JP2001217169A - データ変動監視方法と監視装置 - Google Patents

データ変動監視方法と監視装置

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JP2001217169A
JP2001217169A JP2000279294A JP2000279294A JP2001217169A JP 2001217169 A JP2001217169 A JP 2001217169A JP 2000279294 A JP2000279294 A JP 2000279294A JP 2000279294 A JP2000279294 A JP 2000279294A JP 2001217169 A JP2001217169 A JP 2001217169A
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Shigeru Matsumoto
茂 松本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】自動的に管理値、検査手法,または検査間隔を
変更することができるデータ変動監視方法と監視装置を
提供する。 【解決手段】データ変動の監視を行うための管理値と検
査手法をマスタテーブル1001に登録する監視手法設
定手段100と、検査するデータを検査対象テーブル1
101から取得する検査データ取得手段300と、マス
タテーブルから管理値と検査手法を取得する監視手法取
得手段200と、取得した管理値と検査手法に基いて、
取得したデータの変動を検査するデータ変動監視手段4
00と、データ変動の検査結果に応じてマスタテーブル
の管理値または検査手法を変更する監視手法自動変更手
段500を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、時刻と共に変化す
るデータの時間的変動を監視するデータ変動監視方法と
監視装置に関するものであり、特に、時刻と共に予測し
難い変動を繰り返し、しかも監視内容が頻繁に変更にな
るデータの監視に有効であり、例えば、半導体製造装置
の処理性能を示すデータ(エッチングレート、デポジシ
ョンレート、酸化レート、パーティクル数など)や、半
導体プロセス特性を示すデータ(不純物濃度、エッチン
グ深さ、デポジション膜厚など)に適応すれば格別の効
果をもたらす。
【0002】
【従来の技術】従来のデータ変動監視方法を図19に基
づいて説明する。図19は従来のデータ変動監視装置の
ブロック図である。
【0003】従来のデータ変動監視方法は監視手法設定
手段(1100)、監視手法取得手段(1200)、検
査データ取得手段(1300)及びデータ変動監視手段
(1400)によって構成され、予め登録された固定の
監視手法によってデータの変動を監視する。
【0004】以下、従来のデータ変動監視方法を詳しく
説明する。監視手法設定手段(1100)は、データ変
動を監視するために必要なデータの上下限値とデータの
検査手法などをDBMS(データベースマネージメント
システム)に備わったデータ登録ツールなどを用いて、
監視する対象データ毎にマスタテーブル(1001)に
登録する(図2参照)。
【0005】監視手法取得手段(1200)は、データ
の変動検査を行う際に、DBMSに備わっているデータ
抽出ツールを用いて、マスタテーブル(1001)から
該当する管理値と検査手法を抽出する。
【0006】検査データ取得手段(1300)は、デー
タの変動検査を行う際に、DBMSに備わっているデー
タ抽出ツールを用いて、検査対象テーブル(1101)
から検査データを抽出する(図2参照)。
【0007】データ変動監視手段(1400)は、監視
手法取得手段(1200)および検査データ取得手段
(1300)によって抽出された管理値、検査手法およ
び検査データを用いてデータの変動検査を行う。
【0008】以上のように構成された従来のデータ変動
監視方法においては、テーブルに登録された固定の管理
値および検査手法を用いてデータの変動を監視し、より
良い管理方法(管理値や検査手法)に変更する必要があ
る場合には、監視手法設定手段(1100)のデータ登
録ツールから人手を介してテーブルに登録された管理方
法を変更する必要があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ように構成された従来のデータ変動監視方法では、デー
タ変動の監視結果によって、管理値や検査手法、検査間
隔などを変更する必要があるにもかかわらず、管理値や
検査手法、検査間隔を簡単に変更できず、LSI製造に
不可欠な装置性能データ、LSIプロセス特性データな
どの変動監視が十分に行われていないという問題を有し
ていた。
【0010】本発明はこのような現状に鑑みてなされた
ものであり、本発明は、監視対象データの監視結果に応
じて、人手を介することなく、自動的に管理値、検査手
法,または検査間隔を変更することができるデータ変動
監視方法と監視装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のデータ変
動監視方法は、特定の検査条件に基づいて監視対象デー
タの変動を検査し、そのデータ変動の検査結果に応じて
自動的に特定の検査条件を適正な検査条件に変更するこ
とを特徴とするものである。
【0012】請求項1記載のデータ変動監視方法によれ
ば、監視対象データの変動結果によって、特定の検査条
件例えば管理値や検査手法が不適切であるか否かを判定
し、不適切であると判定した場合には、自動的に適切な
管理値や検査手法に変更することができ、常に適切な監
視条件で、例えばLSI製造に不可欠な装置性能デー
タ、LSIプロセス特性データなどの変動監視を行うこ
とができるため、その実用的効果は大きい。
【0013】請求項2記載のデータ変動監視方法は、半
導体製造装置の装置特性または半導体製造プロセスのプ
ロセス特性を表すデータの経時変動を監視するデータ変
動監視方法であって、装置特性またはプロセス特性に基
づき決定された管理範囲においてデータ変動を検査し、
データ変動がある一定期間において管理範囲の特定範囲
内に収まっている場合、特定範囲に応じて管理範囲を自
動的に狭めるかまたは変更するかのいずれかを行うこと
を特徴とするものである。
【0014】請求項2記載のデータ変動監視方法によれ
ば、請求項1と同様な効果がある。
【0015】請求項3記載のデータ変動監視方法は、半
導体製造装置の装置特性または半導体製造プロセスのプ
ロセス特性を表すデータの経時変動を監視するデータ変
動監視方法であって、装置特性またはプロセス特性に基
づき決定された管理範囲においてデータ変動を検査し、
データ変動がある一定期間において管理範囲の特定範囲
内に収まっており、かつ一定期間のデータ群が正規分布
に従う場合に、管理範囲を自動的に狭めるかまたは変更
するかのいずれかを行うことを特徴とするものである。
【0016】請求項3記載のデータ変動監視方法によれ
ば、請求項1と同様な効果がある。
【0017】請求項4記載のデータ変動監視方法は、半
