회사 개요
Honeywell Richardson의 MEMS 센서 제조 시설은 200mm 이하 웨이퍼 크기 장비를 사용하는 많은 반도체 시설과 마찬가지로 SECS/GEM 자동화 기능이 부족한 기존 장비로 인해 상당한 어려움에 직면했습니다. 이러한 제약은 수율, 공정 제어 및 장비 가동 시간에 영향을 미쳤습니다. Honeywell은 Einnosys와 협력하여 플러그 앤 플레이 방식의 SECS/GEM 인터페이스를 활용해 장비를 교체하지 않고도 현대화할 수 있는 혁신적인 솔루션을 구현했습니다.
기업 프로필
하니웰 리처드슨은 하니웰의 사업부로서 MEMS(마이크로 전기 기계 시스템) 센서 제조를 전문으로 합니다. 이 공장은 최신 및 기존 반도체 장비를 혼합하여 운영하며, 주로 산업 및 상업용 고정밀 센서 생산에 집중하고 있습니다.
도전
Honeywell은 기존 공장 운영에서 세 가지 주요 과제를 파악했습니다.
SECS/GEM 인터페이스 부족
SPTS 건식 식각 시스템과 같은 많은 기존 장비에는 SECS/GEM 기능이 부족했습니다. 이로 인해 다음과 같은 문제가 발생했습니다.
레시피 실행 오류로 인한 웨이퍼 스크랩 발생.
수동 데이터 수집 및 분석에 소요되는 엔지니어링 시간이 증가했습니다.
장비 가동 중단 시간이 길어졌습니다.
전반적인 설비 효율(OEE) 감소.
중요 기기에서 조기 경보가 없다
펌프나 계측기 같은 장비가 예고 없이 고장나면서 가동 중단 시간이 길어지고 사후 정비가 필요하게 되었습니다.
아날로그 게이지용 모니터링 시스템 없음
아날로그 압력계는 디지털 통합 기능이 부족하여 실시간 모니터링 및 예측 분석이 불가능했습니다.
전통적인 대안과 한계
역사적으로 반도체 제조 공장들은 다음과 같은 방법으로 이러한 문제들을 해결하려고 시도했습니다.
새 장비 구매 – 종종 비용이 많이 들고 운영에 지장을 초래합니다.
OEM을 통한 SECS/GEM 업그레이드 - 가격이 비싸고(도구당 최대 100만 달러), 장비 가동 중단 및 레시피 재검증이 필요합니다.
타사 I/O 기반 솔루션 사용 - 침입적이고 위험하며 장비 내부 구조에 대한 깊은 지식이 필요합니다.
이러한 접근 방식은 재정적으로 실행 불가능하거나 운영상 위험이 높았으며, 특히 생산에 여전히 필수적인, 이미 감가상각이 완료된 기존 도구의 경우 더욱 그러했습니다.
혁신적인 솔루션: Einnosys의 EIGEMBox
Einnosys는 기존 장비에 특화된 특허받은 비침습형 플러그앤플레이 SECS/GEM 솔루션인 EIGEMBox를 출시했습니다. 주요 기능은 다음과 같습니다.
컴팩트 한 디자인 : 장비 캐비닛 안에 들어갈 수 있는 작은 8인치 x 8인치 x 5인치 크기의 상자입니다.
비침습적 통합: 키보드, 마우스, 모니터 포트를 통해 연결되므로 장비에 하드웨어 또는 소프트웨어 변경이 필요하지 않습니다.
보편적 인 호환성 : 운영 체제와 관계없이 모든 PC 기반 장비에서 작동합니다.
OEM 의존성 없음: 원장비 제조업체의 지원이나 협력이 필요하지 않습니다.
이러한 접근 방식을 통해 기존 운영을 방해하거나 장비의 무결성을 손상시키지 않고 SECS/GEM 기능을 구현할 수 있었습니다.
구현 세부정보
EIGEMBox는 다음과 같이 구성되었습니다.
호스트/FDC 통신 활성화: 표준 HSMS 및 E30 프로토콜을 사용합니다.
실시간 데이터 수집: 패턴 인식 및 OCR을 사용하여 1초 간격으로 40~50개의 센서 변수를 캡처했습니다.
기계 제어 자동화: SECS 원격 명령을 GUI 동작(마우스 클릭 및 키보드 입력)에 매핑했습니다.
원격 접속 지원: 네트워크 통합 없이 원격 데스크톱 제어를 허용합니다.
외부 센서 통합: 추가 장치를 통한 데이터 수집이 용이해져 모니터링이 강화되었습니다.
추가 혜택
EIGEMBox는 SECS/GEM 자동화를 넘어 다음과 같은 기능을 제공했습니다.
화면 캡처 및 데이터 로깅: 웨이퍼 맵, 히스토그램 및 차트를 네트워크 드라이브에 저장했습니다.
RPA 기능: 자동화된 예방 정비 및 기타 일상적인 작업.
GEM300, E84 및 E87 표준 지원: 더욱 폭넓은 제조 환경과의 호환성이 향상되었습니다.
글로벌 배포: Tier 1 제조 시설 및 조립/테스트 시설을 포함한 75개 이상의 장비에 성공적으로 구현되었습니다.
결과 및 영향
Honeywell Richardson의 SPTS 건식 식각 장비에 EIGEMBox를 도입한 결과 즉각적인 이점이 나타났습니다.
공장 호스트 통합: 레시피 유효성 검사를 활성화하고 인적 오류를 제거했습니다.
FDC 구현: RF 전력 및 압력과 같은 주요 공정 매개변수를 실시간으로 모니터링했습니다.
생산량 및 가동 시간 향상: 불량률 및 가동 중지 시간 감소로 전반적인 생산성이 향상됩니다.
FDC 시스템의 데이터 시각화 결과는 안정적인 공정 매개변수와 이상 징후의 조기 감지를 보여주어 솔루션의 효과성을 입증했습니다.
Honeywell Richardson과 Einnosys의 협력은 기존 반도체 장비를 비용 효율적이고 안전하게 현대화하는 방법을 보여줍니다. EIGEMBox 솔루션은 값비싼 교체나 위험한 개조 없이 혁신적인 업그레이드 경로를 제공했습니다. SECS/GEM 자동화 및 예측 유지보수를 통해 Honeywell은 생산량을 향상시키고 가동 중지 시간을 줄이며 핵심 기존 장비의 수명을 연장하여 전 세계 반도체 공장의 벤치마크를 세웠습니다.
