JP2005033090A - Device status discrimination system and manufacturing process stabilization system in manufacturing process - Google Patents

Device status discrimination system and manufacturing process stabilization system in manufacturing process Download PDF

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JP2005033090A JP2003272646A JP2003272646A JP2005033090A JP 2005033090 A JP2005033090 A JP 2005033090A JP 2003272646 A JP2003272646 A JP 2003272646A JP 2003272646 A JP2003272646 A JP 2003272646A JP 2005033090 A JP2005033090 A JP 2005033090A
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Tetsuro Toyoshima
哲朗 豊島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect abnormality which occurs in an important process formed of a plurality of processors at an early stage and to remove a factor caused by the device in a manufacturing process. <P>SOLUTION: A device status discrimination system of the manufacturing process where a plurality of processors are arranged in the same process is provided with a difference information generation means 4 formed of comparators 41, 42 and 43 generating difference information on measurement signals 11, 21 and 31 output from the respective processors 1, 2 and 3, and a status discrimination means 5 formed of logic circuits 51, 52 and 53 discriminating the status of the processors 1, 2 and 3 by synthetically determining a plurality of pieces of difference information generated in the difference information generation means 4. Thus, the abnormal device can be correctly specified at the early stage. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体などのデバイス製造工場における生産システムに係り、特に
製造設備から収集した設備モニター信号や、検査装置から収集された計測データ
から装置変動やプロセス変動を常時監視し、変動が認められた際に装置やプロセ
スの状態を修正することで、高品質の生産を実現するための製造プロセスにおけ
る装置状態判別システム及び製造プロセス安定化システムに関する。
The present invention relates to a production system in a device manufacturing factory for semiconductors and the like, and particularly monitors equipment fluctuations and process fluctuations constantly from equipment monitoring signals collected from manufacturing equipment and measurement data collected from inspection equipment, and fluctuations are recognized. The present invention relates to an apparatus state determination system and a manufacturing process stabilization system in a manufacturing process for realizing high-quality production by correcting the state of the apparatus and process.

半導体製造プロセスは、多くの製造装置、工程が関わっており、製造プロセス
の安定稼働は重要な課題である。
The semiconductor manufacturing process involves many manufacturing apparatuses and processes, and stable operation of the manufacturing process is an important issue.

ところが、製造中に、製造設備や検査装置の劣化や異常、プロセスのゆらぎ、
ごみなどの異物に起因した不良などが発生すると、製品の歩留まり低下を招くこ
とになる。これらの不具合を取り除くため、製造プロセスにおいては、工程の各
所に装置の状態を監視・制御する設備を設けたり、異物検査機で異物の有無を検
査する検査工程を配したりすることで、不良デバイスを後続の工程に流さないよ
うにしている。
However, during manufacturing, degradation and abnormalities in manufacturing equipment and inspection equipment, process fluctuations,
If a defect or the like due to foreign matter such as dust occurs, the yield of the product is reduced. In order to eliminate these defects, in the manufacturing process, equipment that monitors and controls the state of the equipment is provided at various points in the process, and inspection processes that inspect the presence or absence of foreign substances with a foreign substance inspection machine are provided. The device is prevented from flowing into subsequent processes.

例えば、製造ラインから収集した製品検査データや設備作業データの傾向変動
を常時監視し、それらの異常の有無について評価し、警告または対策を施して、
品質ばらつきの縮小と大量不良の発生を防止して製品の歩留まり向上を図る生産
管理計算システムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
For example, constantly monitoring trends in product inspection data and facility work data collected from the production line, assessing the presence or absence of such abnormalities, providing warnings or countermeasures,
There has been proposed a production management calculation system that improves the yield of products by preventing the reduction of quality variations and the occurrence of mass defects (see, for example, Patent Document 1).

また、製造装置からの実績データと、検査装置からの検査結果との因果関係を
求めてプロセスパラメータを調整することでばらつきを圧縮し、所望の目標値を
達成する半導体製造プロセス安定化支援システムが提案されている(例えば、特
許文献2参照)。
特開平9−50949号公報 特開2000−252179号公報
In addition, a semiconductor manufacturing process stabilization support system that achieves a desired target value by compressing variation by adjusting process parameters by obtaining a causal relationship between actual data from a manufacturing apparatus and an inspection result from an inspection apparatus. It has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 9-50949 JP 2000-252179 A

装置の出力をモニターする信号の正常範囲は、上限管理水準(Upper Control
Limit )と下限管理水準(Lower Control Limit )の間で管理される。
The normal range of the signal that monitors the output of the device is the upper control level (Upper Control Level).
Limit) and the lower control level (Lower Control Limit).

しかしながら、生産システムが通常の管理範囲を超えた出力を観測し、異常の
警告信号を出した場合においても、警告信号を100%信用して装置を停止する
ことは希であり、装置担当者が装置の状態をチェックして詳しく異常の有無を点
検し、異常であれば一時停止、正常であれば継続運転の判断を下す場合が多い。
However, even if the production system observes an output exceeding the normal control range and issues an abnormal warning signal, it is rare to trust the warning signal 100% and stop the device. In many cases, the state of the apparatus is checked to check whether there is any abnormality, and if it is abnormal, a judgment is made as to whether it is temporarily stopped or if it is normal.

