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Technisches Gebiet
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Diese
Erfindung betrifft im Allgemeinen die Halbleiterfertigungstechnologie
und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Fehlererkennung und Steuerung einer Prozessanlage unter Anwendung
einer fortschrittlichen Prozesssteuerungs- (APC) Plattform.
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Hintergrund der Erfindung
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In
der Halbleiterindustrie gibt es ein ständiges Bestreben, die Qualität, die Zuverlässigkeit
und den Durchsatz für
integrierte Schaltungsbauelemente, etwa Mikroprozessoren, Speicherbauelemente und
dergleichen zu erhöhen.
Dieses Bestreben wird bestärkt
durch die Nachfrage der Verbraucher nach Computern und elektronischen
Geräten
mit höherer Qualität, die zuverlässiger arbeiten.
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Diese
Verbraucherbedürfnisse
haben zu einigen Verbesserungen bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen
sowie bei der Herstellung integrierter Schaltungsbauelemente mit
derartigen Halbleiterbauelementen geführt. Das Verringern der Defekte
bei der Herstellung dieser Bauelemente verringert auch die Kosten
der Bauelemente. Somit werden auch die Kosten für die Endprodukte, in denen
diese Bauelemente eingebaut sind, verringert, wodurch Kostenvorteile
sowohl für
den Verbraucher als für den
Hersteller erreicht werden.
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Obwohl
es Verbesserungen beim Erkennen von Fehler, die mit Halbleiterfertigungsprozessen verknüpft sind,
erreicht wurden, ist ein Problem, das aktuell in der Halbleiterfertigungsindustrie
angetroffen wird, die Verzögerung
bei der Benachrichtigung über
diese Fehler, so dass Korrekturmaßnahmen in einer beschleunigteren
Weise eingerichtet werden können.
Als Folge dieser Verzögerung
werden mehrere fehlerhafte Bauelemente erzeugt, was im Hinblick
auf die Kosten für
den Hersteller und den Verbraucher unvorteilhaft ist.
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Dokument
WO 01/18623 offenbart ein Verfahren und eine Anwendung zur Bereitstellung
einer Fehlererkennung in nahezu Echtzeit in einem Fertigungsprozess,
wobei Betriebsdaten von einer Prozessanlage empfangen und zu einer
Fehlererkennungseinheit gesendet werden.
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Das
US-Patent 5,859,964 offenbart ein System und ein Verfahren zum Erkennen
von Fehlern in einem Scheibenfertigungsprozess, wobei in einem Fehlererkennungsprogramm
Modelle eingesetzt werden, um Datenproben zu analysieren, wodurch
Fehler erkannt werden, und wobei ein Bediener der Prozessanlage über derartige
Fehler in Kenntnis gesetzt wird.
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, einige der zuvor erkannten
Probleme zu überwinden oder
zumindest deren Auswirkungen zu reduzieren.
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Überblick über die Erfindung
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In
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Fehlererkennung
in einem Fertigungsprozess bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das
Empfangen in einer ersten Schnittstelle von Betriebszustandsdaten
einer Prozessanlage, die sich auf die Bearbeitung eines Werkstückes beziehen. Die
Zustandsdaten werden von der ersten Schnittstelle an eine Datensammeleinheit
gesendet, die die Zustandsdaten an der Datensammeleinheit anhäuft, und
dann werden diese direkt von der Datensammeleinheit zu einer Fehlererkennungseinheit
weitergeleitet. Es wird bestimmt, ob eine Fehlerbedingung in der Prozessanlage
auf der Grundlage der Zustandsdaten existiert, und es wird eine
vorbestimmte Aktion an der Prozessanlage in Reaktion auf das Vorhandensein einer
Fehlerbedingung durchgeführt.
