JP2002535744A - 製造の際の品質の監視 - Google Patents
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Abstract
Description
証および品質改善のため、または製造工程の監視のために統計的プロセス制御が
使用される。品質の監視については、原則的に以下の2つの要求がある。 ・機械操作者は、迅速な決定に基づいて機械操作を行う必要があり、これにより
直接に製造ロスおよび計量ロスを評価することができる。 ・品質の監視を委任された人は、迅速で包括的に製造工程および全ての製品の品
質についての状況を把握することが望ましい。この状況の把握は、オンライン制
御で行なう必要はなく、また、むしろ長期的な動向が提示されるべきであり、工
程の変更または誤差分析についての決定の基礎が形成されるべきである。
例えば管理カードを用いて監視される必要があった。1つの製品が多数の製造工
程を通過した後で多数の管理カードが必要とされた。多数の種々の製品(製品タ
イプ)が製造ラインを通過する場合には、特に多数の管理カードにより評価する
必要があることが判明する。このために、コンピューターを用いて実現される種
々の数式が存在し、この数式は、管理限界の超過について多数のカードを自動的
に監視し、多くのデータ量をできるだけ一目で判るように表示することを試みて
いる。このために、図2は、j個の異なる製品タイプ(p=1...j)が通過す
る一連の工程(プロセス流れ図)からの製造工程を示し、この場合それぞれの製
品タイプ”P”について個々のカード(例えば、図6に記載のシワート(Shewar
t)カード)が作成されている。この方法は、原理的に制限された若干の欠点を
有している。 ・場合によっては、極めて多数の個々のカードは、もはや目視的に一目で判るよ
うに表示されることができない。製造ラインの全工業製品の全体的な品質の監視
を可能にする表示形式は、存在しない。 ・種々の製品タイプ、例えば高度なプラスの相関関係を有しかつ多数の個々のカ
ードを用いて製造の監視を実施する場合には、製造工程がなお統計的な管理下に
あるかどうかは、もはや十分に確実には確認することができない。種々の製品タ
イプの無作為抽出検査の平均値が管理限界内で、高度な相関関係を予想すること
ができる場合よりも極めて広範囲に散在している場合には、製品の1つが限界を
超過しないことが信号化されるとしても、高い確率を有する製造工程は、もはや
統計的な管理下にはない。
の際に統計的に監視可能であるように維持し、生じるデータ量を一目で判るよう
に表示し、かつ計量の証言力を向上させるという問題を回避させる。
量の経過により、高い製品タイプ数を有する製造(特定用途向けIC(ASIC)の
製造)において、製造工程および製品の品質は、迅速に一目で判るように管理さ
れることができる。この剰余生産物管理は、それぞれの製造工程において、この
少なくとも1つの製造工程を通過する全ての製品タイプの品質を共に監視しかつ
一目で判るように表示することを可能にする。規定された時間間隔の間に、計量
値は、製造ステーションから集積され、この時間間隔の経過後に初めて最終的な
状態値として表示される。
生産物管理を使用することができる。ディスプレーは、製造工程の統計的状態を
証言力をもって描写する。
、それぞれの製造工程を通過する全ての製品の品質を迅速で確実に監視し、品質
に関連するデータを目視的に一目で判るように表示することが可能になる。この
場合、剰余生産物管理は、場合によっては製造工程の緩徐な変更についての決定
の基礎として品質の長期の評価にも極めて良好に好適である。
グ統計学(Hotelling Statistik)が形成される。この統計的な基礎は、本明細
書中で、”殆んどの同時に”完成された極めて多数の(例えば半導体製造におけ
る)工業製品タイプに対する工業的パラメーターを監視するために使用される(
請求項12)。
以下の利点を提供する。 ・工業的製造工程の統計的状態についての迅速で確実な証言が提供される。 ・種々に造形された製品間に存在しうる相関関係は、製出の際に一緒に考慮され
るので、相関関係の強さとは無関係に統計的に明らかな証言が可能である。 ・製造工程における全ての製品の品質は、一目で判るように表示されうる。 ・時間的に圧縮された製出により、長時間の品質管理および長時間の監視、殊に
製造工程における動向の認識が可能になる。
する。この平均値は、多元平均値の一部に入れられる。この多元平均値は、実際
にいつでも状態値に換算可能であるが、しかし、規定された時間間隔の後に初め
て、画面に表示されるかまたは図表に表示される最終的な状態値に換算される。
規定された時間間隔は、製造工程から明らかである。この規定された時間間隔は
、最大の時間間隔である(請求項2)が、しかし、第1のタイプ数の製品タイプ