なぜならば、装置本体に異常がなくても、センサーの故障やノイズ混入の影響
などの異常で誤報を出す場合があるからである。
This is because even if there is no abnormality in the main body of the apparatus, a false alarm may be issued due to an abnormality such as a sensor failure or the influence of noise.

異常を放置して不良を多発するリスクと誤報を信用して生産ラインを停止した
場合のリスクは背中合わせであり、このような判断は作業員の負担が大きい。こ
の負担は、装置の数が増えるほど増加していく。
The risk of leaving defects abnormally and the risk of failure of the production line after trusting misinformation are back-to-back, and such a judgment is burdensome to workers. This burden increases as the number of devices increases.

また、生産装置の出力信号が正常範囲内にあっても、プロセスの状態変化やゆ
らぎにより、その出力が傾向を持って推移したり、ある周期で変動する場合が生
じる。この場合、製造されたデバイスの特性はかかるプロセスの変化の影響を受
け、ばらつくことになる。
Even if the output signal of the production apparatus is within the normal range, the output may tend to change or fluctuate in a certain cycle due to process state changes or fluctuations. In this case, the characteristics of the manufactured device will be affected and varied by such process changes.

したがって、同一環境、同一条件で処理される同一ロットのデバイスであって
も、複数の処理装置で処理されたデバイスの場合、同じ処理条件にもかかわらず
特性がばらつく結果となる。この場合、工程の上流でプロセスの異常に対して対
処できなかった場合は、最終的に下流の工程の検査で良品/不良品が判定され、
その時点で異常が判明することとなる。
Therefore, even for devices of the same lot that are processed under the same environment and the same conditions, in the case of a device that is processed by a plurality of processing apparatuses, the result is that the characteristics vary despite the same processing conditions. In this case, if it is not possible to deal with the process abnormality upstream of the process, the quality / defective product is finally determined by the inspection of the downstream process.
At that time, the abnormality will be found.

例えば、不良が多発するデバイスが、どの工程のどの装置を経たのかの履歴情
報を集め、号機別、ロット別の推移情報に編集して、どの工程のどの装置に特異
な問題があるかを判断する。そして、実際に異常の有無を確認した上で、問題が
ある工程、装置を一時停止する措置をとることになる。しかし、下流の工程に行
くほど、上流工程のゆらぎが重畳された複合情報を含むため、データベースの検
索や抽出、統計的に因果関係を推定する計算手法や分析技術などをもってしても
、これらのデータから、問題となっているゆらぎの要因を断定的に特定すること
は困難である。
For example, the history information of which device in which process has passed through a device with frequent defects is collected and edited into transition information for each unit and lot to determine which device in which process has a specific problem. To do. Then, after confirming whether or not there is an abnormality, a process or a device having a problem is temporarily stopped. However, the more downstream the process is, the more complex information including the fluctuation of the upstream process is included, so even with database search and extraction, statistical calculation of causal relations and analysis techniques, etc. From the data, it is difficult to definitively identify the cause of the fluctuation in question.

装置異常に起因する大量の不良は大きな損失を招くため、できるだけ上流の工
程で正確に異常を検出する必要がある。特に、タクトのかかる工程は、複数の装
置を利用して時間短縮を図るボトルネック工程と言えるが、この重要工程で発生
する異常を早期に発見して装置起因の要因を取り除くことは、ボトルネック工程
のダウンによる稼働率の低下を防ぐと同時に、ボトルネック工程以外の要因で特
性ばらつきが生じている場合の原因工程を突き止める精度を向上させる。
Since a large amount of defects due to the apparatus abnormality causes a large loss, it is necessary to detect the abnormality as accurately as possible in the upstream process. In particular, the tact-based process can be said to be a bottleneck process that uses multiple devices to reduce time. However, it is a bottleneck to detect abnormalities that occur in this important process at an early stage and remove the factors caused by the device. While preventing a reduction in the operating rate due to a process down, it improves the accuracy of locating the cause process when the characteristic variation is caused by factors other than the bottleneck process.

本発明は、複数の処理装置を用いた製造プロセスにおいて、複数であるが故に
増大する制御の困難性を、複数であるが故に構成できる手段を活用して解決する
ことができる点に着目したものであり、その第1の目的は、同種の複数の信号で
相互監視系を構成することにより、異常な装置を正確に特定することのできる装
置状態判別システムを提供することにある。また、第2の目的は、製造工程全体
の不良解析を行うデータ相関演算システムと装置状態判別システムとを同期連携
させることにより、設備起因の要因を除外した情報で製造プロセスの問題抽出を
精度良く実行させることのできる製造プロセス安定化システムを提供することに
ある。
The present invention pays attention to the fact that, in a manufacturing process using a plurality of processing apparatuses, the difficulty of control that increases due to the plurality of processing apparatuses can be solved by utilizing means that can be configured because of the plurality. The first object of the present invention is to provide a device state determination system that can accurately identify an abnormal device by configuring a mutual monitoring system with a plurality of signals of the same type. In addition, the second object is to synchronize the data correlation calculation system that performs failure analysis of the entire manufacturing process and the apparatus state determination system in a synchronized manner, thereby accurately extracting problems in the manufacturing process using information that excludes equipment-caused factors. It is an object of the present invention to provide a manufacturing process stabilization system that can be executed.