導体製造装置の装置特性または半導体製造プロセスのプ
ロセス特性を表すデータの経時変動を監視するデータ変
動監視方法であって、今回のデータ値と前回のデータ値
との差が、前回のデータ値と前々回のデータ値との差の
既定倍数以上であるか以下であるかを検査することを特
徴とするものである。
【0018】請求項4記載のデータ変動監視方法によれ
ば、請求項1と同様な効果がある。
【0019】請求項5記載のデータ変動監視方法は、請
求項4において、検査の結果、既定倍数以下であれば既
定倍数を小さくすることを特徴とするものである。
【0020】請求項5記載のデータ変動監視方法によれ
ば、請求項4と同様な効果がある。
【0021】請求項6記載のデータ変動監視方法は、半
導体製造装置の装置特性または半導体製造プロセスのプ
ロセス特性を表すデータの経時変動を監視するデータ変
動監視方法であって、データ変動の監視を行うための、
装置特性またはプロセス特性の管理値および検査手法を
指定し、管理値と検査手法に基いてデータ変動を検査
し、データ変動がある一定期間において、管理値内また
は管理値の特定範囲内に収まっている場合には検査手法
による検査間隔を長くし、管理値内または管理値の特定
範囲内に収まっていない場合には検査間隔を短くするこ
とを特徴とするものである。
【0022】請求項6記載のデータ変動監視方法によれ
ば、監視対象データの変動結果に基づいて、データの監
視間隔を自動的に変更する、例えばデータが一定期間に
管理値内で変動すれば監視間隔を広げ、データが管理値
外に変動すれば監視間隔を狭めることによって、製造装
置および検査システムの負荷を高めず、オペレータの負
担を大きくせずにデータの異常変動を検知することがで
きる。また、監視間隔を狭めることによって、より正確
にデータの変動異常を検出することができるため、例え
ばLSI製造の各工程の異常を少しでも早く多く検出で
き、LSI歩留まりを向上させることができる。
【0023】請求項7記載のデータ変動監視装置は、デ
ータ変動の監視を行うための管理値と検査手法をマスタ
テーブルに登録する監視手法設定手段と、検査するデー
タを検査対象テーブルから取得する検査データ取得手段
と、マスタテーブルから管理値と検査手法を取得する監
視手法取得手段と、取得した管理値と検査手法に基い
て、取得したデータの変動を検査するデータ変動監視手
段と、データ変動の検査結果に応じてマスタテーブルの
管理値または検査手法を変更する監視手法自動変更手段
を備えたものである。
【0024】請求項7記載のデータ変動監視装置によれ
ば、請求項1と同様な効果がある。
【0025】請求項8記載のデータ変動監視装置は、デ
ータ変動の監視を行うための管理値と検査間隔をマスタ
テーブルに登録する監視間隔設定手段と、マスタテーブ
ルの検査間隔に基づいて検査するデータを検査対象テー
ブルから取得する検査データ取得手段と、マスタテーブ
ルの管理値および検査間隔に基いて、取得したデータの
変動を検査するデータ変動監視手段と、データ変動の検
査結果に応じてマスタテーブルの監視間隔を変更する監
視間隔自動変更手段を備えたものである。
【0026】請求項8記載のデータ変動監視装置によれ
ば、請求項6と同様な効果がある。
【0027】
【発明の実施形態】(第1の実施形態)本発明の第1の
実施形態に係るデータ変動監視装置、およびデータ変動
監視方法を図1から図9を参照しながら説明する。
【0028】図1は本発明の第1の実施形態に係るデー
タ変動監視装置のブロック図、図2は第1の実施形態に
係るデータ変動監視装置のシステム概要図、図3は第1
の実施形態に係るデータ変動監視装置のマスタテーブル
の一例、図4は第1の実施形態に係るデータ変動監視装
置の検査対象テーブルの一例、図5は第1の実施形態に
係るデータ変動監視方法の監視手法設定工程の処理の流
れを示す図、図6は第1の実施形態に係るデータ変動監
視方法の監視手法取得工程の処理の流れを示す図、図7
は第1の実施形態に係るデータ変動監視方法の検査デー
タ取得工程の処理の流れを示す図、図8は第1の実施形
態に係るデータ変動監視方法のデータ変動監視工程の処
理の流れを示す図、図9は第1の実施形態に係るデータ
変動監視方法の監視手法自動変更工程の処理の流れを示
す図である。
【0029】データ変動監視装置は図1、図2に示すよ
うに、監視手法設定手段(100)、監視手法取得手段
(200)、検査データ取得手段(300)、データ変
動監視手段(400)および監視手法自動変更手段(5
00)によって構成され、登録された監視手法に基づい
てデータの変動検査を行い、検査結果に応じて監視手法
が適切か否かを判定し、適切な監視手法に自動的に変更
するものである。1000はデータ変動監視サーバ、1
100はデータベースサーバ、1200はコンピュータ
ネットワークである。以下、LSIの製造過程で発生す
る半導体製造装置の処理性能を示すデータや、半導体プ
ロセス特性を示すデータの変動監視を行う場合を例にと
って、各手段を詳しく説明する。
【0030】LSIの製造過程で発生する半導体製造装
置の処理性能を示すデータや半導体プロセス特性を示す
データなど、時刻と共に変化するデータの変動監視方法
においては、データの管理範囲を示す上下限値外にデー
タが変動した場合にデータの異常変動であると判定する
ことはもちろんであるが、今回のデータの変動量(前回
のデータ値と今回のデータ値との差)の大きさが、前回
のデータの変動量(前々回のデータ値と前回のデータ値
との差)の大きさの既定倍数以上であるか否か検査する
ことによって、今回のデータが異常であるか、または次
回のデータが異常になる可能性があるか否かを判定する
ことも大変重要である。
【0031】さらに、データの異常判定に用いる上限値
や下限値、または検査手法が適切であるか否かを定期的
に検討することも大変重要である。例えば、一定期間に
データが上下限値内の一定範囲で変動を繰り返している
場合にはデータの変動範囲が狭いことを示しているた
め、上下限値が適切か否かを再検討することによって、
データの異常変動が適切に検出できるようにすることが
必要である。また、例えば、一定期間にデータが上下限
値内の一定範囲で変動を繰り返している場合には、デー
タの変動範囲が狭く、データの変動ばらつきが少ないこ
とを示しているため、データの異常変動を検知するため
には、既定倍数を減じることによって検出感度を上げる
必要がある。
【0032】監視手法設定手段(100)は、データ変
動の監視を行うための管理値や検査手法を、コンピュー
タが管理する記憶装置上のマスタテーブル(1001)
に登録する工程に使用する。
【0033】図1、図2、図3および図5に示すよう
に、データ名称、管理値(上限値)、管理値(下限
値)、検査手法(既定倍数)、検査期間および範囲を項
目として持つ、コンピュータ記憶装置上のマスタテーブ
ル(1001)に、管理対象となるデータ毎に必要な管
理値や検査手法などを登録する。例えば、図3に示すよ
うにレコード(1001A)のデータは、検査対象とな
る「膜厚1」の上限値が「1020」、下限値が「98
0」であり、前回と前々回のデータの大きさの差の、