が再び監視される製造ステーションにおいて物理的変化を受けることからも明ら
かになりうる。このことが起こる前に、同じ製品が計量された2つの平均値を生
じるであろう場合には、そのときまでに構成された多元平均値は、最終的な状態
値に換算される。もう1つの判断基準には、規定された時間間隔が予め設定され
うる。監視される全ての製品タイプが既に監視される製造ステーションにおいて
物理的に変化している場合には、全ての製品平均値を多元平均値内で完全なもの
にするためにもはや計量された他の平均値が不必要となった後で、同様に最終的
な状態値が換算されうる。しかし、この見解は、先に記載された判断基準を下廻
った場合であり、監視される製造ステーションにおける製品タイプの次の要求は
、いずれにせよ先に記載された判断基準を満たすであろうし、最終的な状態値の
計算を触発させることになるであろう。
繁に行うことができる(請求項10)ことが判明する。この値は、仮定のままで
あり、状態量の最終的な経過曲線には記入されない。
たに初期設定の運転を行なう必要がある。この場合、使用されるベクトルの次元
は、仮定による製品平均値と同様に変化する(請求項11)。
れる値である(請求項9、請求項3)。製品平均値は、制限された範囲内で計量
される平均値を多元平均値(平均値ベクトル)に代替する。計算の際または状態
値の計算を導入する際に製品が監視される製造工程において物理的に変化してい
ない場合には、製品計量値(計量値からの製品平均値)は、所定の製品平均値に
よって代替される。平均値は、減法が使用される場合(請求項3)には、この製
品の計量値が個々の点としての状態量に含まれない、即ち中立のままであること
を生じる。
限界値と比較される(請求項7)。
的に計量されるデータを表示することに関する。画像を用いた表示は、多数の形
式で行なうことができ、オシログラムまたはグラフィックディスプレイを選択す
ることができ、同様に表示内容をカード上に記入することができるかまたはプリ
ンターによって印刷することができる。専ら表示それ自体は、その方法の点で工
業的概念に影響を及ぼすことはなく、この場合この工業的概念は、工業的計量値
から限局され工業的工程に依存して工業的工程の出発、経過および結果をもたら
す。本発明は、既に画像を用いた表示が印刷されるか、提示されるか、または記
入されて存在する場合には、完成されているかまたは完結されており、本発明の
(ヒトによる)評価は、本発明による成果の範囲外である。即ち、ヒトにより評
価される影響力の行使は、重要なものではなく、むしろこの影響力の行使は、完
成された本発明により初めて為されるものである。
を示す。
び対数の図表である。
び対数の図表である。
よびS2(ならびに場合によっては他の工程)を有するプロセス流れ図における
工程の監視および多数の製品タイプの監視を示し、この場合製品タイプは、P、
P'、P''およびP'''で示されており、但し、運転変数pは、1、2、...、p
、...jである。それぞれの製品タイプは、多数の平均値xを生じる、製品の無
作為抽出検査により算出される”製品平均値”を有する。多数の平均値x1...
xNは、
理図表が選択される。製品の多数のパラメーターを監視する場合には、それぞれ
のパラメーターについてかかる図表が作製される。製品平均値と管理限界との比
較により、プロセス流れ図の統計的な監視が生じ、それぞれ3つのパラメーター
を有する10個の製品タイプの場合には、既に30枚の管理カードを管理するこ
とが必要とされ、製品およびパラメーターをよりいっそう増加させて監視する場
合には、評価はますます困難になることが明らかになる。図2に示された図表は
、図6の例において拡大されて明示されている。この図6に示されたシワートカ
ードは、ロス日付と呼ばれる時間軸に無作為抽出検査に基づく平均値を示してい
る。特殊な製品または特殊なパラメーターに物理的な影響が及ぼされている場合
には、それぞれ1つの点が明らかとなる。従って、時間軸は、等間隔ではないが
、しかし、この時間軸は、常に監視されるパラメーターが変化したら直ちに対応
配置される点が横座標上に記入されることに関係する。この複数の点の関係によ
り、状態値xの経過が生じる。図表は、点状に工程から算出された平均値の関係
を示す。この平均値経過は、点線で記入されている上限UCLおよび下限LCL と比較される。7月3日の日付(終わりから2番目の日付)で平均値は、上限を
超過している。
製品タイプの平均値
つの製品タイプからの状態量の経過を示すグラフ20のみが得られただけでは明
確さに欠けるが、広範囲な製品スペクトル(多数の製品)により確実性が得られ
る。
な直径(径)が循環変化する各製品タイプが記載されている。記載された製品タ
イプ1〜5は製造工程S1を経る。
な製品パラメータを確定する。製品パラメータは、管理対象の全ての製品に対す
