JP2002099328A - モニタリング装置、プロセス装置、モニタリング方法、データ収集方法および半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】機器の稼動状態を精度良く判断することが可能
となるようなモニタリング装置を提供すること。 【解決手段】 プロセス機器ＡのセンサＡ１、Ａ２、Ａ
３からの出力であるセンサデータを記憶するためのデー
タ収集部１４と、センサデータと判断用データとの共分
散を算出するとともに、センサデータと前記判断用デー
タとの相関係数を算出するとともに、共分散と相関係数
とに基づいてプロセス機器Ａの稼動状態を判断するため
の異常判定部１６を備えることを特徴とするモニタ１
０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モニタリング装
置、プロセス装置、モニタリング方法および半導体装置
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】装置の稼動状態を判断するための方法と
して、パターンマッチング技術を適用することが考えら
れる。パターンマッチング技術とは、検索対象であるデ
ータの中から、予め登録されているテンプレートといわ
れるデータと類似する部分を抽出する技術である。この
パターンマッチング技術は個人認証の手段や、位置認識
の手段として広く利用されている。装置の稼動状態の判
断にこのパターンマッチング技術を適用する場合、予め
異常時に得られるデータをテンプレートとして登録して
おき、装置をセンシングして得られるセンサデータとこ
のテンプレートとを比較して、ある程度類似性がある場
合に装置の稼動状態が異常であると判断するといった方
法が考えられる。こうしたテンプレートとセンサデータ
との類似性を評価する方法として相関係数を用いた方法
が一般に用いられる。相関係数とは、２つのデータ間に
おける関係の強さを示す統計量であり、相関係数が１に
近い値をとるほど２つのデータは類似する。したがって
相関係数が所定の値（たとえば０．７）以上の値をとっ
たときに装置の稼動状態が異常であると判断するといっ
た方法が考えられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、相関係
数は２つのデータ間の形状における類似性のみを判断
し、２つのデータの信号値の大きさは評価されない。た
とえば、テンプレートを定数倍したデータや、あるいは
テンプレートに定数を加えたデータとの相関係数も１と
なってしまう。したがって、本来は正常に装置が機能し
ているのに異常であると誤った判断をしてしまう可能性
がある。そこで本発明では、精度の高い異常判断が可能
となるモニタリング装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであり、装置の稼動状態を示
す情報を検知するセンサからの出力に基づいて、前記装
置の稼動状態を判断するモニタリング装置において、前
記センサからの出力であるセンサデータを記憶するため
の第１の記憶手段と、前記装置の稼動状態を判断するた
めに用いられる判断用データを記憶するための第２の記
憶手段と、前記センサデータと前記判断用データとの共
分散を算出する第１の算出手段と、前記センサデータと
前記判断用データとの相関係数を算出する第２の算出手
段と、前記共分散と前記相関係数とに基づいて前記装置
の稼動状態を判断するための判断手段と、を備えること
を特徴とするモニタリング装置である。また、前記セン
サは、検知する情報の種類ごとに複数個備わり、前記セ
ンサデータは、前記センサの種類ごとに複数種類出力さ
れ、前記第１の記憶手段は、前記種類ごとに前記センサ
データを記憶するように構成されており、前記第２の記
憶手段は、前記センサデータに対応して複数種類の前記
判断用データを記憶するように構成されており、前記第
１の算出手段は、前記種類ごとに前記センサデータとこ
のセンサデータに対応する前記判断用データとの共分散
を算出するように構成されており、前記第２の算出手段
は、前記種類ごとに前記センサデータとこのセンサデー
タに対応する前記判断用データとの相関係数を算出する
ように構成されていることを特徴とする前記モニタリン
グ装置である。