「4」倍以上の変化量で、データの異常変動を検出する
ことを示しており、また、この監視を行う際に、「7」
日間連続して、中心値付近、即ち「((上限値−下限
値)/2+下限値)+−3σ」の範囲でデータが変動し
ているか否かを注目することも意味している。σは標準
偏差である。また、レコード(1001B)のデータ
は、検査対象となる「パーティクル1」の上限値が「3
0」、下限値が「0」であり、前回と前々回のデータの
大きさの差の、「5」倍以上の変化量で、データの異常
変動を検出することを示しており、また、この監視を行
う際に、「14」日間連続して、下限値付近、即ち「上
限値/4以下」の範囲でデータが変動しているか否かを
注目することも意味している。
【0034】なお、これらのデータの登録の手法は特に
問わないが、例えば、コンピュータシステムが提供して
いるユーザインターフェースツール(UIツール)を用
いて作成したグラフィカルユーザーインターフェース
(GUI)から、データを入力し、この入力情報を、デ
ータベースシステムが提供しているSQL(Struc
tured Query Language)などを用
いて、マスタテーブル(1001)に登録すればよい。
【0035】この登録は、データの変動監視を行う対象
データの数だけ繰り返し行う。また、マスタテーブル
(1001)に登録した情報を変更または削除する場合
は、データベースシステムに備わったSQLなどを用い
て対象データを抽出して、コンピュータシステムが提供
しているUIツールなどを用いて作成したGUI上に表
示し、GUIから管理値や検査手法の変更や削除を行
い、再びSQLなどを用いて各テーブルに監視方法に関
する情報を登録すればよい。
【0036】監視手法取得手段(200)は、マスタテ
ーブル(1001)からデータの変動検査に必要な管理
値と検査手法を抽出する工程に使用する。
【0037】図1、図2、図3および図6に示すよう
に、コンピュータ記憶装置上のマスタテーブル(100
1)から、管理対象となるデータの管理値(上限値)、
管理値(下限値)、検査手法(既定倍数)、検査期間お
よび範囲を抽出し、コンピュータのメモリ上に記憶す
る。
【0038】なお、これらのデータの抽出の手法は特に
問わないが、例えば、データベースシステムが提供して
いるSQLなどを用いて、マスタテーブル(1001)
から抽出する。また、抽出のタイミングは特に問わない
が、検査データが検査対象テーブル(1101)から抽
出された後や、マスタデータがマスタテーブル(100
1)に登録された後に、これらのデータを抽出すればよ
い。
【0039】検査データ取得手段(300)は、データ
名称、データ値および測定日時を項目として持つ、コン
ピュータが管理する記憶装置上の検査対象テーブル(1
101)から変動検査を行うデータを抽出する工程に使
用する。
【0040】図1、図2、図3、図4および図7に示す
ように、コンピュータ記憶装置上の検査対象テーブル
(1101)から、監視対象となるデータ(データ値及
び測定日時)を抽出し、コンピュータのメモリ上に記憶
する。例えば、「膜厚1」を監視する場合は、監視手法
取得手段(200)で、マスタテーブル(1001)か
ら抽出した「膜厚1」の検査期間:7に該当する監視対
象データを検査対象テーブル(1101)から抽出す
る。即ち、「膜厚1」の測定日時が、現時刻から7日以
前までのデータを抽出する。現在時刻を1999年1月
16日14時43分25秒とすれば、1999年1月9
日14時43分25秒から1999年1月16日14時
43分25秒までの測定日時を持つ「膜厚1」の5つの
レコード(1101A、1101B、1101C、11
01D、1101E)から、5つの膜厚のデータ値:
「1005」、「997」、「999」、「998」、
「1000」)を抽出する。
【0041】なお、これらのデータの抽出の手法は特に
問わないが、例えば、データベースシステムが提供して
いるSQLなどを用いて、検査対象テーブル(110
1)から抽出する。また、検査対象テーブル(110
1)がSQLなどのミドルウエアを通じてアクセスが不
可能なネットワーク上にある場合には、電子メールまた
はFTP(File Transport Proto
col)などのファイル転送によってSQLおよびSQ
Lの実行結果を送信することによって対象データを抽出
すればよい。また、抽出のタイミングは特に問わない
が、検査対象テーブル(1101)に対象データが登録
された後、定時刻または一定時間間隔のいずれかのタイ
ミングで、検査対象データを抽出すればよい。なお、検
査対象テーブル(1101)に対象データが登録された
ことを検知するには、データベースシステムが提供して
いるトリガ機能などを用いる。
【0042】また、検査対象テーブル(1101)への
データの登録は、既存のコンピュータシステムによって
行われ、LSI製造過程で発生するプロセス結果(膜厚
など)やプロセス装置の処理性能(パーティクルなど)
が、これらのデータを測定した日時と共に、データベー
スシステムが提供しているSQLなどを用いて登録され
る。
【0043】データ変動監視手段(400)は、監視手
法取得手段(200)および検査データ取得手段(30
0)で取得した管理値、検査手法および検査データを基
に、データの変動検査を行う工程に使用する。
【0044】図1、図2、図3、図4および図8に示す
ように、監視手法取得手段(200)および検査データ
取得手段(300)によってコンピュータのメモリ上に
記憶した、管理値(上限値)、管理値(下限値)、検査
手法(既定倍数)、検査期間、範囲、および監視対象デ
ータを用いて、データの変動検査を行う。
【0045】ここでは、データの異常変動の判定手法と
して、データが上下限値外にあるか否か、および、今回
のデータの変動量の大きさが前回の変動量の大きさの既
定倍数以上であるか否か、の2つを例にとって説明す
る。まず、上下限値を用いた判定方法で、一例として、
「膜厚1」の監視を行う場合を説明する。
【0046】監視手法取得手段(200)で抽出した、
上限値:1020、下限値:980、範囲:((上限値
−下限値)/2+下限値)+−3σと、検査データ取得
手段(300)で抽出した、5つの膜厚:1005、9
97、999、998、1000を用いて変動検査を行
う。
【0047】最初に、5つの膜厚の内、最も日付の新し
いレコード(1101E)から抽出した膜厚「100
0」を上限値「1020」、および下限値「980」と
比較する。「膜厚」>「上限値」または「膜厚」<「下
限値」であれば、膜厚データの変動異常として、電話な
どの通報機器を通じて担当者に警告を発する。「下限
値」≦「膜厚」≦「上限値」であれば、抽出した過去7
日間の、5つの膜厚が、抽出した範囲内(中心値+−3
σ)で変動しているか否かを調べる。即ち、5つの膜厚
の値「1005」、「997」、「999」、「99
8」、「1000」と、「1009.33」および「9
90.67」を比較する。なお、中心値=((1020
−980)/2+980)=1000、標準偏差σ=√
(((1005−999.8)2+(997−999.
