CN101416131B - 处理数据管理系统、处理系统、以及处理装置的数据管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种处理数据管理系统、处理系统以及处理装置的数据管理方法，具备：处理装置(磁盘制造用的溅射装置等)(11)，针对每个周期重复进行同一工序处理；采样单元(30)，收集处理装置中的处理条件的原始数据(放电条件等)；运算部件(100)，接收上述原始数据，将原始数据根据一定的规则加工成表现每个周期的特征点的概要数据(特性值：例如平均值、最大值、最小值、标准偏差、放电时间等)；数据保存单元(40)，将该加工出的概要数据保存到存储部件；显示、输出单元(50)，对保存在存储部件中的概要数据进行图表显示。

Description

处理数据管理系统、处理系统、以及处理装置的数据管理方法

技术领域

本发明涉及主要适用于高记录密度的磁盘的制造现场等的处理数据管理系统、包含该处理数据管理系统的处理系统、以及磁盘制造装置等处理装置的数据管理方法。

背景技术

近年来，磁盘的记录密度显著增大。高记录密度的磁盘是经由在基板的表面形成多个磁性层的工序而制造出的。在各磁性层下设置有基底层，并在各磁性层上设置有保护层，所以需要经由几个膜形成工序而制造出磁盘。因此，在制造磁盘时，使用排列有多个用于处理各工序的处理室的结构的处理装置。

例如，在制造1张磁盘的情况下，使磁盘(基板)依次通过多个处理室，而在处理室的每一个中实施规定的工序处理。在各处理室中，将1次工序处理设为1个周期，每当磁盘通过时重复进行相同的工序处理，向下一个处理室送出处理后的盘。然后，从终端的处理室，送出经由全部工序的磁盘。

作为这样的高记录密度的磁盘的制造装置(处理装置)，主要使用溅射装置。在溅射装置中，向真空中导入放电气体，通过向电极接通电力而产生辉光放电，通过由于辉光放电而产生的等离子体中的离子碰撞，在盘的表面形成目标金属的薄膜。

在溅射装置的各处理室中，有时在1张盘的单面上进行成膜处理，有时在两面上进行成膜处理，有时在2张盘的单面上进行成膜处理，有时在2张盘的两面上进行成膜处理。例如，在1个处理室中在2张盘的各两面上同时进行成膜处理的情况下，需要装备4个用于发生放电的阴极电极，而针对各电极的每一个接通电力。

另外，在制造该种类的磁盘的情况下，保存制造工艺的历史变得重要。其原因为，在制造工艺中发生某种异常而发生不良品的情况下，可以之后追查其原因而迅速地进行修复。

在以往的磁盘的制造现场中，对工序处理的条件数据(放电条件、气压、基板温度等)进行采样，将该采样了的原始数据直接以曲线等形式显示、或保存到存储部件。然后，在发生不良品的情况下，将按照盘或批量的索引而取出的原始数据例如按照时间序列以曲线形式显示在显示器画面上，而可以观察分析曲线的波形。

图17是示意地表示以往的磁盘制造系统(处理系统)的结构的框图。

该制造系统包括：处理装置(溅射装置)10，对作为被加工物W的盘进行溅射处理；控制单元20，对处理装置10进行控制；采样单元(原始数据收集部件)30，取入溅射处理时的处理条件的原始数据(用于发生放电的电源输出、气压、基板温度等)；数据保存单元(数据保存部件)40，将所收集到的数据保存到记录部件；显示·输出单元(显示部件)50，将所收集到的数据或所保存的数据根据需要以图表形式显示或输出到其他输出部件。

在处理装置10中，装备有用于进行必要的工序处理的处理室11、用于进行处理的处理单元12、用于监视处理状况的传感器13等，从处理单元12和传感器13输出的原始数据被输入到采样单元30。从传感器13和处理单元12输出的数据有时是模拟数据，有时是数字数据。原始数据在采样单元30中被适当地变换成数据保存单元40和显示·输出单元50能够取入的形式(数字数据的形式)之后，进行保存或显示·输出。

通过依次经由多个工序而进行实际的用于制造磁盘的处理，所以在处理装置10中，多个处理室11被排列成可以在盘的表面以规定的顺序形成薄膜。而且，在各处理室11中，分别针对每个周期重复进行同一工序处理。此时的处理装置10通过在保持于规定的气压氛围中的处理室11内发生放电而在盘(基板)的表面上形成磁盘用的薄膜，所以在各处理室11中，依次进行用于形成薄膜的各处理。

另外，采样单元20收集处理装置10中的处理条件的原始数据，此处，收集与多个磁盘的薄膜形成处理的处理条件相关的原始数据。例如，以一定的采样间隔收集用于发生放电的电源输出(电力、电压、电流)、处理室11的气压、盘的温度等原始数据。

另外，在这样的处理中，在各处理室11的每一个的1个工序(周期)的处理内，大多多次进行取得(采样)原始数据的动作。其原因为，为了详细观察1个周期中的各种参数的经时变化，特别对于对处理结果影响较大的参数，需要详细观察1个工序中的变化。

图18表示时序地显示如此取入的数据的曲线。在图18中横轴是时间，纵轴是放电电压等测定值。

在本例子的情况下，各结构要素对应于如下那样的具体部件。

(名称)                      (具体部件的例子)