本発明の装置状態判別システムは、同一工程に複数の処理装置を配備した製造
プロセスに適用される。すなわち、各処理装置から出力される観測信号同士の差
分情報を生成する差分情報生成手段と、この差分情報生成手段で生成された複数
の差分情報を総合的に判断することにより各処理装置の状態を判別する状態判別
手段とを備えたことを特徴としている。
The apparatus state determination system of the present invention is applied to a manufacturing process in which a plurality of processing apparatuses are arranged in the same process. That is, a difference information generating unit that generates difference information between observation signals output from each processing device, and a state of each processing device by comprehensively determining a plurality of difference information generated by the difference information generating unit And a state discriminating means for discriminating between.

このように、同種の複数の観測信号で相互監視系を構成することにより、1つ
の処理装置の状態の判別(具体的には、異常の判断)を、複数の観測信号を利用
して判別できるので、ノイズに強い判別が可能となる。具体的には、例えばノイ
ズなどの外部要因により、処理装置2が正常な出力をしているにも係わらず、状
態判別手段で処理装置1と処理装置2との差分情報に誤りが発生した場合でも、
処理装置2と処理装置3との差分情報が正常であれば、処理装置2を正常とみな
すことができる。従って、ノイズに強く信頼性の高い状態判別が可能になるとと
もに、異常な装置を早期に正確に特定することが可能となる。情報理論的な見地
から見れば、冗長な情報を利用することで誤り訂正の機能を備えることができる
。これにより、工程の上流段階で装置起因の不良を防止することができるととも
に、作業員が装置を監視する際の負担を軽減することができる。
In this way, by configuring a mutual monitoring system with a plurality of observation signals of the same type, it is possible to determine the state of a single processing device (specifically, determination of abnormality) using a plurality of observation signals. As a result, it is possible to distinguish against noise. Specifically, for example, when an error occurs in the difference information between the processing device 1 and the processing device 2 by the state determination unit even though the processing device 2 is outputting normally due to an external factor such as noise. But
If the difference information between the processing device 2 and the processing device 3 is normal, the processing device 2 can be regarded as normal. Accordingly, it is possible to determine a state that is resistant to noise and has high reliability, and it is possible to accurately identify an abnormal device at an early stage. From the viewpoint of information theory, an error correction function can be provided by using redundant information. Thereby, it is possible to prevent defects caused by the apparatus at an upstream stage of the process, and it is possible to reduce a burden when an operator monitors the apparatus.

また、前記観測信号が直接制御したい物理情報である場合、ノイズ成分が含ま
れている可能性があるため、本発明では、差分をとる前に観測信号からノイズ成
分を取り除いておくものとする。
In addition, when the observation signal is physical information to be directly controlled, a noise component may be included. Therefore, in the present invention, the noise component is removed from the observation signal before taking the difference.

また、前記観測信号が直接制御したい情報とは異なるが、制御対象と関連性の
ある1つ以上の観測情報である場合には、前記処理装置から出力されるこれら複
数の観測情報と制御したい情報との相関分析を行う相関演算手段をさらに備えた
構成としてもよい。そして、この相関演算手段から総合的に推定される情報を、
制御対象の状態を表す観測信号とみなして前記差分情報生成手段に出力する。こ
のように、観測信号が直接計測できない物理量であっても、計測できる複数の観
測情報を関係付けることにより、その状態を推定することが可能となる。
In addition, when the observation signal is different from the information to be directly controlled, but is one or more observation information related to the control target, the information to be controlled with the plurality of observation information output from the processing device. It is good also as a structure further provided with the correlation calculating means which performs a correlation analysis. And information comprehensively estimated from this correlation calculation means,
It is regarded as an observation signal representing the state of the controlled object and output to the difference information generating means. In this way, even if the observation signal is a physical quantity that cannot be directly measured, the state can be estimated by relating a plurality of measurement information that can be measured.

また、前記観測情報または前記相関演算手段で相関分析した後の推定情報に対
してフィルタ処理を施すフィルタ演算手段をさらに備えた構成としてもよい。そ
して、このフィルタ演算手段にてフィルタ処理された推定情報を前記差分情報生
成手段に出力する。このように、フィルタ演算手段にてフィルタ処理を行うこと
により、ノイズやゆらきの影響を抑えた信号抽出が可能となる。
Moreover, it is good also as a structure further provided with the filter calculation means which performs a filter process with respect to the estimated information after carrying out the correlation analysis by the said observation information or the said correlation calculation means. Then, the estimated information filtered by the filter calculating means is output to the difference information generating means. As described above, by performing the filter processing by the filter calculation means, it is possible to extract a signal while suppressing the influence of noise and fluctuation.

また、本発明の装置状態判別システムは、同一工程に複数の処理装置を配備し
た製造プロセスにおいて、 各処理装置から出力される観測信号同士の差分情報
及び前記観測信号と基準信号との差分情報を生成する差分情報生成手段と、この
差分情報生成手段で生成された双方の差分情報を組み合わせて総合的に判断する
ことにより各処理装置の状態を判別する状態判別手段とを備えたことを特徴とし
ている。
In addition, the apparatus state determination system of the present invention, in a manufacturing process in which a plurality of processing devices are arranged in the same process, provides difference information between observation signals output from each processing device and difference information between the observation signal and a reference signal. It is characterized by comprising difference information generating means to be generated and state determining means for determining the state of each processing device by comprehensively combining the difference information generated by the difference information generating means. Yes.