8)2+(999−999.8)2+(998−999.
8)2+(1000−999.8)2)/(5−1))=
3.11であるため、中心値+3σ=1009.33、
中心値−3σ=990.67となる。但し、平均値=
(1005+997+999+998+1000)/5
=999.8である。「990.67」<5つの膜厚の
値<「1009.33」であれば、データの変動範囲に
対して、上下限値が示す管理範囲が広過ぎると判定し、
上下限値の設定が適切でないと判断する。
【0048】なお、この判断を下す際に、「990.6
7」<5つの膜厚の値<「1009.33」だけでな
く、5つの膜厚の値が正規分布に従っているという条件
を加えてもよい。つまり、抽出した一定期間の膜厚が、
通常自然界でおこりえる変動(正規分布に従う)をして
いるという条件を加えてもよい。
【0049】次に、既定倍数を用いた判定方法で、一例
として、「膜厚1」の監視を行う場合を説明する。
【0050】監視手法取得手段(200)で抽出した、
上限値:1020、下限値:980、既定倍数:4、範
囲:((上限値−下限値)/2+下限値)+−3σと、
検査データ取得手段(300)で抽出した、5つの膜
厚:1005、997、999、998、1000を用
いて変動検査を行う。
【0051】最初に、今回の変動量「2」と前回の変動
量「1」を算出し、前回の変動量に既定倍数「4」を乗
じて比較する。なお、今回の変動量=|998−100
0|=2、前回の変動量=|999−998|=1であ
る。「今回の変動量」≧「前回の変動量」x「既定倍
数」であれば膜厚データの変動異常として、電話などの
通報機器を通じて担当者に警告を発する。
【0052】「今回の変動量」<「前回の変動量」x
「既定倍数」であれば、抽出した過去7日間の、5つの
膜厚が、抽出した範囲内(中心値+−3σ)で変動して
いるか否かを調べる。即ち、5つの膜厚の値「100
5」、「997」、「999」、「998」、「100
0」と、「1009.33」および「990.67」を
比較する。なお、中心値=((1020−980)/2
+980)=1000、標準偏差σ=√(((1005
−999.8)2+(997−999.8)2+(999
−999.8)2+(998−999.8)2+(100
0−999.8)2)/(5−1))=3.11である
ため、中心値+3σ=1009.33、中心値−3σ=
990.67となる。但し、平均値=(1005+99
7+999+998+1000)/5=999.8であ
る。「990.67」<5つの膜厚の値<「1009.
33」であれば、データの変動範囲が狭く、データの変
動ばらつきが少ないことを示しているため、データの異
常変動を検知するためには、既定倍数を減じる必要があ
ると判定し、既定倍数の設定が適切でないと判断する。
【0053】なお、この判断を下す際に、「990.6
7」<5つの膜厚の値<「1009.33」だけでな
く、5つの膜厚の値が正規分布に従っているという条件
を加えてもよい。つまり、抽出した一定期間の膜厚が、
通常自然界でおこりえる変動(正規分布に従う)をして
いるという条件を加えてもよい。
【0054】監視手法自動変更手段(500)は、デー
タ変動監視手段(400)の検査結果に応じて、マスタ
テーブル(1001)の管理値または検査手法を変更す
る工程を使用する。
【0055】図1、図2、図3、図4および図9に示す
ように、データ変動監視手段(400)によって、上下
限値の設定、または既定倍数の設定が適切でないと判断
した場合に、上下限値、または既定倍数を変更し、該当
するマスタテーブル(1001)の上下限値、または既
定倍数を更新する。
【0056】まず、上下限値の設定が適切でない場合に
ついて説明する。前述したように、例えば、過去7日間
の、5つの膜厚が、特定の範囲内(中心値+−3σ)で
変動している場合は、上下限値の設定が適切でないと判
断し、上限値を下げるか、または下限値を上げる。
【0057】過去一定期間に測定された複数の測定値
(膜厚)が、特定範囲内(例えば、中心値+3σ)で変
動している場合は、下限値を次の様に変更する。
【0058】新下限値=旧下限値+旧下限値x(測定値
の数に関する増加率+測定値のばらつきに関する増加率
+α) ここで、測定値の数に関する増加率は、例えば、測定値
の数が多いほど増加率を上げ、少ないほど増加率を下げ
る。この増加率は特に限定しないが、測定値の数が20
個未満の場合は5%、20個以上50個未満の場合は1
0%、50個以上の場合は20%とすればよい。次に、
測定値のばらつきに関する増加率は、例えば、複数の測
定値のばらつきが小さいほど増加率を上げ、大きいほど
増加率を下げる。この増加率は特に限定しないが、ばら
つきの大きさ(測定値の最大値−最小値)が特定範囲
(中心値+3σ)の1/3未満の場合は20%、1/3
以上2/3未満の場合は10%、2/3以上の場合は5
%とすればよい。最後に、αは、測定値の性質によっ
て、5〜50%の範囲内で決定する。
【0059】また、過去一定期間に測定された複数の測
定値(膜厚)が、特定範囲内(例えば、中心値−3σ)
で変動している場合は、上限値を次の様に変更する。
【0060】新上限値=旧上限値−旧上限値x(測定値
の数に関する減少率+測定値のばらつきに関する減少率
+β) ここで、測定値の数に関する減少率は、例えば、測定値
の数が多いほど減少率を上げ、少ないほど減少率を下げ
る。この減少率は特に限定しないが、測定値の数が20
個未満の場合は5%、20個以上50個未満の場合は1
0%、50個以上の場合は20%とすればよい。次に、
測定値のばらつきに関する減少率は、例えば、複数の測
定値のばらつき(測定値の最大値−最小値)が小さいほ
ど減少率を上げ、大きいほど減少率を下げる。この減少
率は特に限定しないが、ばらつきの大きさが特定範囲
(中心値−3σ)の1/3未満の場合は20%、1/3