处理装置                    溅射装置

处理区域                    箱盒(处理室11)内

处理单元12                  溅射阴极、放电用电源等

传感器13                    压力计等

控制单元20                  PLC

采样单元30                  A/D转换器

显示·输出单元50            计算机

数据保存单元40              硬盘驱动器

但是，在上述的制造系统中，在制造高密度记录的磁盘的情况下，难以保证成膜质量(膜厚和膜质)，因此，需要缩短1个周期内的采样间隔，或增加采样项目(参数)。

具体而言，例如将1个周期设定成6秒，并在1秒期间进行40次采样。作为检测项目(参数)，关于电源输出，有电力、电压、电流，另外还有气压、盘温度。当在1个处理室11中，同时处理2张盘的正反2面的情况下，需要4个阴极，所以关于电源输出，有3个项目×4＝12个项目，另外如果还加上气压这1个项目和2张盘的各温度这2个项目，则必需针对各处理室11的每一个全部收集15个项目的原始数据。因此，在具有多个处理室11的处理装置10中全部收集的原始数据的量变得非常庞大。

另外，在以往的系统中，由于仅将原始数据的波形直接以曲线形式进行显示，所以有时反而难以进行分析而难以发现问题。

从这样的背景出发，在以往的磁盘制造系统中，可以指出如下那样的(1)、(2)、(3)的问题。

(1)即使观察画面上的原始数据的波形也难以捕捉异常，由于是特别庞大数据，所以如果以长期跨度缩小显示，则虽然能够观察到整体但无法读取细节，如果以短期跨度放大显示，则虽然能够观察到细节但难以读取长期变动等。

即，在以往的制造系统中，将原始数据直接以曲线形式绘制出。图19是以长期跨度缩小显示的曲线，图20是以短期跨度放大显示的曲线。当如图19所示那样以曲线形式显示长时间的数据的情况下，由于显示变密，难以掌握各个波形。相反，当如图20所示那样以曲线形式显示短时间的数据的情况下，可以一并显示在显示器画面上的周期数变少，难以捕捉长期的变动。

由此，在当前的数据管理方法中，当在数据中发生了异常的情况下，难以发现异常发生位置。即，难以比较每个周期的波形，难以确认波形的长期变动。

(2)即使仅观察原始数据的波形，也难以判定是否合格。

即，在利用该种类的原始数据的情况下，为了判断处理是否合格，大多采用人观察波形而进行判断的方法。在该情况下，如果从以1天为1个周期程度改变成以1个小时为1个周期程度，则相应程度上人也易于进行确认，但在其以上的情况下，即如本例子那样1个周期短到6秒的情况下，需要每隔6秒以目视确认原始数据的波形，人难以在长时间持续进行观察。

作为其对策，设置上下限警告值，并在超过该警告值的情况下发生警告。在并行使用多个处理装置的情况下，事实上无法通过目视判断是否符合，所以必需设置这些警告功能。但是，在该警告功能中，无法掌握未超过警告设定值的范围内的变动。

(3)由于原始数据量变得庞大，所以难以保存数据。

即，在上述以往的制造系统中，如果将原始数据逐次保存到数据保存单元40，则数据量将变得庞大。因此，需要安装大容量的数据保存单元40，或者每隔一定期间将数据记录到其他备份介质之后删除存储内容而确保空闲区域。这样的原始数据虽然包含有益的数据，但并非每一点的原始数据自身都包含有益的信息。有益的信息是包含在波形整体中的某种信息，而并非个别的原始数据本身。即，如果直接保存原始数据，则将造成很多浪费。

发明内容

因此，本发明是考虑上述情况而完成的，其目的在于：提供一种处理数据管理系统、包括该处理数据管理系统的处理系统、以及磁盘制造装置等处理装置的数据管理方法，通过将原始数据加工成表现每个周期的特征点的概要数据(以下还称为特性值)后进行保存，而可以解决上述课题。

第1方面的发明的处理数据管理系统的特征在于，具备：数据加工部件，接收在针对每个周期重复进行同一工序处理的处理装置中收集到的处理条件的原始数据，将该原始数据根据一定的规则进行运算而加工成表现每个周期的特征点的概要数据；以及数据保存部件，将该加工后的概要数据保存到存储部件。

第2方面的发明的处理数据管理系统的特征在于，具备：数据加工部件，接收在针对每个周期重复进行同一工序处理的处理装置中收集到的处理条件的原始数据，将该原始数据根据一定的规则进行运算而加工成表现每个周期的特征点的概要数据；以及显示部件，对该加工后的概要数据进行图表显示。

第3方面的发明的处理数据管理系统的特征在于，具备：数据加工部件，接收在针对每个周期重复进行同一工序处理的处理装置中收集到的处理条件的原始数据，将该原始数据根据一定的规则进行运算而加工成表现每个周期的特征点的概要数据；数据保存部件，将该加工后的概要数据保存到存储部件；以及显示部件，对上述数据加工部件输出的概要数据或保存在上述存储部件中的概要数据进行图表显示。

第4方面的发明在第1～第3方面的任意一个中记载的处理数据管理系统中，其特征在于，上述原始数据是与针对多个被加工物的薄膜形成处理的处理条件相关的原始数据，上述概要数据是将与上述薄膜形成处理的处理条件相关的原始数据根据一定的分析视点变换而小容量化的数据。

第5方面的发明在第4方面记载的处理数据管理系统中，其特征在于，上述原始数据是与多个磁盘的薄膜形成处理的处理条件相关的原始数据，上述概要数据是将与上述多个磁盘的薄膜形成处理的处理条件相关的原始数据根据一定的分析视点变换而小容量化的数据。

第6方面的发明的处理系统的特征在于，具备：处理装置，针对每个周期重复进行同一工序处理；原始数据收集部件，收集该处理装置中的处理条件的原始数据；以及用于管理该原始数据收集部件收集到的原始数据的第1～第5方面的任意一个中记载的处理数据管理系统。