このように、観測信号同士の差分情報と、観測信号と基準信号との差分情報と
の双方の差分情報を組み合わせて利用することにより、ノイズに強く、精度の高
い判別が可能になるとともに、異常な装置を早期に正確に特定することが可能と
なる。情報理論的な見地から見れば、冗長な情報を利用することで誤り訂正の機
能を備えることができる。これにより、工程の上流段階で装置起因の不良を防止
することができるとともに、作業員が装置を監視する際の負担を軽減することが
できる。
As described above, by using the difference information between the observation signals and the difference information between the observation signal and the reference signal in combination, it is strong against noise and can be distinguished with high accuracy. This makes it possible to identify an accurate device at an early stage. From the viewpoint of information theory, an error correction function can be provided by using redundant information. Thereby, it is possible to prevent defects caused by the apparatus at an upstream stage of the process, and it is possible to reduce a burden when an operator monitors the apparatus.

この場合、前記状態判別手段は、論理和回路、論理積回路、否定回路などの複
数のロジックの組み合わせにより各処理装置の状態を判別することを特徴として
いる。具体的には、前記処理装置の点検期間が短い場合には、最終段のロジック
を論理積回路で結合し、前記処理装置の点検期間が長い場合には、最終段のロジ
ックを論理和回路で結合する。すなわち、処理装置の点検期間が短い場合には、
点検によって異常を発見できる可能性が高いため、論理積をとることで、誤動作
による警告誤りの防止に重点を置いた状態判別が可能となる。また、処理装置の
点検期間が長い場合には、点検と点検との合間に異常が発生するリスクが増加す
るため、論理和をとることで、異常を見逃すリスクを減らすことに重点を置いた
状態判別が可能となる。
In this case, the state discriminating means discriminates the state of each processing device by a combination of a plurality of logics such as an OR circuit, an AND circuit, and a NOT circuit. Specifically, when the inspection period of the processing apparatus is short, the final stage logic is combined with an AND circuit, and when the processing apparatus inspection period is long, the final stage logic is combined with an OR circuit. Join. That is, if the inspection period of the processing equipment is short,
Since there is a high possibility that an abnormality can be found by inspection, it is possible to perform state determination with an emphasis on prevention of warning error due to malfunction by taking a logical product. In addition, when the inspection period of the processing equipment is long, the risk of an abnormality occurring between inspections increases, so a state that emphasizes reducing the risk of missing an abnormality by taking a logical OR. Discrimination becomes possible.

また、本発明の製造プロセス安定化システムは、複数の処理装置や検査装置で
処理され、最終的に払い出し工程へと送られる製造プロセスに適用されるもので
あって、上記各構成の装置状態判別システムと、前記複数の処理装置の製造条件
を収集管理している製造条件管理データ、前記検査装置から取得した検査データ
及び製造工程下流の特性検査で計測された特性データなどのデータを管理してい
る工程情報管理システムと、前記工程情報管理システムで管理されている各種デ
ータに基づいて相関を分析し、製造プロセスに異常が発生した場合にその要因を
抽出するデータ相関演算システムとを備えている。そして、前記データ相関演算
システムは、前記装置状態判別システムで判別された装置異常情報を取得して、
複数の異常要因を含んだ下流の工程情報から装置に起因する要因を除くことを特
徴としている。
The manufacturing process stabilization system of the present invention is applied to a manufacturing process that is processed by a plurality of processing devices and inspection devices and is finally sent to a payout process. Managing data such as system and manufacturing condition management data for collecting and managing the manufacturing conditions of the plurality of processing apparatuses, inspection data acquired from the inspection apparatus, and characteristic data measured in the characteristic inspection downstream of the manufacturing process And a data correlation calculation system that analyzes the correlation based on various data managed by the process information management system and extracts the cause when an abnormality occurs in the manufacturing process. . Then, the data correlation calculation system acquires the device abnormality information determined by the device state determination system,
It is characterized by excluding factors caused by the apparatus from downstream process information including a plurality of abnormal factors.

このように、製造工程全体の不良解析を行うデータ相関演算システムと装置状
態判別システムとを同期連携させ、設備起因の要因を除外した情報で製造プロセ
スの問題抽出を精度良く実行することができるので、製造プロセスの安定化が実
現でき、装置の安定稼動と製造した製品の歩留り向上を達成することができる。
In this way, the data correlation calculation system that performs failure analysis of the entire manufacturing process and the apparatus state determination system can be linked in synchronization, and the problem extraction of the manufacturing process can be performed with high accuracy by using information that excludes the factor caused by the equipment. Thus, stabilization of the manufacturing process can be realized, and stable operation of the apparatus and improvement in the yield of manufactured products can be achieved.