以上2/3未満の場合は10%、2/3以上の場合は5
%とすればよい。最後に、βは、測定値の性質によっ
て、5〜50%の範囲内で決定する。
【0061】さらに、過去一定期間に測定された複数の
測定値(膜厚)が、特定範囲内(例えば、中心値+−3
σ)で変動している場合は、上限値および下限値を次の
様に変更する。
【0062】新下限値=旧下限値+旧下限値x(測定値
の数に関する増加率+測定値のばらつきに関する増加率
+α)x1/2 新上限値=旧上限値−旧上限値x(測定値の数に関する
減少率+測定値のばらつきに関する減少率+β)x1/
2 なお、増加率、減少率、α、βの決定方法は前述の場合
と同様である。
【0063】また、監視手法設定手段(100)で登録
した「パーティクル1」に関するレコード(1001
B)のデータを用いてデータの変動監視を行い、上限値
が適切でないと判断した場合の上限値の変更方法を説明
する。
【0064】過去一定期間に測定された複数の測定値
(膜厚)が、特定範囲内(例えば、上限値/4以下)で
変動している場合は、上限値を次の様に変更する。
【0065】新上限値=旧上限値−旧上限値x(測定値
の数に関する減少率+測定値のばらつきに関する減少率
+β) ここで、測定値の数に関する減少率は、例えば、測定値
の数が多いほど減少率を上げ、少ないほど減少率を下げ
る。この減少率は特に限定しないが、測定値の数が20
個未満の場合は5%、20個以上50個未満の場合は1
0%、50個以上の場合は20%とすればよい。次に、
測定値のばらつき(測定値の最大値−最小値)に関する
減少率は、例えば、複数の測定値のばらつきが小さいほ
ど減少率を上げ、大きいほど減少率を下げる。この減少
率は特に限定しないが、ばらつきの大きさが特定範囲
(0〜上限値/4)の1/3未満の場合は20%、1/
3以上2/3未満の場合は10%、2/3以上の場合は
5%とすればよい。最後に、βは、測定値の性質によっ
て、5〜50%の範囲内で決定する。
【0066】次に、既定倍数の設定が適切でない場合に
ついて説明する。
【0067】前述したように、例えば、過去7日間の、
5つの膜厚が、特定の範囲内(中心値+−3σ)で変動
している場合は、データの変動範囲が狭く、データの変
動ばらつきが少ないことを示しているため、データの異
常変動を検知するためには、既定倍数の設定が適切でな
いと判断し、既定倍数を減じる。
【0068】過去一定期間に測定された複数の測定値
(膜厚)が、特定範囲内(例えば、中心値+−3σ)で
変動している場合は、既定倍数を次の様に変更する。
【0069】新既定倍数=旧既定倍数−旧既定倍数x
(測定値の数に関する減少率+測定値のばらつきに関す
る減少率+γ) ここで、測定値の数に関する減少率は、例えば、測定値
の数が多いほど減少率を上げ、少ないほど減少率を下げ
る。この減少率は特に限定しないが、測定値の数が20
個未満の場合は5%、20個以上50個未満の場合は1
0%、50個以上の場合は20%とすればよい。次に、
測定値のばらつき(測定値の最大値−最小値)に関する
減少率は、例えば、複数の測定値のばらつきが小さいほ
ど減少率を上げ、大きいほど減少率を下げる。この減少
率は特に限定しないが、ばらつきの大きさが特定範囲
(中心値+−3σ)の1/3未満の場合は20%、1/
3以上2/3未満の場合は10%、2/3以上の場合は
5%とすればよい。最後に、γは、測定値の性質によっ
て、5〜50%の範囲内で決定する。
【0070】以上のように変更した上下限値または既定
倍数をマスタテーブル(1001)の該当するデータ名
称の上下限値、または既定倍数に登録し、上下限値、ま
たは既定倍数を変更する。これらのデータの変更の手法
は特に問わないが、例えば、コンピュータシステムが提
供しているユーザインターフェースツール(UIツー
ル)を用いて作成したグラフィカルユーザーインターフ
ェース(GUI)から、データを入力し、この入力情報
を、データベースシステムが提供しているSQLなどを
用いて、マスタテーブル(1001)に登録すればよ
い。
【0071】以上のように第1の実施形態によれば、デ
ータ変動の監視結果によって、管理値や検査手法が不適
切であるか否かを判定し、不適切な場合は、自動的に、
適切な管理値や検査手法に変更することによって、人手
を介することなく、LSI製造に不可欠な装置性能デー
タ、LSIプロセス特性データなどの変動監視を行うこ
とができる。
【0072】(第2の実施の形態)本発明の第2の実施
形態に係る第2のデータ変動監視装置、およびデータ変
動監視方法を図10から図18を参照しながら説明す
る。
【0073】図10は本発明の第2の実施形態に係るデ
ータ変動監視装置のブロック図、図11は第2の実施形
態に係るデータ変動監視装置のシステム概要図、図12
は第2の実施形態に係るデータ変動監視装置のマスタテ
ーブルの一例、図13は第2の実施形態に係るデータ変
動監視装置の検査対象テーブルの一例、図14は第2の
実施形態に係るデータ変動監視方法の監視間隔設定工程
の処理の流れを示す図、図15は第2の実施形態に係る
データ変動監視方法の監視間隔取得工程の処理の流れを
示す図、図16は第2の実施形態に係るデータ変動監視
方法の検査データ収集工程の処理の流れを示す図、図1
7は第2の実施形態に係るデータ変動監視方法のデータ
変動監視工程の処理の流れを示す図、図18は第2の実
施形態に係るデータ変動監視方法の監視間隔自動変更工
程の処理の流れを示す図である。
【0074】データ変動監視装置は図10、図11に示
すように、監視間隔設定手段(600)、監視間隔取得
手段(650)、検査データ収集手段(700)、デー
タ変動監視手段(750)および監視間隔自動変更手段
(800)によって構成され、登録された監視間隔に基
づいてデータの変動検査を行い、検査結果に応じてデー
タの監視間隔を自動的に変更するものである。1500
はデータ変動監視サーバ、1600はデータベースサー