第7方面的发明在第6方面记载的处理系统中，其特征在于，上述处理装置是通过在保持于规定的气压氛围中的处理室内发生放电而在基板的表面上形成薄膜的薄膜形成装置，上述原始数据收集部件以一定的采样间隔至少收集用于发生放电的电源输出的原始数据，上述处理数据管理系统根据上述电源输出的原始数据，关于放电的ON时间、电源输出的平均值、最大值、最小值、标准偏差等的至少一个项目，针对每个重复周期运算出概要数据后，进行显示或保存。

第8方面的发明在第7方面记载的处理系统中，其特征在于，上述处理装置在处理室内具备多个用于发生放电的电极，上述原始数据收集部件收集各电极的每一个的用于发生放电的电源输出的原始数据。

第9方面的发明在第7或第8方面记载的处理系统中，其特征在于，上述处理装置具备多个用于在基板上按照规定的顺序形成薄膜的处理室，上述原始数据收集部件收集各处理室的每一个的用于发生放电的电源输出的原始数据。

第10方面的发明在第7～第9方面的任意一个中记载的处理系统中，其特征在于，上述薄膜形成装置是磁盘制造装置。

第11方面的发明的处理装置的数据管理方法的特征在于，具备如下的步骤：在针对每个周期重复进行同一工序处理的处理装置中收集工序处理条件的原始数据的步骤；将所收集到的上述原始数据根据一定的规则运算而加工成表现每个周期的特征点的概要数据的步骤；以及将该加工出的概要数据保存到存储部件的步骤。

第12方面的发明的处理装置的数据管理方法的特征在于，具备如下的步骤：在针对每个周期重复进行同一工序处理的处理装置中收集工序处理条件的原始数据的步骤；将所收集到的上述原始数据根据一定的规则运算而加工成表现每个周期的特征点的概要数据的步骤；以及对该加工出的概要数据进行图表显示的步骤。

第13方面的发明在第11或第12方面记载的处理装置的数据管理方法中，其特征在于，上述处理装置中的工序处理是通过在保持于规定的气压氛围中的处理装置内发生放电而在基板的表面上形成磁盘用的薄膜的薄膜形成处理。

(1)通过使用概要数据，可以掌握各周期的每一个的处理状态的变化。即，可以容易地提供适合于分析的形式的分析用的切口。

(2)通过使用概要数据，可以实现通过原始数据难以实现的是否合格判定，有利于防止发生不良品和判定不良品。

(3)通过保存概要数据，可以减少数据保存量。因此，对产生大量的原始数据的高记录密度的磁盘的制造是极其有效的。

附图说明

图1是示意表示本发明的实施例的磁盘制造系统(处理系统)的结构的框图。

图2是计算出每个周期的特性值(概要数据)时的基准的说明图。

图3是绘制出特性值之一即电力的平均值、最小值、最大值的曲线。

图4是绘制出特性值之一即电力的标准偏差的曲线。

图5是绘制出特性值之一即放电ON时间的曲线。

图6是长期地绘制出由同一系统收集的原始数据的曲线。

图7是将横轴延伸而放大表示图6的一部分的曲线。

图8是绘制出检测到异常时的特性值之一即电力的平均值、最小值、最大值的曲线。

图9是绘制出检测到异常时的特性值之一即电力的标准偏差的曲线。

图10是绘制出检测到异常时的特性值之一即放电ON时间的曲线。

图11是关于在特性值的计算时忽略的区域的说明图。

图12是关于放电中断时的特性值的计算的说明图。

图13是示意地表示本发明的其他实施例的结构的框图。

图14是表示计算特性值时的处理流程的第1例子的流程图。

图15是表示计算特性值时的处理流程的第2例子的流程图。

图16是表示计算特性值时的处理流程的第3例子的流程图。

图17是示意地表示以往的磁盘制造系统的结构的框图。

图18是同一系统的1个周期的概念的说明图。

图19是长期地绘制出由同一系统收集的原始数据的曲线。

图20是将横轴延伸而放大表示图19的一部分的曲线。

标号说明

10处理装置；11处理室；12处理单元；13传感器；20控制单元；30采样单元(数据收集部件)；40数据保存单元(数据保存部件)；50显示·输出单元(显示部件)；100运算部件(数据加工部件)

具体实施方式

以下，对本发明的实施例进行说明。

首先，如果进行概略的叙述，则在上述的原始数据中，包含表示放电的稳定性的重要信息。本发明的要点在于：如何巧妙地抽取并显示该数据，而减小总体数据大小。

例如，可以根据电源输出的原始数据，计算出放电时间、放电期间中的平均电力等。即，可以利用从1个周期的原始数据抽取出的少数数据来代表放电特性。

当然，在原始数据中包含有未包含于这些抽取数据中的细微的信息。例如有放电的上升沿情况、下降沿情况、放电时的电力稳定性等。但是，如果如上所述从原始数据实施某处理而得到几个数值，则可以代替原始数据而绘制该值，通过持续进行该绘制，例如可以在视觉上掌握放电时间和平均电力的经时变化。在该情况下，由于1个周期成为1点的绘制数据，所以可以在1个画面上显示比较长时间的倾向，进而还可以大幅减少数据尺寸。

对于放电的上升沿情况等，还可以通过巧妙地进行计算处理，而表示成1个数值，但在此，通过从原始数据抽取除此以外的表示放电的特性的几个值(在本说明书中称为“概要数据”或“特性值”)，可以准确地实现数据的经时变化的视觉化，并且削减数据大小。

