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KR101021543B1 - 반도체 제조 설비의 데이터 수집 방법 및 데이터 수집 시스템 - Google Patents

반도체 제조 설비의 데이터 수집 방법 및 데이터 수집 시스템 Download PDF

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KR101021543B1
KR101021543B1 KR1020080105805A KR20080105805A KR101021543B1 KR 101021543 B1 KR101021543 B1 KR 101021543B1 KR 1020080105805 A KR1020080105805 A KR 1020080105805A KR 20080105805 A KR20080105805 A KR 20080105805A KR 101021543 B1 KR101021543 B1 KR 101021543B1
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정지국
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Abstract

문제의 발생을 신속하게 감지할 수 있는 반도체 제조 설비의 데이터 수집 방법 및 데이터 수집 시스템을 개시한다. 반도체 제조 설비의 데이터 수집 방법은 다음과 같다. 웨이퍼가 적어도 하나의 처리 유닛을 이동하여 공정이 진행되는 반도체 제조 설비에서 상기 처리 유닛에 상기 웨이퍼를 투입하고 공정을 진행하고, 상기 공정을 종료한다. 그리고, 상기 처리 유닛이 상기 웨이퍼에 대한 처리 유닛별 데이터를 수집하여 호스트 서버에 보고하고, 상기 웨이퍼가 다음 유닛에 투입되는지 확인한 후 상기 웨이퍼를 배출한다.

Description

반도체 제조 설비의 데이터 수집 방법 및 데이터 수집 시스템{DATA COLLECTION METHOD OF SEMICONDUCTOR MANUFACTURING EQUIPMENT AND DATA COLLECTION SYSTEM}
본 발명은 반도체 제조 설비의 데이터 수집 방법 및 데이터 수집 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 문제의 발생을 신속하게 감지할 수 있는 반도체 제조 설비의 데이터 수집 방법 및 데이터 수집 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조 설비는 공정을 처리하는 다수의 프로세스 모듈과, 웨이퍼 이송을 위한 트랜스퍼 모듈을 구비한다. 프로세스 모듈은 예컨대 코터, 디벨로퍼, 베이커 및 노광 장치 등으로 구성되며 트랜스퍼 모듈은 다수의 이송 로봇들을 포함한다. 이들 프로세스 모듈들과 트랜스퍼 모듈들은 네트워크를 통해 연결된 제어 장치에 의해 제어된다.
제어 장치는 예컨대, CTC(Cluster Tool Controller) 시스템으로써, 메인 제어부로서의 호스트(host)와, 프로세스 모듈 컨트롤러 및 트랜스퍼 모듈 컨트롤러를 포함하고, 이들은 상호 CTC 네트워크를 통해 연결된다. 그리고 제어 장치는 공정을 처리하기 위한 레시피, 스케쥴링 등을 설정하고, 설정된 정보에 의해 반도체 제조 설비를 제어한다.
웨이퍼는 다수의 프로세스 모듈을 이동하여 여러 단계의 공정을 거치다. 웨이퍼가 한 단계의 공정을 진행할 때마다 해당 프로세스 모듈은 웨이퍼에 대한 데이터를 수집하고 이를 다음 프로세스 모듈로 전송한다. 웨이퍼에 대한 데이터는 웨이퍼가 모든 공정을 마치기고 난 후 마지막 프로세스 모듈이 제어 장치로 전송된다.
따라서, 웨이퍼가 일련의 프로세스에 따라 공정을 진행하는 중 특정 공정에서 이상이 발생한 경우 마지막 공정을 수행한 후에 이상 여부가 보고된다. 그 결과 이상 조치가 늦어져 웨이퍼의 손실이 증가한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 각 단계마다 데이터를 보고하여 문제의 발생을 신속하게 감지할 수 있는 반도체 제조 설비의 데이터 수집 방법 및 데이터 수집 시스템를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 제조 설비의 데이터 수집 방법은 다음과 같다. 웨이퍼가 적어도 하나의 처리 유닛을 이동하여 공정이 진행되는 반도체 제조 설비에서 상기 처리 유닛에 상기 웨이퍼를 투입하고 공정을 진행하고, 상기 공정을 종료한다. 그리고, 상기 처리 유닛이 상기 웨이퍼에 대한 처리 유닛별 데이터를 수집하여 호스트 서버에 보고하고, 상기 웨이퍼가 다음 유닛에 투입되는지 확인한 후 상기 웨이퍼를 배출한다.
