연산 시스템(800) 내에 포함되거나 연산 시스템(800)과 통신할 수 있을 것이다. 다른 실시예들에서, 저장 매체가 연산 시스템(800)으로부터 분리될 수 있을 것이고(예를 들어, 콤팩트 디스크 등과 같은 제거가능한 매체), 및/또는 설치 패키지 내에 제공될 수 있을 것이고, 그에 따라 저장된 지시어들/코드를 이용하여 범용 컴퓨터를 프로그래밍하기 위해서 저장 매체가 이용될 수 있을 것이다. 이러한 지시어들은, 연산 시스템(800)에 의해서 실행가능한 실행가능 코드의 형태를 취할 수 있을 것이고 및/또는, (예를 들어, 다양한 일반적으로 이용가능한 컴파일러들, 설치 프로그램들, 압축/압축해제 유틸리티들, 등 중 임의의 것을 이용한) 연산 시스템(800) 상에서의 컴필레이션(compilation) 및/또는 설치시에 실행가능한 코드의 형태를 취하는 소오스 및/또는 설치가능 코드의 형태를 취할 수 있을 것이다.
본원 발명의 몇몇 실시예들을 전체적으로 설명하였지만, 본원 발명의 많은 다른 균등물들 또는 대안적인 실시예들이 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 전술한 설명은 예시적인 것이고 제한적인 것이 아니다. 이러한 균등물들 및/또는 대안들이 본원 발명의 범위 내에 포함되도록 의도된다.

Claims (29)

  1. 반도체 프로세스 제어 시스템으로서:
    동작 시스템;
    상기 동작 시스템과 협력하여 동작하도록 개발되지 않은 레거시 애플리케이션 모듈 － 상기 레거시 애플리케이션 모듈은 적어도 하나의 반도체 프로세싱 챔버와 인터페이스하도록 구성되고 적어도 하나의 반도체 프로세싱 애플리케이션을 포함함 －; 및
    상기 동작 시스템과 상기 레거시 애플리케이션 모듈 사이의 통신을 제공하도록 구성되고, 적어도 하나의 반도체 프로세싱 챔버와 인터페이스 하도록 구성된 하드웨어 추상화 모듈을 포함하는, 반도체 프로세스 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하드웨어 추상화 모듈은 상기 동작 시스템 및 상기 레거시 애플리케이션 모듈을 링크시키는,
    반도체 프로세스 제어 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 레거시 애플리케이션 모듈은 상기 적어도 하나의 반도체 프로세싱 챔버를 제어하기 위한 코드를 포함하는,
    반도체 프로세스 제어 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하드웨어 추상화 모듈은 상기 레거시 애플리케이션 모듈에 타이밍 정보를 제공하는,
    반도체 프로세스 제어 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하드웨어 추상화 모듈은, 상기 레거시 애플리케이션 모듈 내의 애플리케이션들의 변경 없이, 상기 동작 시스템이 상기 적어도 하나의 반도체 프로세싱 챔버를 제어할 수 있게 하는,
    반도체 프로세스 제어 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 동작 시스템은 상기 하드웨어 추상화 모듈을 통해서 그리고 상기 레거시 애플리케이션 모듈로부터의 코드를 이용하는 것에 의해서 상기 적어도 하나의 반도체 프로세싱 챔버의 동작을 제어하는,
    반도체 프로세스 제어 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    조작자 인터페이스와 통신하도록 구성된 해석기 모듈을 더 포함하는,
    반도체 프로세스 제어 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작 시스템은 전력 모니터링 및 프로세스 모니터링 중 어느 하나 또는 양자 모두를 제공하도록 구성되는,
    반도체 프로세스 제어 시스템.
  9. 반도체 프로세싱 제어 시스템으로서:
    반도체 툴 인터페이스;
    상기 반도체 툴 인터페이스와 커플링된 반도체 툴들과 함께 이용하기 위한 복수의 애플리케이션 파일들을 저장하는 데이터베이스 － 상기 애플리케이션 파일들의 적어도 하위세트의 각각은 모토롤라-기반의 프로토콜들을 이용하여 반도체 툴을 동작시키기 위한 지시어들을 포함함 －;
    상기 복수의 애플리케이션 파일들 중 적어도 하나를 프로세스하는 모토롤라-기반의 환경을 모방하기 위한 모방 코드를 프로세싱하도록 구성된 인텔-기반의 프로세서; 및
    상기 인텔-기반의 프로세서와 통신적으로 커플링되고 상기 반도체 툴 인터페이스와 통신적으로 커플링되는 브릿지 － 상기 브릿지는 상기 인텔-기반의 프로토콜들을 이용하는 통신을 상기 모토롤라-기반의 프로토콜들을 이용하는 통신으로 변환하고 그리고 그 반대로 변환함 － 를 포함하는,
    반도체 프로세싱 제어 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 인텔 프로세서와 통신적으로 커플링된 제 1 사용자 인터페이스를 더 포함하는,
    반도체 프로세싱 제어 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 인텔 프로세스와 통신적으로 커플링된 제 2 사용자 인터페이스를 더 포함하고, 상기 제 2 사용자 인터페이스는 상기 모방 코드에 의해서 프로세스싱되는,
    반도체 프로세싱 제어 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 사용자 인터페이스는, 상기 반도체 툴 인터페이스와 커플링된 반도체 툴들을 동작시키기 위해서, 사용자로부터 명령들을 수신하고 송신하도록 구성되는,
    반도체 프로세싱 제어 시스템.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 인텔 프로세서와 통신적으로 커플링된 전력 공급 시스템을 더 포함하는,
    반도체 프로세싱 제어 시스템.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 인텔-기반의 프로세서는, 반도체 툴 인터페이스 및 브릿지를 통해서 반도체 툴에 무작위화된 메시지를 송신하는 코드를 프로세싱하도록 구성되는,
    반도체 프로세싱 제어 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 브릿지는 상기 무작위화된 메시지를 인텔-기반의 프로토콜들에 따른 메시지로부터 모토롤라-기반의 프로토콜들에 따른 메시지로 변환하는,
    반도체 프로세싱 제어 시스템.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 무작위화된 메시지는 상기 반도체 툴의 일련 번호의 표상(representation)의 적어도 일부를 포함하는,
    반도체 프로세싱 제어 시스템.