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In
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System
für die
Fehlererkennung in einem Fertigungsprozess bereitgestellt. Das System umfasst
eine Prozessanlage, die ausgebildet ist, ein Werkstück zu bearbeiten,
und eine erste Schnittstelle, die mit der ersten Prozessanlage verbunden
und ausgebildet ist, Betriebszustandsdaten von der Prozessanlage,
die mit der Herstellung des Werkstückes verknüpft sind, zu empfangen. Das
System umfasst ferner eine Fehlererkennungseinheit, die ausgebildet ist,
um auf der Gruandlage der Betriebszustandsdaten zu bestimmen, ob
eine Fehlerbedingung in der Prozessanlage besteht, eine Plattform,
die ausgebildet ist, eine vorbestimmte Aktion an der Prozessanlage
in Reaktion auf das Vorhandensein einer Fehlerbedingung auszuführen, und
eine Datensammeleinheit, die ausgebildet ist, die Zustandsdaten
zu empfangen und zu sammeln, wenn sie von der ersten Schnittstelle
empfangen werden, und die Zustandsdaten direkt von der Datensammeleinheit
zu der Fehlererkennungseinheit weiterzuleiten.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung kann durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in
Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, wobei gleiche
Bezugszeichen, gleiche Elemente benennen, und wobei:
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1 ein
Fertigungssystem darstellt, das ein Fehlererkennungssystem und eine
fortschrittliche Prozesssteuerungs- (APC) Plattform enthält, um eine Fehlererkennung
und eine Steuerung für
eine Prozessanlage gemäß einer
Ausführungsform
bereitzustellen;
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2 Einzelheiten
des Fehlererkennungssystems aus 1 zeigt;
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3 eine
detailliertere perspektivische Ansicht der APC-Plattform aus 1 zum
Steuern des Betriebs der Prozessanlage zeigt; und
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4a und 4b einen
Prozess zum Bereitstellen der Fehlererkennungsfähigkeit für das Fertigungssystem aus 1 und
dessen Steuerung zeigen.
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Obwohl
die Erfindung diversen Modifizierungen und alternativen Formen unterliegen
kann, sind dennoch spezielle Ausführungsformen hierin beispielhaft
in den Zeichnungen dargestellt und detailliert beschrieben. Es sollte
jedoch beachtet werden, dass die Beschreibung spezieller Ausführungsformen
nicht beabsichtigt, die Erfindung auf die speziellen offenbarten
Formen einzuschränken,
sondern die Erfindung soll alle Modifizierungen, Äquivalente
und Alternativen abdecken, die innerhalb des Grundgedankens und
Schutzbereichs der Erfindung liegen, wie sie durch die angefügten Patentansprüche definiert
ist.
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Art
bzw. Arten zum Ausführen
der Erfindung Nachfolgend werden anschauliche Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben. Im Interesse der Klarheit sind nicht
alle Merkmale einer tatsächlichen Implementierung
in dieser Beschreibung erläutert.
Es ist jedoch zu beachten, dass bei der Erwicklung einer derartigen
tatsächlichen
Ausführungsform
zahlreiche implementationsspezifische Entscheidungen getroffen werden
müssen,
um die speziellen Ziele der Entwickler zu erreichen, etwa die Kompatibilität mit systembezogenen
und geschäftsbezogenen
Rahmenbedingungen, die sich von einer Implementierung zur anderen
unterscheiden können.
Des weiteren ist zu beachten, dass ein derartiger Entwicklungsaufwand komplex
und zeitaufwendig sein kann, aber dennoch eine Routinemaßnahme für den Fachmann
im Besitze der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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Es
sei nun auf die Zeichnungen verwiesen und hier insbesondere auf 1,
in der ein System 100 zum Bestimmen einer Fehlererkennung
in einem Halbleiterfertigungsprozess auf der Grundlage von Prozessanlagenbetriebszustandsdaten
gezeigt ist. Das System 100 umfasst eine Prozessanlage 105, die
in der dargestellten Ausführungsform
einer Halbleiterherstellungsanlage vorgesehen ist, die verwendet
wird, um ein Werkstück,
etwa eine Siliziumscheibe zu bearbeiten. Die Prozessanlage 105 ist
gemäß einer
Ausführungsform
eine Anlage für
die schnelle thermische Bearbeitung (RTP) von Applied Materials (AMAT).
Es ist jedoch zu beachten, dass die Prozessanlage 105 nicht
notwendigerweise auf eine AMAT-RTP-Anlage beschränkt ist oder auf eine Anlage
zur Bearbeitung von Siliziumscheiben, sondern dass die Anlage auch
andere Arten von Fertigungsanlagen zum Erzeugen einer Vielzahl unterschiedlicher
Arten von kommerziellen Produkten sein kann, ohne von dem Grundgedanken
und dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Die
Prozessanlage 105 ist mit einer Anlagenschnittstelle (EI) 110 verbunden,
die diverse Anlagenzustandsdaten der Anlage 105 abruft
und diese Daten an ein Fehlererkennungssystem 120 über die Datensammeleinheit 130 weitergibt,
um zu bestimmen, ob die Anlage 105 gerade ein Fehlverhalten aufweist.