본 발명의 일 실시 예로, 상기 데이터를 수집하여 보고하는 단계는 상기 공정의 종료시 상기 처리 유닛이 상기 처리 유닛별 데이터를 수집하여 상기 처리 유닛의 동작을 제어하는 제어 유닛에 보고하고, 상기 제어 유닛이 상기 처리 유닛별 데이터를 상기 호스트 서버에 보고할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예로, 상기 처리 유닛과 상기 제어 유닛 및 상기 호스트 서버는 네트워크로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예로, 상기 호스트 서버는 상기 보고받은 상기 처리 유닛별 데이터를 각각 저장하고, 상기 처리 유닛별 데이터를 분석할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예로, 상기 호스트 서버는 상기 처리 유닛별 데이터를 분석하여 이상 발생시 해당 처리 유닛을 제어하는 상기 제어 유닛에 인터락을 지시할 수 있다. 상기 인터락을 지시받은 상기 제어 유닛은 해당 처리 유닛을 정지시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예로, 상기 각 처리 유닛은 상기 처리 유닛별 데이터를 소정의 시간마다 수집하여 보고할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 제조 설비의 데이터 수집 장치는 네트워크, 상기 네트워크에 접속되며, 공정 종료 후 상기 웨이퍼에 대한 처리 유닛별 데이터를 수집하여 보고하는 적어도 하나의 처리 유닛, 상기 네트워크를 통해 상기 각 처리 유닛으로부터 상기 처리 유닛별 데이터를 보고받고, 상기 각 처리 유닛을 각각 제어하는 적어도 하나의 제어 유닛 및 상기 각 제어 유닛으로부터 보고되는 상기 처리 유닛별 데이터를 수집하여 저장하고, 상 기 처리 유닛별 데이터를 분석하여 이상 발생시, 해당 처리 유닛을 제어하는 상기 제어 유닛에 인터락을 지시하는 호스트 서버를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예로, 상기 제어 유닛은 상기 처리 유닛의 동작을 제어하는 유닛 컨트롤러와 공정 레시피에 따라 상기 유닛 컨트롤러를 제어하는 설비 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예로, 상기 각 처리 유닛은 상기 처리 유닛별 데이터를 소정의 시간마다 수집하여 보고할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예로, 상기 네트워크는 TCP/IP 프로토콜을 이용할 수 있다.
상술한 데이터 수집 방법 및 데이터 수집 시스템은 각 처리 유닛이 공정 종료 후 데이터를 수집하고 보고함으로써, 작업 결과의 문제를 인지하는 속도가 빨라지고, 웨이퍼의 손실을 최소화할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 반도체 제조 설비의 데이터 수집 방법 및 데이터 수집 시스템에 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 설비의 데이터 수집 시스템을 나타내는 블럭도이고, 도 2는 도 1에 도시된 데이터 수집 시스템의 데이터 흐름을 나타내는 블럭도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 데이터 수집 시스템(100)은 네트워크(135)로 연결되는 제1 내지 제N 처리 유닛(110-1,110-2,...,110-N), 제1 내지 제N 유닛 컨트롤러(120-1,120-2,...,120-N), 설비 제어부(130) 및 호스트 서버(140)를 포함한다.
상기 제1 내지 제N 처리 유닛(110-1,110-2,...,110-N) 각각은 반도체 기판(이하, 웨이퍼) 상에 사진 공정(photo-lithography process)을 수행하는 스피너 설비(spinner facility)일 수 있다.