在本实施例中，作为表示这样的放电特性的特性值，采样如下的项目：

·放电时间

·放电中的输出标准偏差

·放电中的输出平均值、最小值、最大值另外，还可以采用异常放电次数(对急剧的输出降低进行计数)。

图1是示意地表示本发明的实施例的磁盘制造系统(处理系统)的结构的框图。

该制造系统包括：处理装置(溅射装置)10，对作为被加工物W的盘进行溅射处理；控制单元20，对处理装置10进行控制；采样单元(原始数据收集部件)30，取入进行溅射处理时的处理条件的原始数据(用于发生放电的电源输出、气压、基板温度等)；作为数据加工部件的运算部件100，接收所收集到的原始数据，根据一定的规则进行运算，加工成表现每个周期的特征点的概要数据；数据保存单元(数据保存部件)40，将所加工出的概要数据保存到记录部件；显示·输出单元(显示部件)50，根据需要对所接收到的数据或所保存的数据进行图表显示或输出到其他输出部件。

如果视为数据管理的方法，则采样单元30执行收集处理条件的原始数据的步骤，运算部件100执行根据一定的规则运算出原始数据并加工成表现每个循环的特征点的概要数据的步骤，数据保存单元40执行将概要数据保存到存储部件的步骤，显示·输出单元50执行对保存在存储部件中的概要数据进行图表显示的步骤。

此处，可以从处理装置10侧切离由运算部件100、数据保存单元40、显示·输出单元50构成的组而独立地设为处理数据管理系统。另外，在其中，还可以切离运算部件100、数据保存单元40、和显示·输出单元50。切离是指在空间上时间上都可以独立。

概要数据是通过根据一定的分析视点对与溅射处理(薄膜形成处理)的处理条件相关的原始数据进行变换而小容量化的数据，具体而言，是如上所述根据电源输出计算出的、放电的ON时间、电源输出的平均值、最大值、最小值、标准偏差。

在处理装置10中，装备有：用于进行必要的工序处理的处理室11、用于进行处理的处理单元12、以及用于监视处理状况的传感器13等，从处理单元12或传感器13输出的原始数据被输入到采样单元30。从采样单元30输出的数据在通过运算部件100进行加工之后，被输入到数据保存单元40和显示·输出单元50。当然，还可以构成为以未通过运算部件100进行加工的原始数据的形式，向显示·输出单元50显示·输出。

从图1的框图可知，本制造系统的特征点在于：在采样单元30之后设置运算部件100。该运算部件100还可以由数字信号处理电路或模拟运算电路构成，但在此，对由通过软件进行动作的计算机构成的情况进行说明。

运算部件100将1个周期的原始数据变换成表示其特征的值(将其称为“特性值”。相当于权利要求的“概要数据”)。可以对1个测定项目(参数)的1个周期的原始数据，定义多个特性值，此处，作为例子，对放电电压，定义出平均值、最大值、最小值、标准偏差、放电ON时间这5个特性值。

运算部件100根据外部或内部的触发信号开始运算，并且根据运算结束触发而结束运算，输出所得到的特性值。内部触发的例子如下所述。即，在所输入的数据满足一定条件时开始计算，在不满足条件时结束计算。具体而言，在图2中例示出通过放电电流来判定ON时间的情况，在超过某阈值时开始测定，在变成阈值以下时结束测定。

在如放电电压那样处理时(放电中)和非处理时(无放电时)的值不同的情况下，根据基于阈值的内部触发，可以自动地开始并结束数据的计算。但是，在处理时和非处理时值不改变的情况、偏移大于处理时·非处理时之差的情况下，无法使用内部触发。在这样的情况下，与其他参数的阈值连动地开始计算，或者通过与来自控制单元20的周期同步的计算开始指令而开始计算。作为这样的参数的例子，有“气压”。虽然受到过程条件的影响，但压力在处理时和非处理时成为大致同样的值，难以通过阈值进行计算。

针对每个周期输出由运算部件100计算出的特性值，所输出的特性值适当地被送到数据保存单元40和显示·输出单元50。可以利用使用了数据库的程序(未图示)来进行数据的保存和显示。

实施例

作为实施例，此处假设如下的条件。

·1个周期  6秒

·处理内容  通过溅射形成薄膜

·处理时间  1秒

·处理单元  溅射电源(输出：电压、电流、电力)

·传感器  压力计

·采样间隔  40点/秒

·取得数据  溅射时的放电电力

·特性值  ON时间、平均值、最大值、最小值、标准偏差

·阈值  5W

在上述条件下对数据进行处理，而得到特性值。

图3、图4、图5表示在图1的制造系统中将250个周期的原始数据变换成特性值的结果。其是正常时的特性值的波形。横轴是盘号码，1个周期相当于1个盘。

图3是绘制出溅射电力(Power)的平均值(中央)、最大值(上)、最小值(下)的图。

图4是绘制出电力ON中的电力的标准偏差(Standard Deviation)的图。

图5是绘制出溅射电力的ON时间(Duration)的图。其中，电力ON的阈值设定成5W。

在上述的图19的原始数据的曲线中，表示出大约130个周期的原始数据，但难以逐一确认每个周期的波形是否存在问题。在为了逐一确认波形，将横轴放大而如图20所示放大显示的情况下，可以观察到波形的形状，但难以比较与偏离的部分的波形的差异。另外，在通过目视来进行确认波形形状的作业时，有时易于发现异常点，但由于是人进行的作业，所以有可能遗漏。