【０００５】また、前記判断手段は、前記共分散を前記
判断用データの分散で除して得られる値が所定の範囲内
で、かつ、前記相関係数が所定値より大きい場合に、前
記装置の稼動状態が異常であると判断するように構成さ
れていることを特徴とする前記モニタリング装置であ
る。また、共分散と判断用データの分散との差に基づい
て判断を行っても良い。また、所定の機能を有するプロ
セス機器と、この装置の稼動状態を示す情報を検知する
センサと、このセンサからの出力に基づいて、前記プロ
セス機器の稼動状態を判断するモニタリング装置とを備
えるプロセス装置において、前記モニタリング装置は、
前記センサからの出力であるセンサデータを記憶するた
めの第１の記憶手段と、前記プロセス機器の稼動状態を
判断するために用いられる判断用データを記憶するため
の第２の記憶手段と、前記センサデータと前記判断用デ
ータとの共分散を算出する第１の算出手段と、前記セン
サデータと前記判断用データとの相関係数を算出する第
２の算出手段と、前記共分散と前記相関係数とに基づい
て前記装置の稼動状態を判断するための判断手段と、前
記判断手段により判断された結果に基づいて前記プロセ
ス機器の制御命令を出力する制御部と、を備えることを
特徴とするプロセス装置である。

【０００６】また、装置の稼動状態を判断するための複
数個のデータからなる判断用データを記憶する工程と、
前記装置の稼動状態を示す情報を検知するセンサからの
出力であるセンサデータを逐次取り込む工程と、前記取
り込まれたセンサデータのうち、前記判断用データと同
数かつ連続して取り込まれた前記センサデータと、前記
判断用データとの相関係数を算出する相関係数算出工程
と、このセンサデータと、前記判断用データとの共分散
を算出する共分散算出工程と、前記相関係数および前記
共分散とに基づいて、前記装置の稼動状態を判断する判
断工程と、を備えることを特徴とするモニタリング方法
である。また、前記センサは、前記装置の稼動状態を示
す複数種類の情報を検知し、前記センサデータは、前記
情報の種類ごとに複数種類出力され、前記判断用データ
は、前記センサデータの種類ごとに記憶され前記相関係
数算出工程は、前記種類ごとに算出され、前記共分散算
出工程は、前記種類ごとに算出されることを特徴とする
前記モニタリング方法である。また、前記判断工程は、
種類ごとに算出された前記相関係数および前記共分散の
うち、少なくとも２種類の前記相関係数が所定のしきい
値以上で、かつ、前記相関係数が所定のしきい値以上の
種類についての共分散が所定の範囲内であるときに、前
記装置の稼動状態が異常であると判断することを特徴と
する前記モニタリング方法である。