以上説明したように、本発明によれば、複数の処理装置を用いた製造プロセス
において、同種の複数の信号で相互監視系を構成することにより、異常な装置を
早期に正確に特定することが可能となる。これにより、工程の上流段階で装置起
因の不良を防止することができるとともに、作業員が装置を監視する際の負担を
軽減することができる。また、製造工程全体の不良解析を行うデータ相関演算シ
ステムと装置状態判別システムとを同期連携させることにより、設備に起因する
要因を除外した情報で製造プロセスの問題抽出を精度良く実行することができる
ので、製造プロセスの安定化が実現でき、装置の安定稼動と製造した製品の歩留
り向上を達成することができる。
As described above, according to the present invention, in a manufacturing process using a plurality of processing devices, an abnormal device can be accurately identified early by configuring a mutual monitoring system with a plurality of signals of the same type. It becomes possible. Thereby, it is possible to prevent defects caused by the apparatus at an upstream stage of the process, and it is possible to reduce a burden when an operator monitors the apparatus. In addition, by synchronizing the data correlation operation system that performs failure analysis of the entire manufacturing process and the apparatus state determination system, it is possible to accurately extract problems in the manufacturing process with information that excludes the factors caused by the equipment. Therefore, stabilization of the manufacturing process can be realized, and stable operation of the apparatus and improvement in the yield of manufactured products can be achieved.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態1に係わる装置状態判別システムの論理構成を示
すブロック図である。本実施の形態1では、この装置状態判別システムを、ある
工程に3台の処理装置1,2,3が設置されている製造プロセスに適用した場合
について説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing a logical configuration of an apparatus state determination system according to Embodiment 1 of the present invention. In the first embodiment, a case will be described in which this apparatus state determination system is applied to a manufacturing process in which three processing apparatuses 1, 2, and 3 are installed in a certain process.

すなわち、この装置状態判別システムは、各処理装置1,2,3から出力され
る観測信号11,21,31同士の差分情報を生成する比較器41,42,43
からなる差分情報生成手段4と、この差分情報生成手段4で生成された複数の差
分情報を総合的に判断することにより各処理装置1,2,3の状態を判別する論
理積回路(以下、「AND回路」という。)51,52,53からなる状態判別
手段5とを備えている。
That is, this apparatus state determination system includes comparators 41, 42, 43 that generate difference information between the observation signals 11, 21, 31 output from the processing apparatuses 1, 2, 3.
And a logical product circuit (hereinafter, referred to as “AND”) for discriminating the states of the processing devices 1, 2 and 3 by comprehensively judging a plurality of pieces of difference information generated by the difference information generating unit 4. It is referred to as an “AND circuit”.) State discriminating means 5 comprising 51, 52, 53 is provided.

比較器41,42,43は、任意の2つの観測信号を相互比較し、その偏差が
予め設定された値ε1,ε2,ε3に達すると信号を出力する。具体的には、比
較器41は、処理装置1の観測信号11と処理装置2の観測信号21とを相互比
較しており、そのいずれかの観測信号11または21に変化が生じた場合に信号
を出力する。同様に、比較器42は、処理装置2の観測信号21と処理装置3の
観測信号31のどちらかに変化が生じた場合に信号を出力し、比較器43は、処
理装置1の観測信号11と処理装置3の観測信号31のどちらかに変化が生じた
場合に信号を出力する。
Comparators 41, 42, and 43 mutually compare arbitrary two observation signals, and output a signal when the deviation reaches preset values ε1, ε2, and ε3. Specifically, the comparator 41 compares the observation signal 11 of the processing device 1 and the observation signal 21 of the processing device 2 with each other, and a signal is generated when any of the observation signals 11 or 21 changes. Is output. Similarly, the comparator 42 outputs a signal when either the observation signal 21 of the processing device 2 or the observation signal 31 of the processing device 3 changes, and the comparator 43 outputs the observation signal 11 of the processing device 1. A signal is output when any of the observation signals 31 of the processor 3 changes.

AND回路51,52,53は、比較器41,42,43からの任意の2つの
信号を入力として論理積をとり、その結果を異常信号として出力する。具体的に
は、AND回路51は、比較器41の信号出力と比較器42の信号出力との論理
積をとり、その結果を処理装置2の異常として出力する。また、AND回路52
は、比較器42の信号出力と比較器43の信号出力との論理積をとり、その結果
を処理装置3の異常として出力する。また、また、AND回路53は、比較器4
1の信号出力と比較器43の信号出力との論理積をとり、その結果を処理装置1
の異常として出力する。
The AND circuits 51, 52 and 53 take an arbitrary two signals from the comparators 41, 42 and 43 as inputs and perform a logical product and output the result as an abnormal signal. Specifically, the AND circuit 51 calculates the logical product of the signal output of the comparator 41 and the signal output of the comparator 42 and outputs the result as an abnormality of the processing device 2. The AND circuit 52
Takes the logical product of the signal output of the comparator 42 and the signal output of the comparator 43, and outputs the result as an abnormality of the processing device 3. Further, the AND circuit 53 includes a comparator 4
1 and the signal output of the comparator 43 are ANDed, and the result is processed by the processor 1
Is output as an error.

例えば、比較器1と比較器2の信号が共に出力された場合を考えると、AND
回路51から処理装置2の異常が出力されるので、処理装置2の観測信号21に
異常が発生したものと特定できる。
For example, if the signals of the comparator 1 and the comparator 2 are output together, AND AND
Since the abnormality of the processing device 2 is output from the circuit 51, it can be specified that an abnormality has occurred in the observation signal 21 of the processing device 2.