  17. 제 14 항에 있어서,
    복수의 무작위화된 메시지들이 매 초마다 송신되는,
    반도체 프로세싱 제어 시스템.
  18. 반도체 프로세싱 제어 시스템 전력 공급부로서:
    AC 전력 공급원과 커플링하도록 그리고 AC 전력을 DC 전력으로 변환하도록 구성된 AC 어댑터;
    반도체 프로세싱 툴로 전력을 제공하도록 구성된 프로세싱 툴 어댑터;
    상기 AC 어댑터와 전기적으로 커플링되고 전력을 제어 시스템으로 제공하도록 구성된 DC 제어 시스템 어댑터;
    상기 AC 어댑터와 전기적으로 커플링되고 전력을 팬 모듈로 제공하도록 구성된 DC 팬 어댑터; 및
    전력 소비를 모니터링하도록 구성된 전력 공급 제어 모듈을 포함하는,
    반도체 프로세싱 제어 시스템 전력 공급부.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 AC 어댑터와 전기적으로 커플링되고 전력을 배터리로 제공하도록 구성된 DC 배터리 어댑터를 더 포함하는,
    반도체 프로세싱 제어 시스템 전력 공급부.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 전력 공급 제어 모듈은 상기 배터리의 충전을 제어하는,
    반도체 프로세싱 제어 시스템 전력 공급부.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 전력 공급 제어 모듈은 상기 배터리의 로드 스위칭을 제어하는,
    반도체 프로세싱 제어 시스템 전력 공급부.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 전력 공급 제어 모듈은 상기 팬 모듈에서의 전력 소비를 모니터링하도록 구성되는,
    반도체 프로세싱 제어 시스템 전력 공급부.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 전력 공급 제어 모듈은 상기 제어 시스템에서의 전력 소비를 모니터링하도록 구성되는,
    반도체 프로세싱 제어 시스템 전력 공급부.
  24. 제 18 항에 있어서,
    상기 전력 공급 제어 모듈은 상기 팬 모듈 및 상기 제어 시스템 중 어느 하나 또는 양자 모두 내의 온도들을 모니터링하도록 구성되는,
    반도체 프로세싱 제어 시스템 전력 공급부.
  25. 제 18 항에 있어서,
    상기 전력 공급 제어 모듈은 상기 팬 모듈 내의 하나 또는 둘 이상의 팬들의 팬 속도를 모니터링하도록 구성되는,
    반도체 프로세싱 제어 시스템 전력 공급부.
  26. 제 18 항에 있어서,
    상기 제어 시스템은 외부 제어 시스템인,
    반도체 프로세싱 제어 시스템 전력 공급부.
  27. 제 18 항에 있어서,
    반도체 프로세싱 툴 어댑터를 더 포함하고, 상기 전력 공급 제어 모듈은 상기 프로세싱 툴 어댑터에서의 전력 소비를 모니터링하도록 구성되는,
    반도체 프로세싱 제어 시스템 전력 공급부.
  28. 제 18 항에 있어서,
    상기 제어 시스템과 통신적으로 커플링되도록 구성된 통신 어댑터를 더 포함하는,
    반도체 프로세싱 제어 시스템 전력 공급부.
  29. 제 18 항에 있어서,
    상기 전력 공급 제어 모듈은, 전반적인 전력 상황, DC 버스 전압들, DC 버스 로드 전류들, 유입 라인 매개변수들, 팬 온도들, 전력 공급 모듈 온도, 제어 시스템 온도, 제어 시스템 CPU 코어 부하, 백플레인 버스 활동성, 및 전반적인 기계 상태로 이루어진 목록으로부터 선택된 매개변수들을 모니터링하도록 구성되는,
    반도체 프로세싱 제어 시스템 전력 공급부.
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