【０００７】また、前記相関係数算出工程で算出された
前記相関係数が所定のしきい値より大きい場合にのみ、
前記共分散の算出を行うようにしたことを特徴とする前
記モニタリング方法である。また、前記判断工程におい
て、前記装置の稼動状態が正常であると判断した場合に
は、前記判断に用いられたセンサデータより後に取り込
まれた前記センサデータと、前記判断用データとの相関
係数を算出する工程と、このセンサデータと、前記判断
用データとの共分散を算出する工程と、前記相関係数お
よび前記共分散とに基づいて、前記装置の稼動状態を判
断する判断工程と、を備えることを特徴とする前記モニ
タリング方法である。また、プロセス機器を用いて半導
体装置の製造をする半導体装置の製造方法において、前
記プロセス機器の稼動状態を判断するための複数個のデ
ータからなる判断用データを記憶する第１の工程と、前
記プロセス機器の稼動状態を示す情報を検知するセンサ
からの出力であるセンサデータを逐次取り込む第２の工
程と、前記取り込まれたセンサデータのうち、前記判断
用データと同数かつ連続する前記センサデータと、前記
判断用データとの相関係数を算出する第３の工程と、こ
のセンサデータと、前記判断用データとの共分散を算出
する第４の工程と、前記相関係数および前記共分散とに
基づいて、前記プロセス機器の稼動状態を判断する第５
の工程と、前記第５の工程における判断結果に基づいて
前記プロセス機器の制御命令を行う第６の工程と、前記
制御命令に基づいて前記プロセス機器の稼動を行う第７
の工程と、を備えることを特徴とする半導体装置の製造
方法である。また、プロセス機器が所定のプロセスを周
期的に行った際得られるセンサデータの中から、前記プ
ロセス機器の稼動状態を判断するためのデータを収集す
るデータ収集方法において、単一周期に対応するテンプ
レートデータを記憶する工程と、前記センサデータと前
記テンプレートデータとの共分散および相関係数を算出
する工程と、前記共分散および前記相関係数に基づい
て、前記センサデータの中から稼動状態を判断するため
のデータを収集するデータ収集工程と、を備えるデータ
収集方法である。なお、判断用データは予め所定の記憶
手段に記憶される構成としても良い。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は、本発明に係るモニタリング
装置を、プロセス機器に接続して実施する場合の実施の
形態を示す図である。プロセス機器Ａの内部には、セン
サＡ１，Ａ２，Ａ３が設けられている。また、センサＡ
１〜Ａ３は分岐コネクタ９ａ〜９ｃを経由してプロセス
機器の外部のモニタ１０へ配線により接続されている。
図２は、センサＡ１〜Ａ３とモニタ１０とのさらに他の
接続例を示した図である。このように各センサＡ１〜Ａ
３からの信号を各プロセス機器内のＣＰＵと通信部を介
してモニタ１０のデータ収集部１４に伝達することもで
きる。モニタリング装置であるモニタ１０は、図１で示
したように、プロセス機器Ａの各センサＡ１〜Ａ３から
入力された信号情報の伝達処理順にアナログ／デジタル
変換部１２、データ収集部１４、異常判定部１６、処理
命令部１８がそれぞれ順次接続される構成となってい
る。各センサＡ１〜Ａ３からの出力は、分岐コネクタ９
ａ〜９ｃを経由してモニタ１０の図示しない入力部に入
力され、この入力部に接続されているアナログ／デジタ
ル変換部１２に伝達される。センサからの出力は主に電
圧・電流等アナログ量であるため、これをアナログ／デ
ジタル変換部１２でデジタル量であるセンサデータに変
換する。 図３（ａ）に、センサＡ１からの出力をデジ
タル変換して得られるセンサデータを示し、図３（ｂ）
に、センサＡ２からの出力をデジタル変換して得られる
センサデータを示す。横軸は、各センサがサンプリング
したデータ番号を示しており、縦軸は、センサデータの
データ値を示している。各センサのサンプリング周波数
は等しくなるように予め設定されているので、所定時間
中に得られるデータ数は等しい一方、各センサは異なる
種類の情報を検知するので、当然そのデータ値は異な
る。こうしたセンサデータはデータ収集部１４に逐次取
り込まれ、記憶される。

【０００９】異常判定部１６においては以下のようなパ
ターンマッチング手法を用いて、プロセス機器の稼動状
態が判定される。異常判定部１６の図示しない記憶部に
は予め稼動状態を判定するのに用いられるテンプレート
が記録されている。図４にテンプレートの例を示す。テ
ンプレートは、過去にプロセス機器が正常に稼動しなか
ったときに得られたセンサデータのうち、異常に特有の
波形であると考えられる部分を抽出したものである。す
なわち、ある異常が起こったときに、同じような波形を
なすセンサデータが得られる場合が多いので、そのセン
サデータをテンプレートとして異常判定のために抽出し
たものである。したがって、センサデータがテンプレー
トと同一か類似の波形を示す時には、プロセス機器の稼
動状態は、正常でない可能性が大きい。 このテンプレ
ートのデータ数はｎ個であり、センサＡｉについて第ｊ
番目のテンプレートのデータ値はＴｉｊである。ｉはセ
ンサの数なので１〜３の整数であり、ｊはデータの数で
ある１〜ｎの整数である。こうしたテンプレートは、セ
ンサＡ１〜Ａ３ごとに予め異常判定部１６の記憶部に記
憶されている。以上のような構成のもと、プロセス機器
の稼動状態の判定の手順について以下に説明する。