Die Anlagenzustandsdaten können,
ohne notwendigerweise darauf eingeschränkt zu sein, beinhalten: Temperatur,
Druck, und Gasflussmesswerte der Prozessanlage 105.
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Ein
Zusatzsensor 115 kann ebenso mit der Prozessanlage 105 verbunden
zu sein, um zusätzliche
Anlagenzustandsdaten zu messen, die von der Anlage 105 selbst
nicht ermittelt werden. Beispielsweise kann der Zusatzsensor 115 verwendet
werden, um zu bestimmen, ob die Siliziumscheibe innerhalb der akzeptablen
Betriebsgrenzen durch die Anlage 105 bearbeitet wurde.
Derartige akzeptable Betriebsgrenzen für die Anlage 105 können beispielsweise angeben,
dass die Scheibe innerhalb eines gewissen Temperaturbereichs bearbeitet
wurde. Es sollte jedoch beachtet werden, dass der Zusatzsensor 115 auch
verwendet werden kann, um diverse andere Betriebszustandsparameter
aufzuzeichnen, und somit nicht auf das zuvor angegebene Beispiel
beschränkt ist.
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Der
Sensor 115 kann als ein einfaches Datennahmeprogramm, etwa
ein C++ Einzelprogramm eingerichtet sein, das beispielsweise Daten
von einem Thermoelemente erhält.
Alternativ kann der Sensor 115 eine vollständige LABVIEW-Anwendung sein,
wobei Daten über
mehrere Wandler (nicht gezeigt) genommen werden. Ferner ist zu beachten, dass
der Sensor 115 unter Umständen auch gar nicht verwendet
wird, und das Fehlererkennungssystems 120 kann gänzlich auf
der Grundlage der Anlagenzustandsdaten funktionieren, die von der
Anlagenschnittstelle 110 weitergeleitet werden. Bei Gebrauch leitet
jedoch der Sensor 115 die zusätzlichen Anlagenzustandsdaten
an das Fehlererkennungssystem 120 zur Analyse weiter.
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Ein
Fabriksteuersystems 125, etwa beispielsweise WorkStream,
liefert die gesamte Programmsteuerung für den Halbleiterfertigungsprozess,
der von dem System 100 ausgeführt wird. Das Steuerungssystem 125 liefert
Signale für
die Anlagenschnittstelle 110, um die Prozessanlage 105 zu steuern,
etwa das Beginnen und Beenden des Betriebs der Anlage 105,
um nur ein Beispiel zu nennen. Wenn die Anlage 105 in Betrieb
ist und eine gegebene Scheibe bearbeitet, werden die Anlagenzustandsdaten
von der Anlagenschnittstelle 110 empfangen und von der
Datensammeleinheit 130 gesammelt, wenn die Daten von der
Prozessanlage 105 während der
Bearbeitung der speziellen Scheibe gesendet werden. Die Datensammeleinheit 130 wandelt
die Anlagenzustandsdaten in eine Anlagendatendatei für die jeweilige
gerade bearbeitete Scheibe um, und leitet die Datei an das Fehlererkennungssystem 120 zur Analyse
nahezu in Echtzeit weiter. Wenn der Prozess lange andauert, wird
in einer Ausführungsform
der Prozess in Teile aufgeteilt. Die Datensammeleinheit 130 übersetzt,
wenn die Anlagenzustandsdaten in eine Anlagendatendatei umgewandelt
werden, diese Daten von einem ersten Kommunikationsprotokoll, das
von der Anlagenschnittstelle 110 verwendet wird, in ein
zweites Kommunikationsprotokoll um, das mit einer Software kompatibel
ist, die in dem Fehlererkennungssystem 120 ausgeführt wird.
Der Vorgang des Übersetzens
der Anlagenzustandsdaten in Anlagendatendateien ist speziell auf
die entsprechende Fehlererkennungssoftware eingestellt, die in dem Fehlererkennungssystem 120 abgearbeitet
wird.
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2 zeigt
eine detailliertere Darstellung des Fehlererkennungssystems 120.