る技術的な処理工程により、測定装置により把握されていなければならない。可
能な製品パラメータは、構造体の幅d1、d2、層の厚さb1、濃度等である。
図4では、製造ステーションS1の後方に測定装置14が示されており、これに
より出力も行われる。ここで測定ステーションS1は、ステーション1により物
理的に変更される場合には通常まず測定を行い、製品パラメータの測定値を得る
ように配置されている。物理的な変更とは、このステーションにおける少なくと
も1つの変更の取り決めを必要とするものであるため、測定が、「生産ステーシ
ョンを経た経過による」プロセス論理により行われる。この処理における具体的
構成単位は製造ステーションS1に統合されており、統合測定装置14によって
実現されていることになる。すなわち、図4における略図は説明のための論理的
構成図に過ぎず、具体的な測定装置の構成を示すものではない。
的変更を受けた後、無作為抽出検査を行う。すなわち1個または複数のウエハで
、N回の無作為抽出検査による測定、m1KmNが行われる。このN回の無作為
抽出検査から、製品についての無作為抽出検査の平均値
作為抽出検査の平均値
20を得ることが可能であり、時間T1が確定するため、これにより完成した製
品を統合し、「同時製造」と見なすことができる。すなわちこのグラフにより種
々の製品の厚さに対する調整を行うことができる。時間は一定ではないが、測定
値Ta、Tb、Tcに対して一定となるように示される。 それぞれ製品管理を行う必要のあるすべての製品の平均値によりベクトル
為抽出検査平均値
められる。全平均値の多次元描写により、ベクトル(平均値ベクトル)が構成さ
れる。このベクトルをT2ホテリング統計に導入する。
る。この結果得られた差のベクトルを、Gl.3.1.1において、右左から反
転共変行列に乗ずる。次いで無作為抽出検査の回数Nを乗じたスカラーを用いて
得られた、所定時間に製造される(とみなされる)製品の組合わせに対するテス
ト分布の値を得る。このT2値は、複数製品管理における状態値として用いられ
る(表示、データ保存、又はカルテ(カード)に記録される)。 テスト分布の値を計算するために、製品平均値
具体的な使用の場合に設定される。k監視行列(Gl.3.1.5)が、製品平
均値および共変行列の算出を行うための出発点を形成する。k監視行列は、カル
テ挿入の際に作成されなければならない。これはj個の製品に対するN回の無作
為抽出検査を含んでいる。
、平均値と共変行列の評価のために用いられている。kは予備走行とも呼ばれる
。無作為抽出検査の平均値
値が、Gl.3.1.5から下式として求められる。
下に示す。
p−te製品に対する製品平均値を求める。Rは予備走行値kの最大値である。
から製品平均値
得る。
プの品質を監視し、品質の基準となる誤差をシグナル化する。これにより、製造
工程を通過する製品の非常に多くの品質を、単一の、明確な上述の制御により監
視することが可能となる。ここで、同じ製造工程を通過した製品間の相関関係も
考慮される。更に多数の製品を、異なる製造頻度で得ること、更に全く相違する
順序で製造工程の監視が行われる(S1として記載)ことが考慮されている。更
に制御図(グラフ)20を評価することによる、製造工程の統計的安定性判断も
信頼できるものである。
うこともできるが、これを以下に説明する。
め、製品経過(生産フロー)の変形例について述べる。
スタムメイド可能という点である。このため、多数の異なる製品、製造パラメー
タ、製造順序、ロスの大きさにより異なる多数の製品を、ある製造フローを通過
させることができ、完全な品質管理と製造工程管理が行われる。
パラメータ用に、例えば図6に示すような管理カルテを更に使用しなければなら
ず、監視限界超過が監視されるものである。多数の製品には非常に多くの管理カ
ルテが用いられるため、管理カルテの監視および評価も必要であった。
視するのではなく、製品平均値からT2値が計算される本発明の方法では、製造
プロセスを通過した全製品に対し複数製品管理が行われる。これにより、全製品
の品質と製造工程の安定性が、迅速かつ明確に監視される。
め、正確なグラフを得るために、所定の調節を行った後の製品の平均値
ている。製品によりロスの程度が異なり、これを大きさの異なる丸印により示す
。複数製品管理を行うため、順次製造される製品タイプ1から製品タイプ5の測
定値は、最大時間Tmaxに到達するか、または製品の更新がステーションにて
完了するまでの間を総合するものとなる。各期間から複数製品管理またはこれを
示すグラフ20における点Ta、Tb、Tcが得られる。即時的期間において直
線的に製造されていない製品は、T2値の計算の考慮に入れられず、即時的T2 −点には含まれない。
これにより所定期間T1が確定されるが、状態経過20に関連する測定値Ta、