【００１０】プロセス機器Ａが稼動を始めると、各セン
サからの出力は、アナログ／デジタル変換部１２におい
てデジタル変換された後、センサデータとしてデータ収
集部１４に取り込まれ、記憶される。そして、取り込ま
れたセンサデータが、テンプレートのデータ数と同じｎ
個得られた時にプロセス機器Ａの稼動状態の判定が開始
される。具体的には、各センサから得られるセンサデー
タと、各センサに対応するテンプレートとの相関係数お
よび共分散を計算し、複数のセンサデータについて相関
係数および共分散が所定値以上となったときを異常とし
て判断する。ここで共分散とは、２つのデータの相互関
係の程度を示したものであり、ｘｉを変量Ｘの第ｉ番目
の要素、ｙｉを変量Ｙの第ｉ番目の要素とすると、２変
量ＸとＹとの共分散σｘｙは、 として表される。また、相関係数とは、共分散を正規化
したものであり、相関係数ρｘｙは、 として表される。相関係数は、かならず１以下の値であ
り、相関係数が１となるのは、テンプレートの波形がセ
ンサデータの波形と一致するか、あるいはテンプレート
の波形とセンサデータの波形とが相似関係となるかのい
ずれかである。すなわち、形状が似ている場合は、デー
タ値が全く異なっているような場合でも相関係数は１に
近い値をとる。

【００１１】一方、共分散は、各々のデータ値を考慮し
た異常判断が可能となる。２つのデータが完全に一致す
る場合は、共分散σｘｙはσｘと一致することになる。
本実施の形態の場合、まずテンプレートとセンサデータ
について、相関係数が算出され、相関係数が所定の値以
上の場合は、異常の可能性があるとしてさらに共分散が
算出される。共分散が所定の範囲内のときは装置の稼動
状態が異常であると判断する。このように相関係数およ
び共分散の双方を用いてパターンマッチングを行う有用
性を、図面を用いて説明する。図５は、横軸がデータ番
号、縦軸がセンサデータのデータ値を示すグラフであ
る。そして図面右上で囲まれた部分にテンプレートが示
されている。センサデータのうち、Ａで囲まれた部分、
および、Ｂで囲まれた部分はテンプレートの波形と似た
形状を有する。したがって相関係数のみで異常判断した
場合、どちらの場合も異常と判断されてしまう。しか
し、共分散も併せて算出されると、データの値も考慮し
た異常判断が可能となる。すなわち、センサデータのデ
ータ値がテンプレートのデータ値と全く異なるＡで囲ま
れた部分は排除され、誤判断を防ぐことが可能となる。

【００１２】センサＡｉについてのセンサデータをＳｉ
ｋとする（ｉは１〜３の整数、ｋは１以上の整数）。異
常判断を開始すると、センサＡｉからの出力は、アナロ
グ／デジタル変換部１２でデジタル変換された後、セン
サデータとしてＳｉ１から逐次データ収集部１４に蓄積
される。そしてテンプレートのデータ数であるｎ個のデ
ータが得られた時から異常判断が行われる。具体的に
は、Ｓｉ１からＳｉｎのセンサデータについてテンプレ
ートＴｉｊとの相関係数ρｉｔが、算出される。ρiｔ
はセンサごとに３つ算出されるが、このときに少なくと
も１つの相関係数が所定の値以上（たとえば０．８以
上）の場合は、異常の可能性があるとして、次いで共分
散が算出される。たとえばセンサＡ１の相関係数が０．
８以上の場合、センサＡ１についての共分散σ１ｔが算
出され、次いでこのσ１ｔをテンプレートＴ１ｊについ
ての分散σ１１で除した値ｚ１が算出される。ｚ１が
０．８〜１．２の範囲内の場合は、異常が発生したと判
断される。異常と判断されなかった場合は、続いてＳｉ
２からＳｉｎ＋１のデータについて、同様の手順で異常
判断が行われる。以下異常と判断されるまで相関係数の
算出が繰り返される。

