[시스템] 반도체 공정라인 위한 PI/O 애널라이저시스템
김진일 동경엘렉트론코리아
애플리케이션 요약
반도체 공정 라인에는 FOUP(Wafer를 저장하는 수 납 장치)를 자동으로 반송하는 물류 자동 반송 시스템 이 있다. 이 시스템을 운용하기 위해서는 PI/O (Parallel Input Output)라고 하는 광통신을 반도체 설비와 물류 반송 시스템이 행하고 있다.
이때 PI/O통신 도중에 문제가 발생하게 되면 어느 쪽에 기인하여 문제가 발생한 것인지 판단하기 어려워 반도체 설비 메이커와 고객과의 시비가 엇갈리는 문제 가 자주 대두했다.
이러한 문제를 해결하고자 반도체 설비와 물류 자동 반송 시스템의 사이에 PI/O 애널라이저 시스템을 설 치하여 양쪽 간에 통신되는 모든 신호(광 Signal)를 취 득해 양사 간에 문제가 발생했을 때 어느 쪽에서 일어 난 문제인지를 판단할 수 있는 시스템으로 사용하게 된다. 
NI 솔루션 채택 이유
• 빠르고 신뢰성 있는 신호 취득 가능 (20msec까지 신뢰 보장)
• CE 인증 등 해외로 제품 수출 시 안전성과 신뢰성 확보
사용한 컴퓨터와 OS
• Desktop PC
• Windows XP Professional SP3
• Microsoft .NET Framework
NI 제품
• Single-Board RIO 9602 400MHz Controller & 2M Gate FPGA
해결 과제
처음 시스템을 설계할 때 NI사의 시스템을 사용하지 않고 H/W을 개발하는 외주 업체의 Signal 취득을 행하는 보드를 사용했다. 이 보드를 사용할 경우에 광 통신 신호가 아주 짧게 이루어질 때 보드에서 해당 신 호를 취득하지 못하는 문제가 발생하여 데이터 유실을 유발했다(50msec 이하의 신호가 다량 들어왔을 때 데 이터 유실 발생). 이러한 문제점을 해결하기 위해 NI사의 DAQ Board를 통해서 아주 짧은 시간에 광통신이 행해졌을 때도 데이터 유실이 발생하지 않도록 설계된 보드를 사용했고, 실제 현장에서 발생할 수 있는 짧은 시간 내 에 다량의 광통신이 이루어지는 신호를 모두 취득할 수 있게 했다. NI사 DAQ Board를 사용함으로써 기존 50msec 이하에서 취득하지 못한 신호를 10msec에서 도 취득할 수 있는 시스템으로 설계하게 되어 데이터 유실 문제를 해결했다.
솔루션
PI/O 애널라이저 시스템에서 가장 핵심 기술 중 하 나는 반도체 설비와 물류 자동 반송 시스템 간에 광통 신이 행해지는 PI/O 신호를 유실 없이 얼마나 잘 취득 하는가이다. 하지만 최초 프로토타입을 제작할 당시에 는 H/W 외주업체에서 제작한 DAQ Board를 사용하 여 테스트해 본 결과 50msec 이하에서는 신호를 모두 취득하지 못하는 문제점을 발견했다.
실제 사용자 응용 프로그램에서는 유실된 신호에 대 하여 로깅 작업이 행해지지 않음으로써 GUI상에서도 그래프로 표현할 때 그래프가 끊어지는 문제점이 발견 됐다. 이러한 근본적인 문제점을 해결하기 위해서는 최하위의 광신호를 정확하게 그리고 신뢰성 있게 취득 할 수 있는 DAQ Board가 필요했으며 이를 해결하기 위해 NI사의 Single-Board RIO 9602 400MHz Board를 채택하게 되었다.
이를 사용해 실제 10msec까지 트랜잭션이 이루어 지는 모든 신호를 취득할 수 있어 사용자 응용 프로그 램에서도 정상적으로 그래프 표현이 이루어졌고 문제 점이 해결되었다. 
솔루션 개발 후 이점
관련 하드웨어업체에서 사용한 DAQ Board를 이용 하여 프로토타입을 제작할 때 다량의 신호를 아주 짧 은 시간에 취득할 수 있는 Board를 제작하려면 상당 한 개발 기간이 소요되었다.
하지만 NI의 Single-Board RIO 9602는 기성품 으로서, 전체적인 시스템을 구성하는 데 핵심 기술과 관련된 제품을 바로 사용할 수 있었기에 제품 개발 기간을 단축할 수 있었다. 또한 고객의 통신 문제 해 결 요구에 빠르게 부응하여 고객 만족을 높일 수 있 었다.