另一方面，将原始数据变换成特性值的图3、图4、图5的数据表示出图19示出的周期的2倍的周期。从图3可知，放电中的平均电力是227W左右，在一个周期期间存在±2W左右的变动。另外，可知放电中的电力最大值是231W，最小值是222W左右，这些也具有±2～3W左右的变动。

从图4可知，各周期的放电中的电力的标准偏差大约是0.4W。另外，从图5可知，放电时间大致恒定为1.0秒。

由此，关于电力，可以确认放电时间、放电电力通过250个周期而共同成为恒定。这样，通过代替原始数据而绘制出特性值，可以容易地确认所重复的周期的稳定性。

图6、图7是对在处理后的磁盘中发现不良时收集到的原始数据进行曲线化而表示的图。如果对图19与图6进行比较，则在目视时差异不清楚。图7是将图6的横轴放大的图。如果与图20进行比较而仔细观察图7，则可知放电时的波形发生若干不稳定(箭头A1)，放电的下降沿中产生小的尾(箭头A2)。

但是，这样的差在目视时经常被遗漏，并且在短时间的周期的情况下难以进行目视确认本身。

图8、图9、图10表示将图6、图7的原始数据变换成特性值的结果。

图8是绘制出放电中的电力(Power)的图，可知最大值与最小值周期地(大致50个周期＝50个盘)变动的样子。

图9是示出放电中的电力的标准偏差(Standard Deviation)的图，可知这些也以50张(50个盘)为周期变动，且在1-25张、51-75张时标准偏差变大。

图10是绘制出放电ON时间(Duration)的图。可知放电时间对于每25张变化。

如果着眼于标准偏差，则由于在第26-第50张、第76-第100张、...中是与正常时相同的程度(0.4W)的值，所以第26-第50张、第76-第100张、...的周期是正常的。另一方面，可知在1-25张、...的周期中，标准偏差成为0.6～0.8，在这些周期中，放电电力的离散较大。

因此，可以判断为当取得该数据时在处理装置中发生问题的可能性大。根据实际调查的结果，可知与本装置连结的其他处理单元以25张为周期进行处理，因此从使用的高频电源的电缆发生的噪声对溅射电源造成影响。这样，通过变换成特性值，可以明确地表示通过目视难以确认的异常。

接着举出特性值的计算例子。

作为特性值可以考虑各种参数，但此处举出比较简单的例子来说明计算方法。除这些以外，如上所述，还可以考虑波形上升沿时间和放电期间的各种统计值等。另外，除了在此处说明的计算方法以外，还有几个可以得到同样结果的方法，所以不特别限定。

<平均值avg>

在原始数据成为阈值以上时，向数组变量C(n)依次取入原始数据，而在变成阈值以下时结束取入。根据所取入的m个值计算出平均值(avg)。

平均值＝(C(1)+...+C(m))/m

<最大值max>

在原始数据成为阈值以上时，向数组变量D(n)取入原始数据，而在变成阈值以下时结束取入。之后，对数组变量的大小进行比较，将最大的值设为最大值(max)。为了取得适当的数据，在放电开始·结束前后的一定时间，需要设置不取入原始数据的区域。

<最小值min>

在原始数据成为阈值以上时，向数组变量D(n)取入原始数据，而在成为阈值以下的时间点结束取入。之后，对数组变量的大小进行比较，将最小的值设为最小值(min)。为了取得适当的数据，需要在放电开始·结束前后的一定期间，设置不取入原始数据的区域。

<标准偏差dev>

在原始数据成为阈值以上时，向数组变量F(n)依次代入原始数据。如果原始数据成为阈值以下，则结束。利用所取入的m个值计算出标准偏差(dev)。(公式省略)

<ON时间差>

计算出2个测定项目的ON时间差。向变量G取入项目1超过阈值时的时刻，向H取入测定项目2超过阈值时的时刻。通过H-G计算出ON时间差。其用于测定从电力输出ON到实际进行放电为止的时间。

对于特性值，如果取入刚刚放电之后或刚要结束之前的值，则有时无法输出适当的值(例如最大值、最小值)。因此，为了不取入该不适当的值，如图11所示，优选在放电前后设定不取入数据的区域(忽略的区域)。

<放电ON时间(+电弧发生次数)>

将原始数据成为阈值以上时的时间作为放电开始时刻而记录到变量A。将成为阈值以下时的时刻作为放电结束时刻而记录到变量B。通过如下的计算式计算出放电时间。

放电时间＝B-A

当在上述的方法中产生电弧而放电电压成为0的情况下，测定在该时间点结束。当之后电弧消失，而再次开始放电时，再次开始取入数据。因此，取得了该情况下从最后产生电弧至放电结束为止的时间。

为了防止该现象，与电源输出ON指令进行与(AND)操作，并将A、B设为数组的作法是有效的。

例如，如图12所示，在输出电源ON指令的期间，当最初超过阈值时，向A(0)代入放电开始时间，当产生电弧而输出成为阈值以下时，向B(0)代入电弧发生时刻。

当从电弧恢复而再次开始输出时向A(2)代入电弧恢复时刻，之后，每当产生电弧时都向A(k)、B(k)代入电弧时刻、恢复时刻，并使k递增。然后，在电源ON信号被切断，且输出成为阈值以下的时间点，结束上述操作。

通过进行这样的处理，可以计算出考虑了电弧的放电时间，进而可以取入电弧次数。但是，从将产生电弧的情况视为异常的观点来看，优选不引入这样的处理。

实际的放电时间＝B(0)-A(0)-B(1)-A(1)+...+B(k)-A(k)