また、処理装置2が正常な観測信号21を出力をしているにも係わらず、例え
ばノイズなどの外部要因により、比較器41で処理装置1と処理装置2との差分
情報がε1を超えて信号が出力された場合でも、処理装置2と処理装置3との差
分情報が正常(ε2以下)であれば、比較器42からは信号が出力されず、従っ
てAND回路51の出力もLレベルのままとなる。よって、この場合には処理装
置2を正常とみなすことができる。
Further, although the processing device 2 outputs the normal observation signal 21, the difference information between the processing device 1 and the processing device 2 exceeds ε1 in the comparator 41 due to external factors such as noise. Even when a signal is output, if the difference information between the processing device 2 and the processing device 3 is normal (ε2 or less), no signal is output from the comparator 42, and therefore the output of the AND circuit 51 is also at the L level. Will remain. Therefore, in this case, the processing apparatus 2 can be regarded as normal.

図2は、処理装置1,2,3から各々出力される観測信号11,21,31の
経時変化の一例を示したものである。各処理装置1,2,3は、単独装置として
は±3σの管理範囲で管理され、3σを超えると警告を出すように設定されてい
るものとする。
FIG. 2 shows an example of the temporal change of the observation signals 11, 21, 31 output from the processing devices 1, 2, 3, respectively. Each of the processing devices 1, 2, and 3 is managed as a single device within a management range of ± 3σ, and is set to issue a warning when it exceeds 3σ.

図2より、単独の状態では全て正常範囲といえるが、情報信号21のみ、出力
低下の傾向が見える。この状態で、製造されたデバイスの特性を調べた場合、処
理装置の機差として特性ばらつきを生む要因となる。
From FIG. 2, it can be said that all are in the normal range in the single state, but only the information signal 21 tends to decrease in output. In this state, when the characteristics of the manufactured device are examined, it becomes a factor that causes characteristic variation as a machine difference of the processing apparatus.

一方、図1に示した装置状態判別システムによれば、観測信号11,21,3
1間で相互監視系を組んでいるため、そのうちの1つのみが異な挙動を示した場
合に、容易に発見することができる。
On the other hand, according to the apparatus state discrimination system shown in FIG.
Since a mutual monitoring system is formed between the two, when only one of them exhibits a different behavior, it can be easily found.

図2に示す観測信号11,21,31に適用して説明すると、出力偏差の許容
値ε1,ε2,ε3がいずれも3σのとき、時刻15以降は、
|11−21|≧3σ、かつ|21−31|≧3σ
がともに観測されるから、処理装置2の異常を早期に発見することができる。
When applied to the observation signals 11, 21, 31 shown in FIG. 2, when the output deviation allowable values ε1, ε2, ε3 are all 3σ, after time 15,
| 11-21 | ≧ 3σ and | 21-31 | ≧ 3σ
Are observed together, the abnormality of the processing apparatus 2 can be detected early.

なお、図1で示した複数の処理装置1,2,3は、加工機などの生産設備でも
よいし、被加工物の状態を検査する検査機であってもよい。また、処理装置から
出力される情報は、物理的なアナログ信号であってもよいし、任意のサンプリン
グ周期で取得された離散的なデータであってもよい。さらに、差分信号を生成す
る手段として、図1に示すような比較器なるハードウェアを用いることもできる
が、アナログ情報をA/D変換してコンピュータに数値情報として取り込み、コ
ンピュータの演算で差分情報を作成してもよい。
1 may be a production facility such as a processing machine or an inspection machine that inspects the state of the workpiece. Further, the information output from the processing device may be a physical analog signal, or may be discrete data acquired at an arbitrary sampling period. Further, as a means for generating a differential signal, hardware such as a comparator as shown in FIG. 1 can be used. However, analog information is A / D converted and taken into a computer as numerical information. May be created.

上記したように、複数の観測信号の相互監視系を構成することで、処理装置の
異常状態を早期に発見することができるが、観測信号にノイズやゆらぎなどの誤
差が重畳されている場合、これらの信号を直接利用すると、実際は異常でないの
に警告を発する恐れがある。そこで、観測した信号成分のうち、高周波の成分を
除去したり、移動平均をとったり、スムージング処理を施すなどのノイズ除去を
施した上で差分信号をとれば、異常診断の信頼度はさらに向上する。
As described above, by configuring a mutual monitoring system of a plurality of observation signals, it is possible to find an abnormal state of the processing device early, but when errors such as noise and fluctuation are superimposed on the observation signal, If these signals are used directly, there is a risk that a warning will be issued even though it is not actually abnormal. Therefore, if the difference signal is taken after removing noise such as removing high-frequency components from the observed signal components, taking a moving average, or performing smoothing processing, the reliability of abnormality diagnosis is further improved. .

次に、ノイズ除去のフィルタリング手段について説明する。   Next, noise removal filtering means will be described.

プロセスを表す変数をx、ノイズ成分をwとしたとき、観測される信号yは、
y=cx+wで表される。ここで、cは、プロセスの物理量xから測定量yへの
変換係数である。yに離散FFTを施して周波数領域で信号成分とノイズ成分と
を分離し、逆FFT変換を施すことで、ノイズ成分をカットした信号を得ること
ができる。
When the variable representing the process is x and the noise component is w, the observed signal y is
y = cx + w. Here, c is a conversion coefficient from the physical quantity x of the process to the measured quantity y. By applying a discrete FFT to y, separating a signal component and a noise component in the frequency domain, and performing an inverse FFT transform, a signal with the noise component cut can be obtained.