Tb、Tcがプロットまたは記載される時点に確定されるものである。これらの
測定値の計算については図5に説明するが、ここで図3との共通の関係を説明す
る。0〜t1の第一の期間において、製品タイプ1、2および4が製造される。
ここで製品タイプ1が初めに、次いで製品タイプ2および4が同時に製造される
。時点t1までに製品タイプ1が、製造ステーションS1における物理的な変更
を要求すると、図中に示した点Tbが得られ、プロットされる。製品3および5
に関しては、0〜t1の期間に製造工程S1において製造の要求がなされないた
め、ここでは製造のための測定値が示されず、図4に記載の装置で測定可能とさ
れている。製品タイプ3および5用に準備され、式3.1.1による計算に準じ
た、上述のような予め得られた平均値を使用する代わりに、大きさが影響する貢
献は行わない。
が製造される。ここでは、製品2は製造されないか、または物理的状態が変化し
ない。このステーションで、製品タイプ3が物理的影響を更新し、式3.1.1
により新しい状態を得、これがTcとしてグラフ20にプロットされる。製品タ
イプ2に対しては、t1〜t2の期間に、中立的な、製品平均値を使用する。
ン1で物理的な変化を受ける。製品タイプ5に対して作用した直後に、新しい状
態値Tdが得られる。事実上同時に、製品タイプ3が、ステーションS1におけ
る新しい物理的変化を要求するため、いずれにせよ製品タイプの物理的処理を繰
り返すまでの時間T1が終了したものとみなされる。
T1の終了時点確定していることがわかる。しかしながら監視される製品タイプ
の全てがステーションS1で製造されてるため、次に出される要求は全ての場合
に基準を満たしていることになり、T1がただちに完了したものとみなされ、グ
ラフ2における状態値がプロットされる。
る。ここでは製品タイプ1〜3および5が製造される。最大確定期間内に、ステ
ーションS1から他の製品タイプの物理的変更が行われないため、状態値Teの
計算が行われた時に極限値が使用、確定される。製品タイプ4に対してはこの時
間時間T1’における製品平均値が採用される。
t2、t3による期間よりも短い期間である。この期間は時間t4とt5との間
に示されているため、状態値Tfは上述の式3.1.1により計算される。
製造品質の基準となる。これが、上限値Uclと比較され、これを超過すると不
規則性を有するものとされる。
算はすぐには行われず、生産フローにより確定された期間の終了後に行われる。
まず、グラフ20に関連する状態値Ta、Tb、...が必要である。図5のフ
ローチャートにも状態値はその都度計算されることが示されているが、例えばグ
ラフ20内の曲線には書き込まれない。既に説明した、最長期間か、または製造
工程S1(製造ステーション)で全ての製品が製造されるまでの期間に相当する
期間T1が終了した後に書き込みが行われる。以前に必要とされたグラフ20に
おける状態値がプロットされず、製造ステーションで更新された同一の製品タイ
プが物理的変更を受けた時点が最新の基準となる。
ら得られた構造体厚さ、または構造体幅を示すものでもよく、平均値ベクトルの
インクリメント補足を構成するものであり、個々の平均値が次第に種々の製造タ
イプの測定値で補充され、式3.1.1により1つの状態値に換算される。計算
が行われるまでの測定値は、一時的に製品平均値に加えられ、結果に対しては中
立的でるである。上記工程によると、平均値ベクトルにおける1つの測定値のみ
が受け入れられ、他の全ての測定値が製品平均値となるように思われる。しかし
ながら、理論的には最大期間Tmaxでは製品タイプの加工要求が全くないため
、計算15から製品平均値のみが用いられ、これにより中立的な状態値が算出さ
れる。
、この場合この作業系統図は、記載内容を完全に明示するために本明細書中に取
り入れられたものであり、それにより当業者であれば、直ちにこの作業系統図に
示された試問(菱形)および関数(矩形)により状態量の経過を調査する制御プ
ロセスを確認することができる。記載されたプログラム事象命令プランは、ソフ
トウェア技術の事象命令制御の特徴であるが、しかし、相応するハードウェア素
子においても実現されることができる。
ベクトル)の計算ならびに状態量の経過が比較される限界の計算である。製品の
実際の計量値は、計量の際に図4に示されたどの計量値がなお記載されるべきで
あるのかにより受け取られる。図5の制御により、関数ブロック90にグラフ2
0での状態量の図表が示されるが、しかし、ループが存在するために繰返し上書
きされ、即ち一時的な性質を有する。また、事象命令82に基づいて、一時的な
状態量は、アラームの触発に使用され、また、相応する変法においては、アラー
ムの触発および属する事象命令82は、内部ループの出力後に関数ブロック71
の前で初めて設定されることができる。