【００１３】異常と判断された場合は、処理命令部１８
において例えば警告音が鳴る等の処置が行われる。以上
述べたように、相関係数とともに共分散に基づいて装置
の稼動状態を判断したので、より精度の高い判断が可能
となる。したがって、誤判断による機器停止等のおそれ
がなくなり効率が向上する。なお、本発明の適用は種々
のプロセス機器に適用可能であり、例えばスパッタリン
グ装置、エッチング装置、ＣＶＤ装置など種々の装置に
適用可能である。また、本実施の形態においてはプロセ
ス機器の外部にモニタリング装置を配設する形態につい
て記載されているが、本発明の適用はこの場合に限られ
ず、たとえばプロセス機器の内部にモニタリング装置を
組み込んでも良い。また、本実施の形態は、モニタリン
グ装置の内部にアナログ／デジタル変換部を配設した
が、たとえばセンサによってデジタル変換されたデータ
を取り込むようにしても良い。また、センサからの出力
の取り込み方は本実施の形態に限られず、汎用の方法を
用いて種々適用可能である。また、本実施の形態におい
てはまず相関係数を算出し、次いで共分散を算出した
が、この順番を逆にして、まず共分散を算出し、次いで
相関係数を算出するようにしても良い。また、すべての
センサデータについて相関係数等を算出しなくても良
く、たとえばしきい値を設定して、センサデータがしき
い値の範囲内のときに相関係数、共分散等を算出して装
置の稼動状態を判断しても良い。また、共分散とテンプ
レートの差を計算し、その差の大きさに基づいて稼動状
態を判断するような構成としても良い。

【００１４】また、テンプレートは、センサごとに一つ
である必要は無く、たとえば複数種類のテンプレートを
センサごとに記憶させ、これらテンプレートとセンサデ
ータとの相関係数等をそれぞれ算出するようにしても良
い。また、本実施の形態の場合は、一つのセンサについ
てのセンサデータとテンプレートとの相関係数および共
分散が所定の値のときに装置の稼動状態が異常であると
判断したが、本発明はこの場合に限られず、たとえば少
なくとも２つのセンサに対応する相関係数および共分散
が所定の値をとった場合に装置の稼動状態が異常である
と判断するようにしても良い。この場合より精度の高い
異常判断が可能となる。また、処理命令部はプロセス機
器の制御部に接続し、異常が発生した場合には直接プロ
セス機器の停止等の制御を行うような構成としても良
い。その他本発明はこの実施の形態に限られず種々変形
可能である。（第２の実施の形態）図６は、本発明をプ
ロセス機器としてドライエッチング装置である反応性イ
オンエッチング（ＲＩＥ）装置に適用した図である。こ
のドライエッチング装置は、エッチング室２０と、この
エッチング室２０内の下部に設けられシリコンのウエハ
２９を保持し陰極となる下部電極２３と、この下部電極
２３に対向しエッチング室２０の上部に設けられ内部が
空洞の陽極となる上部電極２２と、この上部電極２２の
下面を構成する格子状グリッド３２と、上部電極２２の
下部に設けられＮｅボンベ３０に接続するガス導入口３
６と、上部電極２２の内部に設けられ水平方向に指示さ
れたリング状陰極２１と、このリング状陰極２１と上部
電極２２間に接続された直流電源３１と、エッチング室
２０に接続されたＨＢｒボンベ２４とＣｌ２ボンベ２５
とから構成される。

【００１５】なお図６において２６はマスフローコント
ローラ、２７はブロッキングコンデンサ、２８は高周波
電源、３５は排気用ポンプである。このように構成され
たドライエッチング装置の動作をシリコン基板のエッチ
ングを行う場合について説明する。エッチング室２０内
は排気用ポンプ３５により真空排気され１０−２Ｐａ以
下の圧力に保たれ、この圧力は図示しないセンサによっ
て常時データが収集されている。また、エッチング室２
０内にはエッチングガスとしてＨＢｒボンベ２４よりＨ
Ｂｒが３０ＳＣＣＭと、Ｃｌ２ボンベよりＣｌ２が１０
ＳＣＣＭ同時にマスフローコントローラ２６を介して導
入される。このマスフローコントローラ２６は図示しな
いセンサによって、流量データが常時収集されている。
上部電極２２は接地され、表面に被エッチング用のシリ
コンウエハ２９を設置した下部電極２３にブロッキング
コンデンサ２７を経由して接続した高周波電源２８より
１３．５６ＭＨｚ、１００Ｗの高周波電力を印加する
と、エッチング室２０内に導入されたＨＢｒとＣｌ２の
混合気体はグロー放電によりプラズマ化される。高周波
電源２８は、図示しないセンサによって電流値のデータ
が常時検出される。