电弧产生次数＝k

在上述中，作为任意一个特性值(例如电力)计算的触发，而使用了原来的原始数据(电力的原始数据)的阈值，但也可以将其他原始数据(例如电压)用作触发。例如作为电力的计算触发，使用电压等。

如上所述，通过将特性值(概要数据)保存到数据保存单元40而并非原始数据，可以减少数据保存量，所以有利于在长时间取入数据、测定大量的项目。

在上述实施例中，当每秒采样40点，而保存原始数据的情况下，在1个小时中成为144000个数据。在磁盘制造的溅射工序等中，多个处理装置被连结，进而在每1个处理室中有几十个测定项目，所以合计测定项目数大多超过100。

例如，在每秒40点且取出100项目的数据的情况下，在保存原始数据时，需要保存的量每天为691MB、1个月为20GB、1年为252GB。与此相对，在保存特性值时，即使在1年中，需要保存的数据量也仅为52MB，与原始数据相比，非常易于处理数据。

对数据量进行比较。条件如下所述。

·采样数  40点/秒

·采样时间  6秒

·测定项目  100个项目

·数据字节  2Byte/数据

·特性值的数量  5个项目

<比较表>

                       (原始数据的情况)(特性值的情况)

·每1周期的数据数      240个点/周期      5个点/周期

·每1小时的周期数      600个周期         600个周期

·每1点每1小时         144000个点        600个点

·每1小时的数据数      14400000个点      3000个点

·每1小时的字节数      28.8MB            6KB

·每1天的字节数        691.2MB           144KB

·每30天的字节数    20.7GB          4.3MB

·每1年的字节数     252.3GB         52.6MB

接着，叙述上述实施例的利用方法(发展性)。

如上所述，通过将原始数据变换成特性值，可以容易地进行以往依赖于目视的异常检测。例如，根据原始数据确认放电时间是非常困难的，但如果使用放电ON时间这样的特性值，则可以简单地确认。

另外，除了上述结构以外，优选还具备：基准值设定部件，针对特性值(概要数据)设定上限或下限的基准值；异常判定部件，根据该基准值与特性值的比较进行异常判定；以及警告发生部件，根据异常判定部件的判定结果，发生警告。例如，如果对这些特性值设定上下限警告，则可以高效地发现异常。即使对于放电时的离散，如果对标准偏差、最大值、最小值等特性值设定上下限警告，则也可以用于判定是否合格等。另外，对于某种程度复杂的波形，如果可以适当地对波形的特征进行数值化，则也可以设定上下限警告，能够进行无法通过原始数据的上下限警告实现的异常检测。如果如上所述那样使用特性值，则可以有效地利用上下限警告，是有益的。在该情况下，结构上优选设置：判定运算部件100输出的特性值(概要数据)是否处于适当范围的部件；在判定为特性值脱离适当范围的情况下产生警告的部件。通过对基本的结构追加上述那样的全部结构或一部分，可以高效地发现并通知异常。

另外，作为其他例子，还可以将基于特性值的数据管理与原始数据相关联。

图13示出除了图1的结构以外还设置通常的原始数据的保存路径的结构。在该情况下，优选预先利用关系型数据库(RDB)在特性值的数据与原始数据之间进行关联。由此，在发现了异常点时，能够制成可以根据需要参照原始波形的程序。在该情况下，为了原始数据保存用，需要大容量的盘保存单元。但是，如果在数据库内设定成自动地删除经过一定期间的数据，则可以防止数据的巨型化。另外，还可以设定上下限值，而仅在成为设定范围外时自动地开始保存原始数据。

接着，叙述扩充成生产管理系统的情况。

如果取入上述的警告信息，并与特性值配合地保存在数据库，则可以简单地调查发生警告时的特性值的变化。作为这样的生产管理系统，优选具有下述功能。

(a)如果输入日期时间和盘序号，则显示相应盘的特性值的表。

(b)在存在警告的情况下，还一并显示警告内容。

(c)如果输入日期时间和盒序号，则显示相应盒的所有盘的特性值的表。另外，还显示警告内容。

(d)如果输入期间和箱盒序号，则显示相应箱盒的特性值的趋势图。另外，对发生警告位置附加标记，并显示警告内容。

(e)如果输入期间和箱盒序号，则以Excel文件或CVS文件形式输出相应箱盒的特性值。另外，还输出发生警告的数据。

(f)显示规格变更履历和实际值，对产生一定值以上的部分进行高亮度显示。

通过并用数据库可以实现这些功能。

在构筑了具有上述那样的功能的生产管理系统的情况下，通过经由因特网等通信手段，在产品使用者与产品制造者之间自由地交换信息，可以实现质量管理的提高和快速响应。

接着，参照流程图对直到计算出特性值为止的数据处理流程进行说明。

图14是表示由运算部件100实施的第1数据处理例子的流程图。

在该处理例子中，采用将放电期间中的数据依次存储到数组变量的方式。因此，需要预先确保大的存储器区域。该方式可以通过个人电脑上的软件易于实现，但不适用于PLC(Programmable LogicController，可编程控制器)等存储器较少的设备。不使用数组变量的第2数据处理例子适用于PLC。

如果开始图14的流程图的处理，则在步骤S101中，对阈值xth、放电开始后延迟时间t1、放电结束前延迟时间t2(与图15的忽略区域相当的时间)进行初始设定。接着，在步骤S102中，对平均值avg、最大值max、最小值min、标准偏差dev、放电时间t、原始数据存储用数组data(n)等变量进行初始化。