数ブロックは、図4に明示された、プロセスの流れからの計量値の受け取りまた
は図4に特殊に示された製造ステーションS1に関連する。
判断基準の1つを満たす場合には、時間間隔T1が確定されているかまたは進行
している。状態グラフ20に結合点が生じる。
れるパラメーターが変更され、事象命令80はループの一端に導入され、再び記
載されたループに合流させるために、初めに”スタート”後について記載したよ
うに開始される。
満たされることは、関数72または71中で行なわれる。図表20の経過の状態
値は、関数90から明らかになるかまたは前記したように関数71の範囲内で明
らかになる。
換算部15に影響を及ぼす、プロセスの計量値は、計量ステーション14、即ち
計量装置として製品タイプ1、2、p〜jの一定のパラメーターをステーション
S1中での物理的影響の後に計量する計量ステーションによって図4に示されて
いる。それぞれの製品タイプは、計量される一定のパラメーターに対応配置され
ている。また、製品タイプの多数のパラメーターを計量することができるが、し
かし、少なくとも1つのパラメーターが必要とされる。無作為抽出検査品から取
り出される計量値により、1つの平均値が形成され、この平均値は、換算部15
の場合に存在し、この換算部は、図5において関数72と90との間で詳説され
ているかまたは方程式3.1.1で詳説されている。
れていない。それというのも、この確定は、製品に依存するからである。半導体
製造の場合には、PALまたはASICにおける一定の半導体素子の構造体幅b
1または構造体厚さd1、d2は、根拠として使用されることができ、これら構
造体幅または構造体厚さは、それぞれのプロセスによって影響を及ぼされ、どの
プロセスに従うのかにより計量が行なわれる。
ことができることが明らかとなり、この場合この製造工程には、製品タイプ1〜
jも通過する。この場合、それぞれの製造工程には、多数の製造工程S1、S2
、S3からのプロセスの流れの統計的管理を保持するために、図表20が設けら
れている。
図表は、図6と比較して類似の外観にも拘わらず、本質的に証言力をもち一目で
判るような表示を含んでいる。それというのも、図6のシワートカードの場合よ
りも多くのプロセス情報が個々に置かれた状態点に含まれているからである。異
なるプロセスで4つの異なる層を4つの異なる製品上に施こす場合の炉の例は、
結果的に図7および8に示されており、最後に詳説される。
ロセスの統計的状態および製品の品質が”一瞥して”評価されうる。個々の製品
の製品平均値の組合せに基づき、使用分野は、例えばSPC代理人またはライン
リーダー(Linienleiter)によって重視された製造工程の分析にある。
に古典的な管理カード、仮定による試験も簡易化して表わされている。無作為抽
出検査品の平均値が基礎となる全体の公知の平均値または十分に良好に評価され
た平均値と区別されるかどうかが試験される。試験分布の値が先に確定された管
理限界内にある場合には、”無作為抽出検査品が元来の基礎全体に属する”とい
うのは、仮定であると思われる。プロセスは、高い確率で統計的管理下にある。
試験分布の値が管理限界外にある場合には、高い確率でまさに記載された仮定は
退ける必要がある。このプロセスは、もはや統計的管理下にはない。
に選択される。タイプIの欠陥:仮定は間違って退けられる。タイプIIの欠陥
:仮定は間違って取り入れられる。
じた場合には、これは、考察される製造工程が高い確率でもはや統計的管理下に
はないことを意味する。管理限界に違反が生じた場合には、製品の品質に関連し
て、以下の2つの場合を区別することができる:所属する製品平均値を考察した
場合に1個以上の製品が管理限界(例えば、3σ限界)に違反していることが明
らかになるか、或いは多数の製品が同時に管理限界付近にあることが明らかにな
るかの何れか1つである。この場合には、実際に製品は、品質に関連してなお申
し分のない状態であるが、しかし、プロセスの統計的安定性は、それにも拘わら
ず、疑問視される必要がある。それというのも、多数の製品が同時に管理限界付
近にあることは全く考えられないからである。
値は、製品の基礎全体の評価される平均値と見なされる。この場合、この製品は
、試験分布の値に影響を及ぼさない。
する。プロセスの監視の際に異なる製造頻度のために個々のカードで目視するこ
とができなくなる長期の傾向は、製造工程の日付の時間的に年代順の配置および
表示によって良好に確認することができる。それによって、剰余生産物管理は、
個々のカードを用いての監視と比較して監視すべきプロセスについての多数の情
報を提供する。
検査品の計量値から算出される、製品の無作為抽出検査品の平均値は、別の製品
の無作為抽出検査品の平均値と相関関係にある。製品間の相関関係の強さに応じ
て、全ての製品または多数の製品が平均値に対して一定の値にあるという確率は