【００１６】発生したプラズマ中の電子の移動度はイオ
ンのそれに比べて非常に大きいので、電子は接地された
陽極である上部電極２２に向かって流れ、その結果とし
て上部電極２２と下部電極２３の間に電流が流れてブロ
ッキングコンデンサ２７に電荷が蓄積される。両電極間
に高周波電力が印加されたままブロッキングコンデンサ
２７に電荷が蓄積されると、陰極の電圧効果が生じて下
部電極の表面近傍にイオンシース層が形成される。イオ
ンシース層内では活性な陽イオン粒子が電界によって加
速され、ウエハ２９のシリコン露出面に衝突し、化学反
応を生じながらシリコンを反応性エッチングする。上記
の各センサで収集されたデータは図１で示した上述のよ
うなモニタ１０内の各部によりデータ処理されて、ドラ
イエッチング機器全体の正常稼動が保たれる。稼動状態
が異常と判定された場合には警告音が鳴り、作業者へ報
知されることとなる。このように本発明をエッチング装
置に適用することにより、正確な異常判断がなされるた
め、誤判断に伴う装置の停止等が少なくなり、半導体装
置の製造歩留まりが向上する。なお、本発明はエッチン
グ装置に備えるのみに限られず、他のプロセス機器であ
るスパッタリング装置やＣＭＰ研磨装置などに適用可能
であることは言うまでも無い。図７に本発明を半導体の
製造ラインに適用した例を示す。このように半導体装置
の製造ラインに備わるＣＶＤ装置、スパッタリング装
置、ＣＭＰ装置のそれぞれに本発明に係るモニタリング
装置を配設し、それぞれ装置の稼動状態の判断を行う。
そして、例えばＣＶＤ装置の稼動状態が異常と判断され
た場合には、このときに成膜されていたロットについて
は不良の可能性が高いとして後の工程に流す必要がない
と判断できるので、結果的に半導体装置の製造効率が高
くなる。また、異常が発生したと判断される場合には警
告音ではなく、たとえば機器停止のための制御信号を出
力するような構成としても良い。また、検知する情報は
種々のものが適用可能であり例えば、ＲＦ電源の電圧、
処理容器の内圧、ターボ分子ポンプの回転数、処理容器
内の温度など種類を問わない。その他本発明は、本実施
の形態に限られず第１の実施の形態と同様に種々変形可
能である。

【００１７】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態について図面を用いて説明する。図８に本発明に
係るモニタリング装置５０と、モニタ対象であるプロセ
ス装置４０の概略構成を示す。この図に示されるよう
に、プロセス装置４０は、プロセスチャンバ４２と、セ
ンサ４４と、装置制御部４６と、を備える。プロセスチ
ャンバ４２において所定の処理が行われ、プロセス状態
を示す各情報がセンサ４４により検知される。そしてセ
ンサ４４からの出力は装置制御部４６に出力され、装置
制御部４６は出力に応じてプロセスを制御する。ここで
センサ４４は検知する情報に応じて複数備わっている。
一方、モニタリング装置５０は、信号分岐手段５２と、
信号収集手段５４と、一時記憶手段５６と、信号表示手
段５８と、信号切り出し手段６０と、解析手段６２と、
を構成要素として備える。センサ４４からの出力は、信
号分岐手段５２によりモニタリング装置５０に取り込ま
れ、信号収集手段５４によりデジタルデータに変換され
た後、一時記憶手段５６に逐次記憶される。所定量のデ
ータが蓄積されると、信号切り出し手段６０に出力さ
れ、１ロットごとのデータに切り出される。このデータ
切り出し手法は、第１の実施の形態に示されるようにパ
ターンマッチング手法を用いて行われる。すなわち、１
ロットに対応するデータ波形を予めテンプレートとして
登録しておき、このテンプレートと類似する波形を有す
る部分を切り出すことで行われる。類比判断において
は、第１の実施の形態に示されるのと同様に、共分散、
相関係数に基づいて行われるので精度良く切り出しを行
うことが出来る。こうして１ロットごとに切り出された
データは、さらに解析手段６２に出力され、１ロット分
のデータ中に異常となる波形が現れているか否か詳細に
解析される。異常判断においては第１の実施の形態と同
様に行われる。また、信号表示手段５８は、通常時にお
いてはデジタル変換された信号波形をリアルタイムに表
示するが、解析手段において異常が検出された場合は、
警告音を発する。