ノイズ成分が周波数としての特徴を含まずランダムな場合は、カルマンフィル
ターに代表される統計的フィルタリング手法により、実時間領域で観測値と実測
値の誤差の2乗を最小にすることで、観測ノイズwとプロセスx自体のゆらぎの
影響を除いた信号を抽出すればよい。ノイズを含んだ観測値yからカルマンフィ
ルターを用いてプロセス状態xを推定した例を、図3に示す。
If the noise component is random and does not include a frequency feature, the observation noise is minimized by minimizing the square of the error between the observed value and the measured value in the real-time domain using a statistical filtering technique such as the Kalman filter. What is necessary is just to extract the signal except the influence of w and the fluctuation of process x itself. FIG. 3 shows an example in which the process state x is estimated from the observed value y including noise using a Kalman filter.

ところで、制御対象としたいプロセス情報を直接計測できない場合、関連する
と思われる1つ以上の複数の2次情報を用いてプロセスの状態を推定した情報を
作り、推定した信号同士の差分情報を用いて処理装置の異常状態を判別すること
が可能である。
By the way, if the process information that you want to control can not be measured directly, make information that estimated the state of the process using one or more secondary information that seems to be related, using the difference information between the estimated signals It is possible to determine the abnormal state of the processing device.

図4は、x0からx4までの5つの計測可能な信号と、処理後の特性値yとの
相関を調べた例である。図4では、yとx0,yとx1,yとx2,yとx3,
yとx4の個々の相関を、図5では、yとx0,x1,x2,x3,x4とを、
y=a0・x0+a1・x1+a2・x2+a3・x3+a4・x4+w
のように線形多重回帰式で結びつけた場合を比較して示している。
FIG. 4 is an example in which the correlation between five measurable signals from x0 to x4 and the characteristic value y after processing is examined. In FIG. 4, y and x0, y and x1, y and x2, y and x3,
The individual correlations between y and x4 are shown in FIG. 5 as y and x0, x1, x2, x3, x4.
y = a0 * x0 + a1 * x1 + a2 * x2 + a3 * x3 + a4 * x4 + w
As shown in the figure, the cases of being connected by the linear multiple regression equation are compared.

このように、直接計測できない物理量であっても、計測できる複数の情報と関
係付けることにより、その状態を推定することが可能となる。
As described above, even if the physical quantity cannot be directly measured, the state can be estimated by associating it with a plurality of pieces of information that can be measured.

また、複数の観測信号の場合も、x0,x1,x2,x3,x4に個々に含ま
れるゆらぎと、観測ノイズwの影響を受けて、推定値の精度が悪化する恐れがあ
る。この場合、多重回帰で得られた偏回帰係数a0,a1,a2,a3,a4を
逐次補正し、特性値yと予測値a0・x0+a1・x1+a2・x2+a3・x
3+a4・x4+wとの誤差の2乗が最小となるような統計的フィルタリングに
より、ノイズやゆらぎの影響を抑えた信号抽出が可能となる。
In the case of a plurality of observation signals, the accuracy of the estimated value may deteriorate due to fluctuations individually included in x0, x1, x2, x3, and x4 and the influence of observation noise w. In this case, the partial regression coefficients a0, a1, a2, a3, a4 obtained by multiple regression are sequentially corrected, and the characteristic value y and the predicted values a0 · x0 + a1 · x1 + a2 · x2 + a3 · x
Statistical extraction that minimizes the square of the error with 3 + a4 · x4 + w enables signal extraction with suppressed effects of noise and fluctuations.

すなわち、図6に示すように、図示しない3台の処理装置からそれぞれ5種類
の観測信号xa0〜xa4、xb0〜xb4、xc0〜xc4が観測され、相関
分析を行う相関演算手段A,B,Cにより特性値yと関係付けられて偏回帰係数
a0,a1,a2,a3,a4が求められる。この偏回帰係数a0,a1,a2
,a3,a4は、新たなサンプリングデータが取得される毎にフィルター演算部
Fa,Fb,Fcで計算され、図7に示すように、時間とともに修正させる。こ
のように、動的に予測モデルを修正することで、直接計測できないプロセスの変
動を抑えることができ、より信頼性の高い異常判別が可能となる。この後、各フ
ィルター演算部Fa,Fb,Fcから出力される信号ya′,yb′,yc′を
差分情報生成手段4′の各比較器41′,42′,43′に入力して各信号ya
′,yb′,yc′同士の差分情報を生成し、状態判別手段5の各AND回路5
1,52,53に入力して、装置の異常を判別する。
That is, as shown in FIG. 6, five types of observation signals xa0 to xa4, xb0 to xb4, and xc0 to xc4 are observed from three processing devices (not shown), and correlation calculation means A, B, and C for performing correlation analysis. Thus, the partial regression coefficients a0, a1, a2, a3, a4 are obtained in relation to the characteristic value y. This partial regression coefficient a0, a1, a2
, A3, a4 are calculated by the filter operation units Fa, Fb, Fc every time new sampling data is acquired, and are corrected with time as shown in FIG. In this way, by dynamically correcting the prediction model, it is possible to suppress process variations that cannot be directly measured, and it is possible to perform abnormality determination with higher reliability. Thereafter, the signals ya ′, yb ′, yc ′ output from the respective filter operation units Fa, Fb, Fc are input to the respective comparators 41 ′, 42 ′, 43 ′ of the difference information generating means 4 ′ to input the respective signals. ya
Difference information between ', yb' and yc 'is generated, and each AND circuit 5 of the state discriminating means 5 is generated.
1, 52, 53 to determine whether the device is abnormal.