変化する。製品が互いに強く相関関係にある場合には、1個の製品が製品平均値
と或る程度の偏差を有する限り、多数の別の製品も同様にそれぞれの製品平均値
と大きな偏差を有するという確率は高い。製品間の相関関係が少ない場合には、
この確率は、低下する。従って、製品間の相関関係の強さは、試験分布T2の値
および管理限界の位置に対して影響を及ぼす。それ故、製品間の相関関係は一定
になり、場合によっては一定の時間間隔で適合される。
件が満たされる。このIIND条件は、管理により分析される日付が互いに無関
係で普通に分布される必要があるという意味である。この要求は、実際にしばし
ば暗黙の前提条件となる。この場合、IIND条件は、一面で無作為抽出検査品
の平均値の全てのベクトルが互いに無関係であり、他面、個々の製品の無作為抽
出検査品の平均値が多項分布(multinormalverteilt)であるということを意味
する。
的なシワートカードの場合には、管理限界は、例えば平均値の3倍の標準偏差(
3σ限界)よりも遙かに離れている試験分布の値の場合に限界の超過が起こる程
度に設けられている。この挙動は、剰余生産物管理の場合にも達成される。即ち
、現在の製品組合せ物からの製品の1つが3σ限界に違反する場合には、剰余生
産物管理は、限界の超過に応じる。
に例えば3σ値に置くことにより、管理限界UCLは計算されることができ、一
方、それぞれ別の製品タイプは、製品平均値に置かれる。これらのベクトルは、
ホテリング統計学に投入される。こうして形成された最小のT2状態値は、管理
限界UCLである。
1つの炉が考慮され、この場合には、異なるプロセスで4つの異なる層厚が4つ
の異なる製品上に施こされる。製品の1つは、しばしば利用される製品タイプに
由来し、別の製品は、小さなロス量を有し、殆んど製造されない。
示を得るために、異なる製品が最大で4日間の時間内で製造される場合には、製
品は、剰余生産物管理の際に1つのデータ点に統合される。4つの考慮される製
品の1つ以上の考慮される炉について最大で4日間の時間内で物理的に影響を及
ぼされない(製造されない)場合には、計算すべき状態値(データ点)について
は、特殊な製品の製品平均値が取られ、最大の時間の経過後の状態値が計算され
る。最大の時間は、製造すべき製品に依存して著しく変動することができ、この
最大の時間は、数時間と数日間の間であることができるが、しかし、本明細書中
で考慮される実施例の場合には、熱的に緩徐な炉に基づいてもっと早期に設定さ
れ、記載された4日間が取られる。この場合取られた最大の時間は、図3におい
てそこに示された時間点t3とt4との間の時間に相当する。
分散行列が課され(GI.3.15)、逆数にされた(GI.3.16)。
合には、常に、図7、8の剰余生産物管理の際に限界違反が明らかになる。1つ
以上の製品が3σ限界付近にある場合には、剰余生産物管理品の状態値も管理限
界UCL付近にある。シワートカードの場合には、その際に遭遇する、限界違反
と一致するという確認は、画像を用いて表示されていない。それというのも、4
つの考慮された製品のシワートカードは、個別的に示されないからである。しか
し、限界UCLは、点線で明らかに明示されているので、図5に記載のどの状態
値がアラームを触発するのかは、図7および8につき確認する可能である。
カードに対する補充として融通の利く製造において明らかな利点をもたらすとい
うことができる。製造工程の統計的な安定性は、製品の品質の簡単で一目で判る
ように監視とともに、簡単に一目で判るように監視されることができる。監視す
べきカード数は、剰余生産物管理の導入によって劇的に減少される。剰余生産物
管理は、製品の組合せの時間的圧縮および表示のために、品質管理および長期の
分析に特に好適であり、また傾向の認識に対する基礎として特に好適である。
図。
図表を示す略図。
図表を示す略図。
体幅、 d1、d2 層厚、 j タイプ数、 m1、m2、mN 計量値、
P、P'、P''およびP''' 工業製品タイプ、 S1、S2、S3 製造ステー
ション、 T1 確定された時間間隔、 T2、Ta、Tb、Tc 状態量、
Tmax 最大の時間間隔、 UCL 限界値
Claims (21)
- 【請求項1】 製造工程に、多数の連続する製造ステーション(S1、S2
、S3)を有し、製造ステーションの少なくとも1つ(S1)に対して状態量(
T2)の経過が点状に算出されかつ表示(20)され、 (a)監視すべき製品タイプの数が第1のタイプ数(j)として確定され、 (b)少なくとも1つの製造ステーション(S1)中で影響を及ぼされる工業製
品パラメーター(d1、d2、b1)が確定され、この監視対象の製品タイプ(
S1)の少なくとも1つの工業製品パラメーターを測定するための、計量装置(
10、11、12)がこの製造ステーションに対応配置されている擬似的平行製