バである。以下、LSIの製造過程で発生する半導体製
造装置の処理性能を示すデータや、半導体プロセス特性
を示すデータの変動監視に関して、上下限値を用いて変
動監視を行う場合を例にとって、各手段を詳しく説明す
る。
【0075】LSIの製造過程で発生する半導体製造装
置の処理性能を示すデータや半導体プロセス特性を示す
データなど、時刻と共に変化するデータの変動監視方法
においては、例えば、データの管理範囲を示す上下限値
外にデータが変動した場合にデータの異常変動であると
判定している。しかし、この判定のためには半導体製造
装置からの膨大なデータ収集と検査を頻繁に行う必要が
あり、検査間隔を短くすればするほど異常変動を検知で
きる確率が高くなるものの、逆に、半導体製造装置の負
荷やオペレータの負担が大きくなるためLSI製造の効
率を落とす原因にもなり、また、検査システムや通信ネ
ットワークの負荷も高めている。従って、データの変動
を検査しながら、検査結果に応じて検査間隔を適切な間
隔に自動的に変更し、製造装置や検査システムの負荷を
高めず、オペレータの負担を大きくせずにデータの異常
変動を検知することが大変重要である。
【0076】監視間隔設定手段(600)は、データ変
動の監視を行うための管理値や監視間隔を、コンピュー
タが管理する記憶装置上のマスタテーブル(1501)
に登録する工程に使用する。
【0077】図10、図11、図12および図14に示
すように、データ名称、管理値(上限値)、管理値(下
限値)、および監視間隔を項目として持つ、コンピュー
タ記憶装置上のマスタテーブル(1501)に、管理対
象となるデータ毎に必要な管理値や監視間隔を登録す
る。例えば、レコード(1501A)のデータは、検査
対象となる「膜厚1」の上限値が「1020」、下限値
が「980」であり、2分毎にデータの異常変動を検査
することを示している。
【0078】なお、これらのデータの登録の手法は特に
問わないが、例えば、コンピュータシステムが提供して
いるユーザインターフェースツール(UIツール)を用
いて作成したグラフィカルユーザーインターフェース
(GUI)から、データを入力し、この入力情報を、デ
ータベースシステムが提供しているSQLなどを用い
て、マスタテーブル(1501)に登録すればよい。
【0079】この登録は、データの変動監視を行う対象
データの数だけ繰り返し行う。また、マスタテーブル
(1501)に登録した情報を変更または削除する場合
は、データベースシステムに備わったSQLなどを用い
て対象データを抽出して、コンピュータシステムが提供
しているUIツールなどを用いて作成したGUI上に表
示し、GUIから管理値や検査手法の変更や削除を行
い、再びSQLなどを用いて各テーブルに監視方法に関
する情報を登録すればよい。
【0080】監視間隔取得手段(650)は、マスタテ
ーブル(1501)からデータの変動検査に必要な管理
値と監視間隔を抽出する工程に使用する。
【0081】図10、図11、図12および図15に示
すように、コンピュータ記憶装置上のマスタテーブル
(1501)から、管理対象となるデータの管理値(上
限値)、管理値(下限値)、および監視間隔を抽出し、
コンピュータのメモリ上に記憶する。
【0082】なお、これらのデータの抽出の手法は特に
問わないが、例えば、データベースシステムが提供して
いるSQLなどを用いて、マスタテーブル(1501)
から抽出する。また、抽出のタイミングは特に問わない
が、マスタデータがマスタテーブル(1501)に登録
または変更された後に、これらのデータを抽出すればよ
い。
【0083】検査データ収集手段(700)は、データ
名称、データ値、異常フラグ、測定日時および検査済み
フラグを項目として持つ、コンピュータが管理する記憶
装置上の検査対象テーブル(1601)に、監視間隔取
得手段(650)に登録された監視間隔に基づいて、製
造装置からデータを収集して、蓄積する工程に使用す
る。
【0084】図10、図11、図12、図13および図
16に示すように、コンピュータ記憶装置上の検査対象
テーブル(1601)に、監視間隔取得手段(650)
に登録された監視間隔で製造装置から管理対象となるデ
ータを通信ネット−ワーク等を通じて収集して蓄積す
る。
【0085】例えば、「膜厚1」を監視する場合は、監
視間隔取得手段(650)によってマスタテーブル(1
501)から抽出した「膜厚1」の監視間隔(本例で
は、2分)に基づいて、製造装置から2分間隔でデータ
を収集し、データ名称、データ値、測定日時、検査済み
フラグを検査対象テーブル(1601)に登録する。こ
こで、検査済みフラグには、検査を未だ行っていないこ
とを示す「未」を登録する。
【0086】なお、これらのデータの抽出、登録の手法
は特に問わないが、例えば、データベースシステムが提
供しているSQLなどを用いて行う。
【0087】データ変動監視手段(750)は、監視間
隔取得手段(650)で取得した管理値、および検査デ
ータ収集手段(700)で収集した検査データを基に、
データの検査を行う工程に使用する。
【0088】図10、図11、図12、図13および図
17に示すように、監視間隔取得手段(650)によっ
てコンピュータのメモリ上に記憶した、管理値(上限
値)、管理値(下限値)に基づいて、検査対象テーブル
(1601)から検査を未だ行っていないデータを抽出
して、データの異常変動を検査する。
【0089】ここでは、データの異常変動の判定手法と
して、データが上下限値外にあるか否かで判定してい
る。一例として、「膜厚1」の監視を行う場合を説明す
る。
【0090】検査対象テーブル(1601)から、デー
タ名称が「膜厚1」、かつ検査済みフラグが「未」のレ
コードから、データ値(膜厚):1000を抽出し、監
視間隔取得手段(650)で抽出した、上限値:102
0、下限値:980を用いて検査を行う。「下限値」≦