Das Fehlererkennungssystem empfängt
die Anlagendatendateien, wie sie von der Datensammeleinheit 130 umgewandelt
wurden, an einem Server bzw. Dienstleistungsrechner 205.
Gemäß einer
Ausführungsform wird
auf dem Server 205 ModelWare abgearbeitet, das ein kommerziell
erhältliches
Softwarepaket ist, das eine Fehlererkennungsanalyse für die Prozessanlage 105 auf
der Grundlage der Anlagendatendateien bietet, die aus den Anlagenzustandsdaten
für jede
von der Anlage 105 bearbeiteten Scheibe erzeugt werden.
Es ist jedoch zu beachten, dass andere Arten an Fehlererkennungssoftwareanwendungen ebenso
anstelle von ModelWare verwendet werden können, ohne von dem Grundgedanken
und dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Für jede von
der Anlage 105 bearbeitete Scheibe wird eine Modell-Referenzdatei
(MRF) 210 aus der Anlagendatendatei aufgebaut, die von
der Datensammeleinheit 130 bereitgestellt wurde. Die Modell-Referenzdatei
(MRF) 210 stellt den aktuellen Zustand der Anlage 105 in
nahezu Echtzeit für
jede Scheibe bereit, die gerade bearbeitet wird. Wenn ein Los aus
Scheiben, das in der Anlage 105 bearbeitet wird, abgeschlossen
ist, wird die Modell-Referenzdatei (MRF) 210 für jede Scheibe
des Loses von dem Server 205 in einer Modell-Archivdatei
(MAF) 215 eingebaut. Der Server 205 bildet auch
eine Anlagenalarmdatei 220, indem die Modell-Referenzdatei (MRF) 210 der
aktuell in der Anlage 105 bearbeiteten Scheibe mit Fehlermodelldaten
verglichen wird, vorausgesetzt, dass die Daten der Modell-Referenzdatei sich
von den Fehlermodelldaten um einen vorbestimmten Betrag unterscheiden.
Die Fehlermodelldaten beinhalten Modell-Referenzdateien (MRF), die aus den Anlagenzustandsdaten
anderer ähnlicher Scheiben
gewonnen wurden, wobei im Voraus bekannt war, dass diese Scheibe
von der Anlage innerhalb akzeptabler Betriebsgrenzen bearbeitet
wurden.
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Zu
den Arten von Fehlern, die durch das Fehlererkennungssystem 120 erkannt
werden können,
gehören:
Bearbeitungs- und/oder Betriebsfehler bei der Siliziumscheibenbearbeitung.
Zu Beispielen von Bearbeitungsfehlern gehören, ohne einschränkend zu
sein, eine nicht optimale Vorheizung der Kammer, ein schwerwiegender
Fehler, wobei eine gebrochene Scheibe erkannt wird, eine stark abweichende
Prozessgasdurchflussrate, Temperaturfehler, Temperaturmesswertverschiebungen,
etc. Zu einigen Beispielen von Betriebsfehlern, die von dem Fehlererkennungssystem 120 erkannt
werden, gehören
eine unterbrochene/wieder aufgenommene Bearbeitung, eine fehlende
Scheibe oder ungeeignete Scheibenposition vor der schnellen thermischen
Ausheizung (RTA), etc.
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Das
Fehlererkennungssystem 120 sendet beim Bewerten der Modellreferenzdatei
(MRF) 210 für
die aktuell von der Anlage 105 bearbeitete Scheibe die
Ergebnisse möglicher
Fehler und/oder Daten über
den korrekten Betrieb 105 in Form von Anlagen-„Gesundheitsdaten" zu der fortschrittlichen
Prozesssteuerungs- (APC) Plattform 135 (siehe 1 und 2).
Die APC-Plattform 135 sendet wiederum Steuersignale zu
der Anlagenschnittstelle 110, um die Prozessanlage 105 auf
der Grundlage der Anlagengesundheitsdatenergebnisse, die von dem
Fehlererkennungssystem 120 weitergeleitet wurden, zu steuern.