상기 제1 내지 제N 처리 유닛(110-1,110-2,...,110-N)은 하나의 라인으로 연결되어 상기 웨이퍼를 순차적으로 이동시킬 수 있다. 상기 제1 내지 제N 처리 유닛(110-1,110-2,...,110-N) 각각은 상기 웨이퍼에 대한 공정을 개별적으로 수행한다. 상기 제1 내지 제N 처리 유닛(110-1,110-2,...,110-N) 각각은 상기 웨이퍼에 대한 공정을 종료한 후 상기 웨이퍼에 대한 처리 유닛별 데이터를 수집하여 네트워크(135)로 연결된 상기 제1 내지 제N 유닛 컨트롤러(120-1,120-2,...,120-N)로 상 기 처리 유닛별 데이터를 보고한다. 여기서, 웨이퍼는 1장 또는 25장의 프로세스 잡(process job)으로 이루어질 수 있다. 그리고, 네트워크(135)는 TCP/IP 프로토콜을 통해 상기 데이터를 전송할 수 있다.
상기 제1 내지 제N 유닛 컨트롤러(120-1,120-2,...,120-N) 각각은 네트워크(135)를 통해 상기 제1 내지 제N 처리 유닛(110-1,110-2,...,110-N)과 연결되며, 각 처리 유닛의 동작을 제어한다. 상기 제1 내지 제N 유닛 컨트롤러(120-1,120-2,...,120-N) 각각은 상기 제1 내지 제N 처리 유닛(110-1,110-2,...,110-N) 각각으로부터 보고받은 처리 유닛별 데이터를 네트워크(135)를 통해 상기 설비 제어부(130)로 보고한다.
상기 설비 제어부(130)는 예컨대, 클러스터 툴 컨트롤러(Cluster Tool Controller: CTC)로 구비되고, 네트워크(135)를 통해 상기 제1 내지 제N 유닛 컨트롤러(120-1,120-2,...,120-N)와 연결되어 상기 데이터 수집 시스템(100)의 제반 동작을 제어한다. 상기 설비 제어부(130)는 상기 제1 내지 제N 처리 유닛(110-1,110-2,...,110-N) 각각으로부터 보고받은 처리 유닛별 데이터를 각각 네트워크(135)를 통해 상기 호스트 서버(140)로 보고한다.
상기 호스트 서버(140)는 네트워크(135)를 통해 상기 설비 제어부(130)와 연결되며, 상기 설비 제어부(130)로부터 보고받는 상기 처리 유닛별 데이터들을 수집하여 저장한다. 그리고, 상기 호스트 서버(140)는 저장한 상기 처리 유닛별 데이터들의 평균값을 계산하고, 상기 평균값을 기 저장된 데이터들과 비교한다. 상기 호스트 서버(140)는 비교 결과를 분석하여 상기 처리 유닛별 데이터들의 이상 유무를 판단한다. 상기 호스트 서버(140)는 상기 처리 유닛별 데이터들에서 이상이 확인되면, 상기 설비 제어부(130)로 인터락(interlock)을 지시한다.
여기서, 상기 웨이퍼의 이동과 관련지어 상기 데이터 수집 시스템(100)의 데이터 흐름을 살펴본다.
상기 웨이퍼는 카세트 모듈(150)에 수납되어 상기 제1 처리 유닛(110-1)으로 이동한다. 상기 웨이퍼는 상기 제1 처리 유닛(110-1)에 투입되어 공정을 처리받은 후 상기 제2 처리 유닛(110-2)으로 이동한다. 이때, 상기 제1 처리 유닛(110-1)은 공정 종료 후 상기 웨이퍼에 대한 데이터를 수집하고, TCP/IP 프로토콜을 이용하여 상기 제1 유닛 컨트롤러(120-1)에 제1 처리 유닛 데이터를 전송한다. 상기 제1 유닛 컨트롤러(120-1)는 상기 제1 처리 유닛 데이터를 상기 설비 제어부(130)로 전송하고, 상기 설비 제어부(130)는 상기 제1 처리 유닛 데이터를 상기 호스트 서버(140)로 전송한다. 상기 호스트 서버(140)는 보고받은 상기 제1 처리 유닛 데이터를 저장하고, 기 저장된 데이터들과 비교하여 분석한다. 여기서, 상기 제1 처리 유닛(110-1)은 소정의 시간 예컨대, 10분마다 1번씩 상기 데이터를 수집하고 보고할 수도 있다.