「膜厚」≦「上限値」であれば「異常変動なし」と判断
し、「下限値」>「膜厚」または「膜厚」>「上限値」
であれば「異常変動あり」と判定する。本例の場合は、
980≦1000≦1020であるため、「異常変動な
し」と判定する。
【0091】なお、データの異常変動の判定手法とし
て、データが上下限値外にあるか否かで判定している
が、上下限値の内側に警戒上下限値(例えば、警戒上限
値は上限値より数%小さい、警戒下限値は下限値より数
%大きい)を設けて、この警戒上下限値を用いて判定し
てもよい。
【0092】データの変動検査を行った後、検査対象テ
ーブル(1601)の該当するレコードの検査済みフラ
グを「済」に変更し、さらに、「異常変動あり」と判定
した場合には異常フラグを「異常」に変更する。
【0093】なお、これらのデータの抽出や変更の手法
は特に問わないが、例えば、データベースシステムが提
供しているSQLなどを用いて行えばよい。また、デー
タの検査タイミングは特に問わないが、監視対象データ
が検査対象テーブル(1601)に登録された後に、検
査すればよい。
【0094】監視間隔自動変更手段(800)は、デー
タ変動監視手段(750)の検査結果に応じて、マスタ
テーブル(1501)の監視間隔を変更する工程に使用
する。
【0095】図11、図12、図13、図14および図
19に示すように、データ変動監視手段(750)によ
って、「異常変動あり」と判定した場合には、マスタテ
ーブル(1501)の該当する監視間隔を1/2に狭め
る。また、「変動異常なし」と判定された場合には、
「異常変動なし」の期間を検査対象テーブル(160
1)から算出し、「変動異常なし」の期間が監視間隔の
既定倍(例えば50倍)以上であれば、監視間隔を2倍
に広げる。本例では、膜厚:1000を抽出して、変動
検査によって。「異常変動なし」と判定され、異常なし
の期間が14分であり、監視間隔:2分の50倍以上に
達していないため、マスタテーブル(1501)の監視
間隔は変更しない。
【0096】なお、監視間隔を1/2倍および2倍に変
更しているが、これに限らず、1/3倍および3倍、3
/4倍および4/3倍などに変更してもよい。
【0097】なお、これらのデータの抽出や変更の手法
は特に問わないが、例えば、データベースシステムが提
供しているSQLなどを用いて行えばよい。また、本手
段の実施タイミングは特に限定しないが、データ変動監
視手段(750)が実施された後に実施すればよい。
【0098】以上のように第2の実施形態によれば、デ
ータ変動の監視結果によって、データの監視間隔を適切
な間隔に自動的に変更することができ、人手を介するこ
となく、LSI製造に不可欠な装置性能データ、LSI
プロセス特性データなどの変動監視を行うことができ
る。
【0099】
【発明の効果】請求項1記載のデータ変動監視方法によ
れば、監視対象データの変動結果によって、特定の検査
条件例えば管理値や検査手法が不適切であるか否かを判
定し、不適切であると判定した場合には、自動的に適切
な管理値や検査手法に変更することができ、常に適切な
監視条件で、例えばLSI製造に不可欠な装置性能デー
タ、LSIプロセス特性データなどの変動監視を行うこ
とができるため、その実用的効果は大きい。
【0100】請求項2記載のデータ変動監視方法によれ
ば、請求項1と同様な効果がある。
【0101】請求項3記載のデータ変動監視方法によれ
ば、請求項1と同様な効果がある。
【0102】請求項4記載のデータ変動監視方法によれ
ば、請求項1と同様な効果がある。
【0103】請求項5記載のデータ変動監視方法によれ
ば、請求項4と同様な効果がある。
【0104】請求項6記載のデータ変動監視方法によれ
ば、監視対象データの変動結果に基づいて、データの監
視間隔を自動的に変更する、例えばデータが一定期間に
管理値内で変動すれば監視間隔を広げ、データが管理値
外に変動すれば監視間隔を狭めることによって、製造装
置および検査システムの負荷を高めず、オペレータの負
担を大きくせずにデータの異常変動を検知することがで
きる。また、監視間隔を狭めることによって、より正確
にデータの変動異常を検出することができるため、例え
ばLSI製造の各工程の異常を少しでも早く多く検出で
き、LSI歩留まりを向上させることができる。
【0105】請求項7記載のデータ変動監視装置によれ
ば、請求項1と同様な効果がある。
【0106】請求項8記載のデータ変動監視装置によれ
ば、請求項6と同様な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態におけるデータ変動監
視装置のブロック図
【図2】本発明の第1の実施形態におけるデータ変動監
視装置のシステム概要図
【図3】本発明の第1の実施形態におけるデータ変動監
視装置のマスタテーブルの一例を示す図
【図4】本発明の第1の実施形態におけるデータ変動監
視装置の検査対象テーブルの一例を示す図
【図5】本発明の第1の実施形態におけるデータ変動監
視方法の監視手法設定工程の処理の流れを示す図
【図6】本発明の第1の実施形態におけるデータ変動監
視方法の監視手法取得工程の処理の流れを示す図
【図7】本発明の第1の実施形態におけるデータ変動監
視方法の検査データ取得工程の処理の流れを示す図
【図8】本発明の第1の実施形態におけるデータ変動監
視方法のデータ変動監視工程の処理の流れを示す図
【図9】本発明の第1の実施形態におけるデータ変動監
視方法の監視手法自動変更工程の処理の流れを示す図
【図10】本発明の第2の実施形態におけるデータ変動
監視装置のブロック図
【図11】本発明の第2の実施形態におけるデータ変動
監視装置のシステム概要図
【図12】本発明の第2の実施形態におけるデータ変動
監視装置のマスタテーブルの一例を示す図
【図13】本発明の第2の実施形態におけるデータ変動
監視装置の検査対象テーブルの一例を示す図