Beispielsweise kann das von der APC-Plattform 135 gesendete
Signal ein Abschaltsignal für
die Anlage 105 sein, um eine weitere Erzeugung fehlerhafter
Scheiben zu verhindern. Es könnten
auch Daten von der APC-Plattform 135 gesendet werden, um einen
Techniker darüber
zu informieren, wie eine Fehlerbedingung der Anlage 105 behoben
werden könnte,
falls dies gewünscht
ist. Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
leitet die APC-Platfform 135 auch eine Kopie der Anlagengesundheitsdaten
an die Anlagenschnittstelle 110 weiter, und die Anlagenschnittstelle 110 gibt
die Kopie der Anlagengesundheitsdaten an das Fabriksteuerungssystem 125 weiter,
das die Anlagengesundheitsdaten mittelt und in einer Tabelle aus
Daten oder gemittelten Daten zur Kenntnisnahme durch eine Fabriktechniker
erzeugt.
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In 3 ist
eine detailliertere Darstellung der APC-Plattform 135 angegeben.
Die APC-Plattform 135 ist
eine komponentenbasierte Architektur mit austauschbaren standardisierten
Softwarekomponenten, die eine Steuerung der Prozessanlage 105 auf
Einzeldurchlaufbasis ermöglicht.
Die APC-Plattform 135 umfasst eine Maschinenschnittstelle
(MI) 310 zur Verbindung mit der Anlage 105 über die
Anlagenschnittstelle 110 mit der Plattform 135,
um eine Steuerung der Anlage 105 zu ermöglichen. Die APC-Plattform 135 umfasst
ferner eine Sensorschnittstelle (SI) 320 zur Anbindung
des Zusatzsensors 115 an die Plattform 135. Gemäß einer
Ausführungsform
ist die Sensorschnittstelle 320 ausgebildet, die Anlagenzustandsdaten
der Prozessanlage 105 über
den Sensor 115 zu sammeln, anstelle dass die Daten direkt
zu dem Fehlerkennungssystem 120 gesendet werden müssen. In
dieser Ausführungsform
werden die Anlagenzustandsdaten von dem Sensor 115 zu dem Fehlererkennungssystem 120 über die
APC-Platform 135 gesendet. Es ist ist ferner zu beachten,
dass obwohl nur eine einzelne Sensorschnittstelle 320 in 3 gezeigt
ist, dennoch diverse Sensorschnittstellen in der Plattform 135 vorgesehen
sein können,
ohne von dem Grundgedanken und dem Schutzbereich der vorliegenden
Erfindung abzuweichen.
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Eine
Planausführungseinheit
(PE) 330 (d. h. eine Prozesssteuerung) verwaltet die APC-Plattform 135 und
bietet mögliche
Lösungen
für Probleme,
die in den Anlagengesundheitsdaten erkannt wurden, die von dem Fehlererkennungssystem 120 weitergeleitet
wurden. Die Plattform 135 umfasst ferner Anwendungsschnittstellen
(AI) 340 zur Verbindung mit anderen Anwendungen, die in dem Fehlererkennungssystem 120 abgearbeitet
werden. In der dargestellten Ausführungsform ist die andere Anwendung das
ModellWare-Softwarepaket, das in dem Fehlererkennungsserver 205 abgearbeitet
wird. Es ist ferner ein Datenkanal 350 vorgesehen, um eine
Kommunikation zwischen der Maschinenschnittstelle und der Sensorschnittstelle 130, 320,
der Planausführungseinheit 330 und
der Anwendungsschnittstelle 340 der APC-Plattform 135 zu
ermöglichen.
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Die
Maschinenschnittstelle 310 ist mit der Anlagenschnittstelle 110 verbunden,
um als eine Schnittstelle zwischen der Prozessanlage 105 und der
APC-Plattform 135 zu dienen. Die Maschinenschnittstelle 310 unterstützt das
Initialisieren, Aktivieren und Überwachen
der Anlage 105. Sie empfängt Befehle und Statusereignisse
von der Anlagenschnittstelle 110 und leitet diese Information
an andere Komponenten der APC-Plattform 135 weiter,
d. h. zu der Planausführungseinheit 330 und
der Anwendungsschnittstelle 340. Antworten, die Maschinenschnittstelle 310 von
anderen Komponenten der APC-Plattform 135 empfängt, werden
an die Anlagenschnittstelle 110 zur Weiterleitung an die
Prozessanlage 105 weitergegeben. Wie zuvor erläutert ist,
kann dies auch ein Signal von der Planausführungseinheit 330 beinhalten,
um die Anlage 105 zu manipulieren, wenn eine Fehlerbedingung
erkannt wird.