상기 호스트 서버(140)가 상기 제1 처리 유닛 데이터를 통해 상기 제1 처리 유닛(110-1)에서 수행된 공정의 문제점을 파악하면, 상기 설비 제어부(130)에 인터락을 지시한다. 상기 설비 제어부(130)는 상기 제1 유닛 컨트롤러(120-1)를 제어하여 상기 제1 처리 유닛(110-1)의 작동을 정지시킨다. 이때, 상기 제1 처리 유닛(110-1)에서 공정을 마치고 상기 제2 처리 유닛(120-1)으로 이동하는 상기 웨이 퍼는 이상 발생으로 배출하여 상기 카세트 모듈(150)에 수납하고, 별도로 처리한다.
상기 호스트 서버(140)가 상기 제1 처리 유닛 데이터를 통해 상기 제1 처리 유닛(110-1)에서 수행된 공정의 문제점을 파악하지 못하면, 상기 설비 제어부(130)에 별도의 지시를 내리지 않는다. 그리고, 상기 웨이퍼는 상기 제2 처리 유닛(110-2)으로 투입되어 공정을 처리받는다.
상기 제2 처리 유닛(110-2)도 상기 제1 처리 유닛(110-2)과 마찬가지로 상기 웨이퍼에 대한 데이터를 수집하여 상기 제2 유닛 컨트롤러(120-2)에 제2 처리 유닛 데이터를 전송한다. 이후, 상술된 바와 동일하게 진행된다.
상기 웨이퍼는 상기 제N 처리 유닛(110-N)까지 이동하여 상기 제N 처리 유닛(110-N)에 투입되고, 공정을 종료한 후 배출된다. 상기 웨이퍼는 상기 제N 처리 유닛(110-N)에서 배출되어 상기 카세트 모듈(150)에 수납됨으로써, 일련의 공정 프로세스를 마친다.
상술한 데이터 수집 시스템(100)은 각 처리 유닛별로 데이터를 수집한 후 상기 호스트 서버(140)에 보고함으로써, 특정 공정 또는 특정 처리 유닛의 문제 발생을 신속하게 파악할 수 있고, 웨이퍼 및 공정 비용의 손실을 최소화할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 제조 설비의 데이터 수집 방법을 나타내는 흐름도이다. 여기서는, 도 1에 도시된 구성 요소들의 참조번호를 차용하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 웨이퍼를 카세트 모듈(150)에 1장 또는 25장의 프로세스 잡 단위로 수납하여 준비한다(S10).
그리고, 상기 카세트 모듈(150)을 제1 처리 유닛(110-1)으로 이동시키고, 설비 제어부(130)에서 설정된 공정 레시피에 따라 상기 카세트 모듈(150)에 수납된 웨이퍼를 상기 제1 처리 유닛(110-1)에 투입한다(S20).
다음, 상기 제1 유닛 컨트롤러(120-1)는 상기 제1 처리 유닛(110-1)의 동작을 제어하고, 상기 공정 레시피에 설정된 프로세스에 따라 상기 웨이퍼를 처리한다(S30).
상기 제1 처리 유닛(110-1)은 상기 공정 레시피에 따라 공정을 종료한다(S40). 그리고, 상기 제1 처리 유닛(110-1)은 상기 웨이퍼에 대한 데이터를 수집하고, 네트워크(135)의 TCP/IP 프로토콜을 이용하여 상기 제1 처리 유닛 데이터를 상기 제1 유닛 컨트롤러(120-1)로 전송한다(S50). 상기 제1 유닛 컨트롤러(120-1)는 상기 제1 처리 유닛 데이터를 상기 설비 제어부(130)로 전송하고, 상기 설비 제어부(130)는 이를 상기 호스트 서버(140)로 전송한다. 상기 호스트 서버(140)는 상기 제1 처리 유닛 데이터를 저장하고, 기 저장된 데이터들과 비교하여 문제점을 분석한다. 상기 제1 처리 유닛 데이터에 문제가 있으면, 상기 제1 처리 유닛(110-1)의 작동을 정지시킨다. 상기 제1 처리 유닛 데이터에 문제가 없으면, 상기 웨이퍼를 다음 유닛에 투입하는지 상기 공정 레시피를 확인한다(S60). 상기 공정 레시피를 확인하여 상기 웨이퍼를 다음 유닛에 투입한다면, 상기 웨이퍼를 다음 유닛으로 이동시켜 투입한다(S20). 그리고, 상술된 바와 같이 프로세스를 진행하고 종료한 후 데이터를 수집하여 보고한다.