【図14】本発明の第2の実施形態におけるデータ変動
監視方法の監視間隔設定工程の処理の流れを示す図
【図15】本発明の第2の実施形態におけるデータ変動
監視方法の監視間隔取得工程の処理の流れを示す図
【図16】本発明の第2の実施形態におけるデータ変動
監視方法の検査データ収集工程の処理の流れを示す図
【図17】本発明の第2の実施形態におけるデータ変動
監視方法のデータ変動監視工程の処理の流れを示す図
【図18】本発明の第2の実施形態におけるデータ変動
監視方法の監視間隔自動変更工程の処理の流れを示す図
【図19】従来のデータ変動監視装置のブロック図であ
る。
【符号の説明】
100 監視手法設定手段 100A 監視手法設定工程 200 監視手法取得手段 200A 監視手法取得工程 300 検査データ取得手段 300A 検査データ取得工程 400 データ変動監視手段 400A データ変動監視工程 500 監視手法自動変更手段 500A 監視手法自動変更工程 600 監視間隔設定手段 600A 監視間隔設定工程 650 監視間隔取得手段 650A 監視間隔取得工程 700 検査データ収集手段 700A 検査データ収集工程 750 データ変動監視手段 750A データ変動監視工程 800 監視間隔自動変更手段 800A 監視間隔自動変更工程 1000、1500 データ変動監視サーバ 1001、1501 マスタテーブル 1001A、1001B、1501A レコード 1100、1600 データベースサーバ 1101、1601 検査対象テーブル 1101A,1101B,1101C,1101D,1
101Eレコード 1200 コンピュータネットワーク

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 特定の検査条件に基づいて監視対象デー
    タの変動を検査し、そのデータ変動の検査結果に応じて
    自動的に前記特定の検査条件を適正な検査条件に変更す
    ることを特徴とするデータ変動監視方法。
  2. 【請求項2】 半導体製造装置の装置特性または半導体
    製造プロセスのプロセス特性を表すデータの経時変動を
    監視するデータ変動監視方法であって、前記装置特性ま
    たはプロセス特性に基づき決定された管理範囲において
    データ変動を検査し、前記データ変動がある一定期間に
    おいて前記管理範囲の特定範囲内に収まっている場合、
    前記特定範囲に応じて前記管理範囲を自動的に狭めるか
    または変更するかのいずれかを行うことを特徴とするデ
    ータ変動監視方法。
  3. 【請求項3】 半導体製造装置の装置特性または半導体
    製造プロセスのプロセス特性を表すデータの経時変動を
    監視するデータ変動監視方法であって、前記装置特性ま
    たはプロセス特性に基づき決定された管理範囲において
    データ変動を検査し、前記データ変動がある一定期間に
    おいて前記管理範囲の特定範囲内に収まっており、かつ
    前記一定期間のデータ群が正規分布に従う場合に、前記
    管理範囲を自動的に狭めるかまたは変更するかのいずれ
    かを行うことを特徴とするデータ変動監視方法。
  4. 【請求項4】 半導体製造装置の装置特性または半導体
    製造プロセスのプロセス特性を表すデータの経時変動を
    監視するデータ変動監視方法であって、今回のデータ値
    と前回のデータ値との差が、前回のデータ値と前々回の
    データ値との差の既定倍数以上であるか以下であるかを
    検査することを特徴とするデータ変動監視方法。
  5. 【請求項5】 前記検査の結果、既定倍数以下であれば
    既定倍数を小さくすることを特徴とする請求項4に記載
    のデータ変動監視方法。
  6. 【請求項6】 半導体製造装置の装置特性または半導体
    製造プロセスのプロセス特性を表すデータの経時変動を
    監視するデータ変動監視方法であって、データ変動の監
    視を行うための、前記装置特性またはプロセス特性の管
    理値および検査手法を指定し、前記管理値と前記検査手
    法に基いてデータ変動を検査し、前記データ変動がある
    一定期間において、前記管理値内または前記管理値の特
    定範囲内に収まっている場合には前記検査手法による検
    査間隔を長くし、前記管理値内または前記管理値の特定
    範囲内に収まっていない場合には検査間隔を短くするこ
    とを特徴とするデータ変動監視方法。
  7. 【請求項7】 データ変動の監視を行うための管理値と
    検査手法をマスタテーブルに登録する監視手法設定手段
    と、検査するデータを検査対象テーブルから取得する検
    査データ取得手段と、前記マスタテーブルから前記管理
    値と前記検査手法を取得する監視手法取得手段と、取得
    した前記管理値と前記検査手法に基いて、取得した前記
    データの変動を検査するデータ変動監視手段と、データ
    変動の検査結果に応じて前記マスタテーブルの前記管理
    値または前記検査手法を変更する監視手法自動変更手段
    を備えたデータ変動監視装置。
  8. 【請求項8】 データ変動の監視を行うための管理値と
    検査間隔をマスタテーブルに登録する監視間隔設定手段
    と、前記マスタテーブルの前記検査間隔に基づいて検査
    するデータを検査対象テーブルから取得する検査データ
    取得手段と、前記マスタテーブルの前記管理値および前
    記検査間隔に基いて、取得した前記データの変動を検査
    するデータ変動監視手段と、データ変動の検査結果に応
    じて前記マスタテーブルの前記監視間隔を変更する監視
    間隔自動変更手段を備えたデータ変動監視装置。
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