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Die
Maschinenschnittstelle 130 passt das Format und die Struktur
der Nachrichten dem speziellen Kommunikationsprotokoll, das von
der Anlagenschnittstelle 110 verwendet wird, und dem Kommunikationsprotokoll
für gemeinsame
Objektanforderungs-Broker-Architektur-Schnittstellendefinitionssprachen
(CORBA IDL) an, das von den Komponenten der APC-Plattform 135 verwendet
wird. Die Art, in der die Maschinenschnittstelle 310 eine
derartige Übersetzung
zwischen dem speziellen Kommunikationsprotokoll für die Anlagenschnittstelle
und dem CORBA-IDL Protokoll der APC-Plattform 135 vornimmt,
ist dem Fachmann vertraut. Folglich wird der entsprechende Übersetzungsprozess
zwischen diesen beiden Formaten hierin nicht erläutert, um die Darstellung der
vorliegenden Erfindung nicht unnötig zu
verkomplizieren.
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Die
Sensorschnittstelle 320 dient als eine Schnittstelle zwischen
dem Zusatzsensor 115 und der APC-Plattform 135.
Die Sensorschnittstelle 320 ermöglicht eine Initialisierung,
Aktivierung, Überwachung
und Datensammlung für
den Zusatzsensor 115. Ähnlich
zu der Maschinenschnittstelle 310 führt auch die Sensorschnittstelle 320 eine
Umformatierung und Restrukturierung der Nachrichten zwischen dem
speziellen Kommunikationsprotokoll, das von dem Sensor 115 verwendet
wird, und dem CORBA-IDL-Protokoll
durch, das von den Komponenten der APC-Plattform 135 verwendet
wird.
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Die
Anwendungsschnittstelle 340 unterstützt die Integration von externen
Hilfsmitteln bzw. Werkzeugen (beispielsweise kommerzielle Softwarepakete,
etwa ModelWare, MatLab, Mathematica, um nur einige Beispiele zu
nennen) in die APC-Plattform 135. Typischerweise bieten
diese externen Hilfsmittel nicht das standardmäßige CORBA-IDL-Protokoll, das die
APC-Plattform 135 kennt. Folglich bietet die Anwendungsschnittstelle 340 die
erforderliche Anpassung zwischen dem Kommunikationsprotokoll, welches
von dem externen Hilfsmittel verwendet wird, und dem CORBA-Protokoll,
das von der APC-Plattform 135 verwendet
wird. In der dargestellten Ausführungsform
ist das externe Hilfsmittel das Fehlererkennungssystem 120 zum
Analysieren der Anlagenzustandsdaten der Prozessanlage 105,
die über
die Datensammeleinheit 120 und dem Sensor 115 zur
Verfügung
gestellt werden. Wie zuvor erläutert
ist, enthält
das Fehlererkennungssystem 120 in der dargestellten Ausführungsform
die ModelWare-Software,
um eine Fehlererkennung zu ermöglichen.
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Die
Planausführungseinheit 330 führt eine vorbestimmte
Aktion auf der Grundlage der Anlagengesundheitsdatenergebnisse aus,
die von dem Fehlererkennungssystem 120 geliefert werden.
Wenn die Anwendungsschnittstelle 340 die Ergebnisse von dem
Fehlererkennungssystem 120 erhält, leitet sie eine Kopie der
Ergebnisse an die Planausführungseinheit 330 weiter.
Bei der Bewertung der Ergebnisse versucht die Planausführungseinheit 330,
die in der Anlage 105 erkannte Fehlerbedingung zu korrigieren,
indem eine vorbestimmte Aktion ausgeführt wird. Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann eine Lösung zur Behebung der
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Fehlerbedingung
durch die Planausführungseinheit 330 darin
bestehen, ein Steuersignal zu der Maschinenschnittstelle 310 und
der Anlagenschnittstelle 110 zu senden, um die Anlage 105 abzuschalten,
um damit eine weitere Erzeugung fehlerhafte Siliziumscheiben zu
verhindern. Die Planausführungseinheit 330 kann
zusätzlich
zum Abschalten der Anlage 105 auch einen Techniker über mögliche Lösungen zur
Behebung der Fehlerbedingung mittels einer Bedienerschnittstelle
(nicht gezeigt) in Kenntnis setzen, etwa mittels einer graphischen
Anwenderschnittstelle (GUI), um ein Beispiel zu nennen, bevor die
Anlage 105 erneut mit dem Betrieb beginnt. Alternativ kann
die vorbestimmte Aktion, die von der Planausführungseinheit 330 ausgeführt wird,
das Weiterleiten einer Kopie der Anlagengesundheitsdaten zur Anlagenschnittstelle 110 und
dann das Weiterleiten der Gesundheitsdaten zu dem WorkStream- Modul 125 sein.