造工程で製造される、多数の殊に異なる工業製品タイプ(P、P'、P''および
P''')の品質を監視する方法であって、 製造工程で (c)製造ステーション(S1)中で物理的状態が変化した(第1の)製品タイ
プの無作為抽出検査品を第1のタイプ数の中から取出し、計量装置を用いて無作
為抽出検査品の確定された工業製品パラメーターについて(第1の)計量値を定
め、 (d)固有の平均値 【数1】 を計量値から計算し、この平均値 【数2】 を第1のタイプ数に対応配置された多元平均値 【数3】 で記憶させ、 (e)少なくとも1つの他の製品タイプ(P')に対する少なくとも1つの他の
測定値 【数4】 で多次元平均値の 【数5】 の補充を行うために工程(c)および(d)を繰返し、 (f)確定された時間間隔(T1)の経過後に(初めて)多数の個々の平均値か
らなる記憶された多元平均値を共に状態値に換算し、経過の点(Ta、Tb、T c )として状態量(T2(t))を記憶させるかまたは画像を用いて表示させる
ことを特徴とする、多数の殊に異なる工業製品タイプ(P、P'、P''およびP'
'')の品質を監視する方法。 - 【請求項2】予め設定された最大の時間間隔(Tmax)が終結しているか
または製品タイプの第1のタイプ数の1つが再び少なくとも1つの第1のタイプ
数の製造ステーション(S1)中で物理的に影響を及ぼされ、殊に製品タイプ(
全て)が製造ステーション(S1)を通過するように第1の時間間隔を確定する
ことを特徴とする、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 状態値が多元平均値のT2ホテリング統計から算出し、計量
された多元平均値と所定の平均値ベクトルとの誤差のみを考慮するために、計算
(15)の前に多元平均値 【数6】 を予め設定された多元平均値から減算するかまたはこの逆の計算を行なうことを
特徴とする、請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 予め設定された多元平均値 【数7】 を多数の予備計量値(k)から製造工程中に算出し、殊に製造工程で実現させる
ことを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項5】 殊にウェファー上に半導体を製造する方法またはそれぞれ予
め設定された固有の構造体の製品タイプごとのカスタムメイドの特殊な半導体構
造単位を製造するために、工業製品パラメーターが層厚(d1、d2)、構造体
幅(b1)、構造体長さまたは故障ファクター、例えば欠陥密度または粒子密度
ならびに、特に製造中の製品タイプ中、製品タイプに接してかまたは製品タイプ
上での他の長さの尺度であることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか
1項に記載の方法。 - 【請求項6】 殊に製造ステーション(S1、S2、S3)の最大能力、製
品タイプ、タイプ数としての製品タイプの数または最大の時間分解能に依存して
、最大の時間間隔(Tmax)が数時間ないし数日間とすることを特徴とする、
請求項2記載の方法。 - 【請求項7】 状態量(T2;Ta、Tb、Tc)の経過と限界値とを比較
するため、および状態量の経過が少なくとも1つの点で予め設定された限界値(
UCL)を超過する場合に、信号、殊に報告を発するために、限界値(UCL)
を確定することを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項に記載の方法
。 - 【請求項8】 画像を用いた表示(20)をモニター上で行なうかまたはカ
ード上に印刷して行なうことを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項
に記載の方法。 - 【請求項9】 対象の製品タイプが最大の時間間隔(Tmax)の間に製造
ステーション(S1)中でこの製品タイプの物理的状態に影響を及ぼされていな
い場合に、製品タイプの平均値 【数8】 を製品タイプの第1のタイプ数で当該の工業製品パラメーターに関連した数(f
)による換算15で得られた、測定値の影響なしに予め設定された測定値とする
ことを特徴とする、請求項1記載の方法。 - 【請求項10】 多元平均値に新たに計量された平均値 【数9】 を補充する場合に、記憶された多元平均値をその度ごとに状態量の経過の仮定の
点に換算する(90、15)ことを特徴とする、請求項1記載の方法。 - 【請求項11】 第1のタイプ数が変化した場合には、予め設定されたかま
たはそれぞれ予め設定された平均値 【数10】 を、監視される全ての製品タイプに対して新たに確定することを特徴とする、請
求項4または9記載の方法。 - 【請求項12】 製造工程に、多数の連続する製造ステーション(S1、S