接着在步骤S103中取入原始数据(x＝数据)。然后在步骤S104中判定是否开始放电。通过判断是否满足放电指令ON且x>xth这样的条件，来判断是否开始放电。在判断为开始放电的情况下(“是”)，在步骤S105中开始对放电时间计数(count＝count+1)，并且将数据存储到数组(data(count)＝x)，进入到步骤S106而判定放电是否结束。通过判断是否满足x<xth且count>0这样的条件，来进行放电结束判定。在不满足结束条件的期间，重复步骤S103～步骤S106的循环。每当重复循环，将原始数据x的值存储到数组变量data( )。在放电结束时(x<xth且count>0时)跳出循环，而进入特性值计算过程。

在特性值计算过程的步骤S107中，判定放电时间的长度(count>10)，在放电时间长的情况下进入到步骤S108，从放电数据的最初去除t1个数据，从最后去除t2个数据，而计算出特性值(平均值avg、最大值max、最小值min、标准偏差dev、放电时间t)。

avg＝average{data(t1)～data(t2)}

max＝max{data(t1)～data(t2)}

min＝min{data(t1)～data(t2)}

dev＝stdev{data(t1)～data(t2)}

t＝count*sampling rate

另一方面，在放电时间短的情况下，进入到步骤S109，根据直到计数值为止的数据计算出特性值。

avg＝average{data(1)～data(count)}

max＝max{data(1)～data(count)}

min＝min{data(1)～data(count)}

dev＝stdev{data(1)～data(count)}

t＝count*sampling rate

然后，在任一情况下，在步骤S110中，输出所运算出的特性值的数据(avg、max、min、dev、t)，在步骤S111中对变量进行初始化，返回到步骤S103。

data(*)＝0，count＝0

avg＝max＝min＝dev＝t＝0

图15是表示由运算部件100实施的第2数据处理例子的流程图。

该流程图表示不使用数组变量时的处理例子。步骤S201、S202、S203与图14的流程图的步骤S101、S102、S103相同。在步骤S204中，根据x>xth这样的条件进行放电判定，在所取入的原始数据x小于阈值xth的情况下，进入到步骤S216，重复依次经由步骤S203、S204、S206的循环1。

在数据x超过xth时，步骤S204的判断成为“是”而进入到循环2，逐次计算各特性值。

即，在步骤S205中对放电时间进行计数(count＝count+1)，并且代入数据(data＝x)，在步骤S206、S207中更新最大值(在成为data>max时设为max＝data)。另外，在接着的步骤S208、S209中，更新平均值·方差(在成为count>1时，设为totalx＝totalx+data、totalx2＝totalx+data＾2、avg＝totalx/(count-1))。

另外，在步骤S210、S211中计算标准偏差(在成为count>t1+1时，计算dev＝Sqr((totalx2-(count-t1)＊(avg＾2))/(count-t1-1)))。另外，在步骤S212、S213中更新最小值(在成为data<min时，设为min＝data)。然后，在步骤S214中计算出放电时间(t＝count＊sampling rate)。

在放电结束时再次进入到循环1，输出结果(步骤S217)，对变量进行初始化(步骤S218)，直到产生下一次放电为止重复循环1。通过判断是否满足数据x小于阈值xth且计数>0这样的条件，来判定放电是否结束，在满足该条件时(即放电刚刚结束之后)，向数据库输出1次数据。

图16是表示由运算部件100实施的第3数据处理例子的流程图。

在该流程图中，表示与放电由于电弧等而临时中断的情况对应的处理例子，是将图15的第2数据处理例子的一部分变更的例子。仅步骤S301～步骤S318中的步骤S314A、S314B与图15的例子不同，并且后面与图15的步骤S201～S128相同，所以仅对差异点进行说明。

在该例子中，取入来自PLC的放电ON指示，而分支条件。通过步骤S304A、S304B的放电指令ON且小于阈值这样的条件，来判定是否为放电中断中。此时，进入到循环3，而不进行放电时间的计数、数据的逐次计算。当再次开始放电时，步骤S304B的判定成为“是”而进入到循环2，如通常那样执行放电时间计数、数据逐次计算。

如上所述，通过由运算部件100进行运算处理，计算出适当的特性值。

按照记录在可由计算机读取的记录介质中的程序，执行图14～图16所示的数据处理。因此，本发明还涉及实现图14～16的处理的程序以及记录了该程序的记录介质。

(产业上的可利用性)

在上述的实施例中，对将本发明应用于磁盘制造系统的情况进行了说明，但本发明还可以适用于处理基板的其他处理装置、例如半导体制造系统等。进而，本发明不仅适用于通过溅射处理被加工物的处理装置，而且还适用于进行CVD等其他处理的系统。

Claims (19)