【００１８】上述したように、信号分岐手段５２により
信号を分岐してセンサ４４からの出力を得る構成とした
ので、モニタリング機構が組み込まれていないプロセス
装置にモニタリング装置を外付けすることにより、異常
判断を行うことが可能となる。また、センサからの出力
を１ロットごとに切り出す構成としたので、プロセスと
プロセスとの間の余分なデータを除去して異常判断を行
うことが可能となる。なお、切り出すタイミングは１ロ
ットごとに限らず、たとえば２ロットごとに切り出して
も良いし、あるいは別の単位ごとに切り出しを行っても
良い。なお本実施の形態は上記第１または第２の実施の
形態と同様に種々変形可能であることは言うまでもな
い。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、精度の高い異常判断が
可能となる。また、この手法を用いて半導体装置の製造
効率の向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るモニタリング装置を、プロセス機
器に接続して実施する場合の実施の形態を示す図。

【図２】センサＡ１〜Ａ３とモニタ１０との他の接続例
を示した図である。

【図３】センサからの出力をデジタル変換して得られる
センサデータを示した図。

【図４】テンプレートの例を示した図。

【図５】センサデータを示した図。

【図６】本発明をドライエッチング装置に適用した図。

【図７】本発明を半導体の製造ラインに適用した例を示
した図。

【図８】本発明の第３の実施の形態を示す図。

【符号の説明】

モニタ１０、データ収集部１４、異常判定部１６、処理
命令部１８。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置の稼動状態を示す情報を検知するセ
   ンサからの出力に基づいて、前記装置の稼動状態を判断
   するモニタリング装置において、 前記センサからの出力であるセンサデータを記憶するた
   めの第１の記憶手段と、 前記装置の稼動状態を判断するために用いられる判断用
   データを記憶するための第２の記憶手段と、 前記センサデータと前記判断用データとの共分散を算出
   する第１の算出手段と、 前記センサデータと前記判断用データとの相関係数を算
   出する第２の算出手段と、 前記共分散と前記相関係数とに基づいて前記装置の稼動
   状態を判断するための判断手段と、 を備えることを特徴とするモニタリング装置。
2. 【請求項２】 前記センサは、検知する情報の種類ごと
   に複数個備わり、 前記センサデータは、前記センサの種類ごとに複数種類
   出力され、 前記第１の記憶手段は、前記種類ごとに前記センサデー
   タを記憶するように構成されており、 前記第２の記憶手段は、前記センサデータに対応して複
   数種類の前記判断用データを記憶するように構成されて
   おり、 前記第１の算出手段は、前記種類ごとに前記センサデー
   タとこのセンサデータに対応する前記判断用データとの
   共分散を算出するように構成されており、 前記第２の算出手段は、前記種類ごとに前記センサデー
   タとこのセンサデータに対応する前記判断用データとの
   相関係数を算出するように構成されていることを特徴と
   する請求項１記載のモニタリング装置。
3. 【請求項３】 前記判断手段は、前記共分散を前記判断
   用データの分散で除して得られる値が所定の範囲内で、
   かつ、前記相関係数が所定値より大きい場合に、前記装
   置の稼動状態が異常であると判断するように構成されて
   いることを特徴とする請求項１記載のモニタリング装
   置。
4. 【請求項４】 所定の機能を有するプロセス機器と、 前記プロセス機器の稼動状態を示す情報を検知するセン
   サと、このセンサからの出力に基づいて、前記プロセス
   機器の稼動状態を判断するモニタリング装置とを備える
   プロセス装置において、 前記モニタリング装置は、 前記センサからの出力であるセンサデータを記憶するた
   めの第１の記憶手段と、 前記プロセス機器の稼動状態を判断するために用いられ