2、S3)を有し、製造ステーションの少なくとも1つ(S1)に対して状態量
(T2)の経過が点状に算出(20)され、 (a)監視すべき製品の数が第1のタイプ数(j)として確定され、 (b)少なくとも1つの製造ステーション(S1)中で影響を及ぼされる工業製
品パラメーター(d1、d2、b1)が確定され、この監視対象の製品タイプ(
S1)の少なくとも1つの工業製品パラメーターを測定するための、計量装置(
10、11、12)がこの製造ステーションに対応配置されている擬似的平行製
造工程で製造される、多数の殊に異なる工業製品タイプ(P、P'、P''および
P''')の品質を監視する方法であって、 製造工程で (c)製造ステーション(S1)中で物理的状態が変化した第1の製品の無作為
抽出検査品を第1のタイプ数の中から取出し、計量装置(10、11、12)を
用いて確定された工業製品パラメーターについて計量値(m1、m2、mN)を
定め、 (d)固有の平均値 【数11】 を計算し、続けて計量装置による計量値から計算し、この平均値 【数12】 を第1のタイプ数(j)に対応配置された多元平均値 【数13】 で記憶させ、 多数の個々の平均値からなる記憶された多元平均値を共に状態値に換算し、状態
量(T2(t))の経過の点(Ta、Tb、Tc)として記憶するかまたは画像
を用いて表示し(20)、この場合状態値は、T2ホテリング統計学について計
算されることを特徴とする、多数の殊に異なる工業製品(P、P'、P'')の品
質を監視する方法。 - 【請求項13】 計量された平均値ベクトルと所定の平均値ベクトルとの多
元的な誤差のみを考慮するために、記憶された平均値ベクトルを計算(15)す
る前に予め設定された平均値ベクトル 【数14】 から減算するかまたはこの逆の計算を行なうことを特徴とする、請求項12記載
の方法。 - 【請求項14】 製造工程に、多数の連続する製造ステーション(S1、S
2、S3)を有し、製造ステーションの少なくとも1つ(S1)に対して状態量
(T2)の経過が点状に算出され、 (a)監視すべき製品の数が第1のタイプ数(j)として確定され、このタイプ
数は1より大きく、 (b)少なくとも1つの製造ステーション(S1)中で影響を及ぼされる工業製
品パラメーター(d1、d2、b1)が確定され、この監視対象の製品タイプ(
S1)の少なくとも1つの工業製品パラメーターを測定するための、計量装置(
10、11、12)がこの製造ステーションに対応配置されている擬似的平行製
造工程で製造される、多数の殊に異なる工業製品タイプ(P、P'、P''および
P''')の品質を監視する方法であって、 製造工程で (c)製造ステーション(S1)中で物理的状態が変化した第1の製品の無作為
抽出検査品を第1のタイプ数の中から取出し、確定された工業製品パラメーター
について計量値(m1、m2、mN)を定め、 (d)固有の平均値 【数15】 を計算し、この固有の平均値を計量装置による計量値から計算し、この平均値 【数16】 を一次元値として第1のタイプ数(j)に対応配置された多元平均値 【数17】 に記憶させ、 多数の一次元平均値からなる記憶された多元平均値を共に状態値に換算し、状態
量(T2(t))の経過の点(Ta、Tb、Tc)として記憶させるかまたは画
像を用いて表示する(20)ことを特徴とする、多数の工業製品(P、P'、P'
')の品質を監視する方法。 - 【請求項15】 工業製品が種々の製品または工業的に異なる製品であるこ
とを特徴とする、請求項14記載の方法。 - 【請求項16】 監視される工業製品パラメーターが異なる工業製品の、本
質的に同一なパラメータであることを特徴とする、請求項15記載の方法。 - 【請求項17】 状態値をT2ホテリング統計学により計算することを特徴
とする、請求項14記載の方法。 - 【請求項18】 少なくとも新たに算出される状態値の記憶および表示(2
0)を行なうことを特徴とする、請求項14記載の方法。 - 【請求項19】 処理工程(c)および(d)を監視すべき製品タイプの他
の1つの同一の工業製品パラメーターについて実施し、この場合”固有の平均値
”は、多元平均値の別の位置での”他の固有の平均値”として記憶されることを
特徴とする、請求項14記載の方法。 - 【請求項20】 一次元平均値(スカラー)の数が一次元平均値において少
なくとも第1のタイプ数(j)に相当することを特徴とする、請求項14記載の
方法。 - 【請求項21】 全ての一次元値が実際の測定値およびそれに属する一次元
平均値を用いた時間的に先行する状態値への時間的に直接に先行する換算以来、
更新されていない場合には、既に状態値への換算が行なわれていることを特徴と
する、請求項14記載の方法。
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