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Gemäß den 4a und 4b ist
ein Prozess 400 für
die Fehlererkennung auf der Grundlage von Anlagenzustandsbetriebsparametern
bereitgestellt. Der Prozess 400 beginnt im Block 410,
wobei die Anlagenzustandsdaten der Prozessanlage 105 erhalten
werden. Die Anlagenzustandsdaten können von der Anlage 105 selbst
oder über
einen Zusatzsensor 115 erhalten werden. Gemäß einer
Ausführungsform
enthalten die Anlagenzustandsdaten die Temperatur, den Druck und
die Gasdurchflussraten von der Prozessanlage 105.
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Sobald
die Anlagenzustandsdaten über
die Prozessanlage 105 erhalten sind, werden die Daten an
der Anlagenschnittstelle 110 empfangen und in der Datensammeleinheit 130 im
Block 420 angesammelt. Im Block 430 wandelt die
Datensammeleinheit 130 die Anlagenzustandsdaten, die für jede von
der Anlage 105 bearbeitete Scheibe empfangen werden, von
einem ersten Kommunikationsprotokoll, das von der Anlagenschnittstelle 110 verwendet
wird, in ein zweites Kommunikationsprotokoll in Form einer Anlagendatendatei
um. Die Datensammeleinheit 130 übersetzt beim Umwandeln der
Anlagenzustandsdaten in eine Anlagendatendatei diese Daten in das zweite
Kommunikationsprotokoll um, das mit dem Softwarepaket kompatibel
ist, das in dem Fehlererkennungssystem 120 abgearbeitet
wird, das in der dargestellten Ausführungsform das ModelWare-Softwarepaket
ist. Nach dem Erzeugen der Anlagendatendatei für jede aktuell von der Anlage 105 bearbeitete
Scheibe leitet die Datensammeleinheit 130 die Anlagendatendatei
zu dem Fehlererkennungssystem 120 entsprechend dem Block 440 weiter.
Der Fehlererkennungsserver 205 des Fehlererkennungssystems 120 erzeugt
eine Modellreferenzdatei 210, fügt die Modellreferenzdatei
(MRF) der Modellarchivdatei (MAF) 215 für das Los aus bearbeiteten
Scheiben hinzu und erzeugt eine Anlegenalarmdatei 220 auf der
Grundlage der Anlagendatendatei, die von der Datensammeleinheit 130 empfangen
wurde. Der Fehlererkennungsserver 205 vergleicht ferner
die Modellreferenzdatei 210 für die aktuell von der Anlage 105 bearbeiteten
Scheibe mit Fehlermodelldaten und erzeugt die Anlagengesundheitsdaten
für die Scheibe
gemäß dem Block 450.
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Im
Block 460 leitet das Fehlererkennungssystem 120 die
Anlagengesundheitsdaten an die Planausführungseinheit 330 der
APC-Plattform 135 über die
Anwendungsschnittstelle 340 weiter. Im Block 470 bewertet
die Planausführungseinheit 330 die
Anlagengesundheitsdaten für
die spezielle von der Prozessanlage 105 bearbeitete Scheibe
und im Block 480 führt
die Planausführungseinheit 330 eine
vorbestimmte Aktion auf der Grundlage der Bewertung aus. Gemäß einer
Ausführungsform
besteht die vorbestimmte Aktion darin, dass ein Steuersignal zum Abschalten
der Prozessanlage 105 gesendet wird, wenn bestimmt wird,
dass die Anlagengesundheitsdaten einen Anlagenfehler angeben. In
einer alternativen Ausführungsform
leitet die Planausführungseinheit 330 die
Anlagengesundheitsdaten der Anlage 105 zu der Anlagenschnittstelle 110 weiter.
Die Anlagenschnittstelle 110 leitet dann die Anlagengesundheitsdaten
zu dem WorkStream 125 weiter, in welchem die Anlagengesundheitsdaten
gemittelt und in einer Tabelle zur Betrachtung für einen Fabriktechniker bei
Bedarf dargestellt werden.