   る判断用データを記憶するための第２の記憶手段と、 前記センサデータと前記判断用データとの共分散を算出
   する第１の算出手段と、 前記センサデータと前記判断用データとの相関係数を算
   出する第２の算出手段と、 前記共分散と前記相関係数とに基づいて前記装置の稼動
   状態を判断するための判断手段と、 前記判断手段により判断された結果に基づいて前記プロ
   セス機器の制御命令を出力する制御部と、 を備えることを特徴とするプロセス装置。
5. 【請求項５】 装置の稼動状態を示す情報を検知するセ
   ンサからの出力であるセンサデータを逐次取り込む工程
   と、 前記装置の稼動状態を判断するための複数個のデータか
   らなる判断用データと、前記判断用データと同数かつ連
   続して取り込まれた前記センサデータとの相関係数を算
   出する相関係数算出工程と、 このセンサデータと、前記判断用データとの共分散を算
   出する共分散算出工程と、 前記相関係数および前記共分散とに基づいて、前記装置
   の稼動状態を判断する判断工程と、 を備えることを特徴とするモニタリング方法。
6. 【請求項６】 前記センサは、前記装置の稼動状態を示
   す複数種類の情報を検知し、 前記センサデータは、前記情報の種類ごとに複数種類出
   力され、 前記判断用データは、前記センサデータの種類ごとに記
   憶され前記相関係数算出工程は、前記種類ごとに算出さ
   れ、 前記共分散算出工程は、前記種類ごとに算出されること
   を特徴とする請求項５記載のモニタリング方法。
7. 【請求項７】 前記判断工程は、種類ごとに算出された
   前記相関係数および前記共分散のうち、少なくとも２種
   類の前記相関係数が所定のしきい値以上で、かつ、前記
   相関係数が所定のしきい値以上の種類についての共分散
   が所定の範囲内であるときに、前記装置の稼動状態が異
   常であると判断することを特徴とする請求項５記載のモ
   ニタリング方法。
8. 【請求項８】 前記判断工程において、前記装置の稼動
   状態が正常であると判断した場合には、前記判断に用い
   られたセンサデータより後に取り込まれた前記センサデ
   ータと、前記判断用データとの相関係数を算出する工程
   と、 このセンサデータと、前記判断用データとの共分散を算
   出する工程と、 前記相関係数および前記共分散とに基づいて、前記装置
   の稼動状態を判断する判断工程と、 を備えることを特徴とする請求項５記載モニタリング方
   法。
9. 【請求項９】 プロセス機器が所定のプロセスを周期的
   に行った際得られるセンサデータの中から、前記プロセ
   ス機器の稼動状態を判断するためのデータを収集するデ
   ータ収集方法において、 前記単一周期に対応するテンプレートデータを記憶する
   工程と、 前記センサデータと前記テンプレートデータとの共分散
   および相関係数を算出する工程と、 前記共分散および前記相関係数に基づいて、前記センサ
   データの中から稼動状態を判断するためのデータを収集
   するデータ収集工程と、 を備えるデータ収集方法。
10. 【請求項１０】 プロセス機器を用いて半導体装置の製
    造をする半導体装置の製造方法において、 前記プロセス機器の稼動状態を示す情報を検知するセン
    サからの出力であるセンサデータを逐次取り込む第１の
    工程と、 前記プロセス機器の稼動状態を判断するための複数個の
    データからなる判断用データと、前記判断用データと同
    数かつ連続する前記センサデータとの相関係数を算出す
    る第２の工程と、 このセンサデータと、前記判断用データとの共分散を算
    出する第３の工程と、 前記相関係数および前記共分散とに基づいて、前記プロ
    セス機器の稼動状態を判断する第４の工程と、 前記第４の工程における判断結果に基づいて前記プロセ
    ス機器の制御命令を行う第５の工程と、 前記制御命令に基づいて前記プロセス機器の稼動を行う
    第６の工程と、 を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。