상기 공정 레시피를 확인하여 상기 웨이퍼를 다음 유닛에 투입하지 않으면, 상기 웨이퍼를 배출하여 상기 카세트 모듈(150)에 수납하고, 프로세스를 종료한다(S70).
상술된 데이터 수집 방법은 각 처리 유닛이 공정 종료 후 데이터를 수집하고 보고함으로써, 작업 결과의 문제를 인지하는 속도가 빨라지고, 웨이퍼의 손실을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 제조 설비의 데이터 수집 시스템을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 데이터 수집 시스템의 데이터 흐름을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 제조 설비의 데이터 수집 방법을 나타내는 흐름도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 데이터 수집 시스템 110-1 ~ 110-N: 제1 내지 제N 처리 유닛
120-1 ~ 120-N: 제1 내지 제N 유닛 컨트롤러
130: 설비 제어부 135: 네트워크
140: 호스트 서버 150: 카세트 모듈

Claims (11)

  1. 웨이퍼가 적어도 하나의 처리 유닛을 이동하여 공정이 진행되는 반도체 제조 설비의 데이터 수집 방법에 있어서,
    상기 처리 유닛에 상기 웨이퍼를 투입하고 공정을 진행하는 단계;
    상기 공정을 종료하는 단계;
    상기 처리 유닛의 공정 종료시 상기 웨이퍼에 대한 처리 유닛별 데이터를 수집하여 상기 처리 유닛의 동작을 제어하는 제어 유닛에 보고하고, 상기 제어 유닛이 상기 처리 유닛별 데이터를 상기 호스트 서버에 보고하는 단계;
    상기 웨이퍼가 다음 유닛에 투입되는지 확인하는 단계; 및
    상기 웨이퍼를 배출하는 단계를 포함하되,
    상기 처리 유닛, 상기 제어 유닛 및 상기 호스트 서버는 네트워크로 연결되며,
    상기 호스트 서버는 상기 처리 유닛별 데이터를 분석하여 이상 발생시 상기 제어 유닛에 인터락을 지시하는 것을 특징으로 하는 데이터 수집 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 호스트 서버는 상기 처리 유닛별 데이터를 각각 저장하는 것을 특징으로 하는 데이터 수집 방법.
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 인터락을 지시받은 상기 제어 유닛은 해당 처리 유닛을 정지시키는 것을 특징으로 하는 데이터 수집 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 각 처리 유닛은 상기 처리 유닛별 데이터를 소정의 시간마다 수집하여 보고하는 것을 특징으로 하는 데이터 수집 방법.
  8. 웨이퍼에 대한 공정을 진행하는 반도체 제조 설비의 데이터 수집 시스템에 있어서,
    네트워크;
    상기 네트워크에 접속되며, 공정 종료 후 상기 웨이퍼에 대한 처리 유닛별 데이터를 수집하여 보고하는 적어도 하나의 처리 유닛;
    상기 네트워크를 통해 상기 각 처리 유닛으로부터 상기 처리 유닛별 데이터를 보고받고, 상기 각 처리 유닛을 각각 제어하는 적어도 하나의 제어 유닛; 및
    상기 각 제어 유닛으로부터 보고되는 상기 처리 유닛별 데이터를 수집하여 저장하고, 상기 처리 유닛별 데이터를 분석하여 이상 발생시, 해당 처리 유닛을 제어하는 상기 제어 유닛에 인터락을 지시하는 호스트 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 수집 시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 처리 유닛의 동작을 제어하는 유닛 컨트롤러와 공정 레시피에 따라 상기 유닛 컨트롤러를 제어하는 설비 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 수집 시스템.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 각 처리 유닛은 상기 처리 유닛별 데이터를 소정의 시간마다 수집하여 보고하는 것을 특징으로 하는 데이터 수집 시스템.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 네트워크는 TCP/IP 프로토콜을 이용하는 것을 특징으로 하는 데이터 수집 시스템.
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