1.一种处理数据管理系统，其特征在于包括：

数据加工部件，接收在每个周期都重复进行同一工序处理的处理装置中收集到的处理条件的原始数据，将该原始数据根据一定的规则进行运算而加工成每个周期的特性值；以及

数据保存部件，将该加工后的每个周期的特性值保存到存储部件；其中，

所述数据加工部件通过将1个周期的原始数据变换为表现其特征的特性值而得到所述每个周期的特性值。

2.根据权利要求1所述的处理数据管理系统，其特征在于：

上述原始数据是与对多个被加工物的薄膜形成处理的处理条件相关的原始数据，

上述每个周期的特性值是根据一定的分析视点对与上述薄膜形成处理的处理条件相关的原始数据进行变换而小容量化了的数据。

3.根据权利要求2所述的处理数据管理系统，其特征在于：

上述原始数据是与多个磁盘的薄膜形成处理的处理条件相关的原始数据，

上述每个周期的特性值是根据一定的分析视点对与上述多个磁盘的薄膜形成处理的处理条件相关的原始数据进行变换而小容量化的数据。

4.一种处理数据管理系统，其特征在于包括：

数据加工部件，接收在每个周期都重复进行同一工序处理的处理装置中收集到的处理条件的原始数据，将该原始数据根据一定的规则进行运算而加工成每个周期的特性值；以及

显示部件，对该加工后的每个周期的特性值进行图表显示；其中，

所述数据加工部件通过将1个周期的原始数据变换为表现其特征的特性值而得到所述每个周期的特性值。

5.根据权利要求4所述的处理数据管理系统，其特征在于：

上述原始数据是与对多个被加工物的薄膜形成处理的处理条件相关的原始数据，

上述每个周期的特性值是根据一定的分析视点对与上述薄膜形成处理的处理条件相关的原始数据进行变换而小容量化了的数据。

6.根据权利要求5所述的处理数据管理系统，其特征在于：

上述原始数据是与多个磁盘的薄膜形成处理的处理条件相关的原始数据，

上述每个周期的特性值是根据一定的分析视点对与上述多个磁盘的薄膜形成处理的处理条件相关的原始数据进行变换而小容量化的数据。

7.一种处理数据管理系统，其特征在于包括：

数据加工部件，接收在每个周期都重复进行同一工序处理的处理装置中收集到的处理条件的原始数据，将该原始数据根据一定的规则进行运算而加工成每个周期的特性值；以及

数据保存部件，将该加工后的每个周期的特性值保存到存储部件；

显示部件，对上述数据加工部件输出的每个周期的特性值或保存在上述存储部件中的每个周期的特性值进行图表显示；其中，

所述数据加工部件通过将1个周期的原始数据变换为表现其特征的特性值而得到所述每个周期的特性值。

8.根据权利要求7所述的处理数据管理系统，其特征在于：

上述原始数据是与对多个被加工物的薄膜形成处理的处理条件相关的原始数据，

上述每个周期的特性值是根据一定的分析视点对与上述薄膜形成处理的处理条件相关的原始数据进行变换而小容量化了的数据。

9.根据权利要求8所述的处理数据管理系统，其特征在于：

上述原始数据是与多个磁盘的薄膜形成处理的处理条件相关的原始数据，

上述每个周期的特性值是根据一定的分析视点对与上述多个磁盘的薄膜形成处理的处理条件相关的原始数据进行变换而小容量化的数据。

10.一种处理系统，其特征在于包括：

处理装置，在每个周期重复进行同一工序处理；

原始数据收集部件，收集该处理装置中的处理条件的原始数据；以及

用于管理该原始数据收集部件收集到的原始数据的权利要求1～9中任意一项所述的处理数据管理系统。

11.根据权利要求10所述的处理系统，其特征在于：

上述处理装置是通过在保持于规定的气压氛围中的处理室内产生放电而在基板的表面上形成薄膜的薄膜形成装置，

上述原始数据收集部件以一定的采样间隔至少收集用于产生放电的电源输出的原始数据，

上述处理数据管理系统根据上述电源输出的原始数据，针对放电的ON时间、电源输出的平均值、最大值、最小值、标准偏差中的至少一个项目，对每个重复周期运算出特性值后，进行显示或保存。

12.根据权利要求11所述的处理系统，其特征在于：

上述处理装置在处理室内具备多个用于产生放电的电极，

上述原始数据收集部件收集各电极的每一个的用于产生放电的电源输出的原始数据。

13.根据权利要求11或12所述的处理系统，其特征在于：

上述处理装置具备多个用于在基板上按照规定的顺序形成薄膜的处理室，

上述原始数据收集部件收集各处理室的每一个的用于产生放电的电源输出的原始数据。

14.根据权利要求11或12所述的处理系统中，其特征在于，上述薄膜形成装置是磁盘制造装置。

15.根据权利要求13所述的处理系统中，其特征在于，上述薄膜形成装置是磁盘制造装置。

16.一种处理装置的数据管理方法，其特征在于，具备如下的步骤：

收集步骤，在每个周期都重复进行同一工序处理的处理装置中收集工序处理条件的原始数据；

加工步骤，将所收集到的上述原始数据根据一定的规则运算而加工成每个周期的特性值；以及

保存步骤，将该加工出的每个周期的特性值保存到存储部件，其中，

所述加工步骤通过将1个周期的原始数据变换为表现其特征的特性值而得到所述每个周期的特性值。

17.根据权利要求16所述的处理装置的数据管理方法，其特征在于：

上述处理装置中的工序处理是通过在保持于规定的气压氛围中的处理装置内产生放电而在基板的表面上形成磁盘用的薄膜的薄膜形成处理。

18.一种处理装置的数据管理方法，其特征在于，具备如下的步骤：

收集步骤，在每个周期都重复进行同一工序处理的处理装置中收集工序处理条件的原始数据；

加工步骤，将所收集到的上述原始数据根据一定的规则运算而加工成每个周期的特性值；以及

显示步骤，对该加工出的每个周期的特性值进行图表显示，其中，

所述加工步骤通过将1个周期的原始数据变换为表现其特征的特性值而得到所述每个周期的特性值。

19.根据权利要求18所述的处理装置的数据管理方法，其特征在于：

上述处理装置中的工序处理是通过在保持于规定的气压氛围中的处理装置内产生放电而在基板的表面上形成磁盘用的薄膜的薄膜形成处理。

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