図8は、本発明の実施の形態2に係わる装置状態判別システムの論理構成を示
すブロック図であり、図9及び図10は、本発明の実施の形態3に係わる装置状
態判別システムの論理構成を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a logical configuration of the apparatus state determination system according to the second embodiment of the present invention. FIGS. 9 and 10 are logical configurations of the apparatus state determination system according to the third embodiment of the present invention. FIG.

本実施の形態2及び実施の形態3の装置状態判別システムは、2台の処理装置
1a,2aの情報信号11a,21aと、この2台の処理装置1a,2aが共通
に参照する基準信号31aとを組み合わせているが、ここでは、図8に示す実施
の形態2の装置状態判別システムを参照して、情報信号11a,21aと基準信
号31aとの組み合わせを説明する。この組み合わせは、図9及び図10に示す
実施の形態3の装置状態判別システムも同じである。
The apparatus state determination system according to the second and third embodiments includes information signals 11a and 21a of two processing apparatuses 1a and 2a and a reference signal 31a that the two processing apparatuses 1a and 2a refer to in common. Here, the combination of the information signals 11a and 21a and the reference signal 31a will be described with reference to the apparatus state determination system of the second embodiment shown in FIG. This combination is the same in the apparatus state determination system according to the third embodiment shown in FIG. 9 and FIG.

すなわち、差分情報生成手段4Aを構成する比較器41Aは、処理装置1aの
観測信号11aと基準信号31aとを相互比較しており、観測信号11aに変化
が生じた場合に信号を出力する。また、差分情報生成手段4Aを構成する比較器
42Aは、処理装置1aの観測信号11aと処理装置2aの観測信号21aとを
相互比較しており、そのいずれかの観測信号11aまたは21aに変化が生じた
場合に信号を出力する。また、差分情報生成手段4Aを構成する比較器43Aは
、処理装置2aの観測信号21aと基準信号31aとを相互比較しており、観測
信号21aに変化が生じた場合に信号を出力する。
That is, the comparator 41A constituting the difference information generating unit 4A compares the observation signal 11a of the processing device 1a with the reference signal 31a, and outputs a signal when a change occurs in the observation signal 11a. Further, the comparator 42A constituting the difference information generating means 4A compares the observation signal 11a of the processing device 1a with the observation signal 21a of the processing device 2a, and any one of the observation signals 11a or 21a changes. Output a signal when it occurs. The comparator 43A constituting the difference information generating unit 4A compares the observation signal 21a of the processing device 2a with the reference signal 31a, and outputs a signal when a change occurs in the observation signal 21a.

また、状態判別手段5Aを構成する2つのAND回路51A,52Aは、比較
器41A,42A,43Aからの任意の2つの信号を入力として論理積をとり、
その結果を異常信号として出力する。具体的には、AND回路51Aは、比較器
41Aの信号出力と比較器42Aの信号出力との論理積をとり、その結果を処理
装置1aの異常として出力する。また、AND回路52Aは、比較器42Aの信
号出力と比較器43Aの信号出力との論理積をとり、その結果を処理装置2Aの
異常として出力する。
The two AND circuits 51A and 52A constituting the state discriminating means 5A take an arbitrary two signals from the comparators 41A, 42A and 43A as inputs and perform a logical product.
The result is output as an abnormal signal. Specifically, the AND circuit 51A performs a logical product of the signal output of the comparator 41A and the signal output of the comparator 42A, and outputs the result as an abnormality of the processing device 1a. The AND circuit 52A takes a logical product of the signal output of the comparator 42A and the signal output of the comparator 43A, and outputs the result as an abnormality of the processing device 2A.

一方、図9及び図10に示す実施の形態2の装置状態判別システムでは、状態
判別手段5B〜5Eを、AND回路や論理和回路(以下「OR回路」という。)
や否定回路(以下「NOT回路」という。)などの複数のロジックを組み合せた
構成としている。ただし、どのようなロジックを組み合わせるかは、処理装置1
a,2aや比較器4B〜4Eの故障率や、処理装置1a,2aの定期点検の間隔
などの条件によって政策的に決めることができる。
On the other hand, in the apparatus state determination system of the second embodiment shown in FIGS. 9 and 10, the state determination means 5B to 5E are AND circuits or logical sum circuits (hereinafter referred to as “OR circuits”).
Or a negative circuit (hereinafter referred to as “NOT circuit”). However, what kind of logic is combined depends on the processing device 1
a and 2a and the failure rates of the comparators 4B to 4E, and the conditions such as the periodic inspection interval of the processing devices 1a and 2a can be determined by policy.

例えば、処理装置1a,2aの定期点検の間隔が短い場合には、点検によって
異常を発見できる可能性が高いため、誤動作による警告誤りを防ぐべきである。
従って、処理装置1aの異常判別論理としては、図9(a),(b)に示すよう
に、状態判別手段5B,5Cの最終段のロジックをAND回路で結合することで
、誤動作による警告誤りの防止に重点を置いた状態判別が可能となる。一方、処
理装置1a,2aの定期点検が長い場合には、点検と点検との合間に異常が発生
するリスクが増加するため、図10(a),(b)に示すように、最終段のロジ
ックをOR回路で結合することで、より感度の高い判定となり、異常を見逃すリ
スクを減らすことができる。
For example, when the interval between the periodic inspections of the processing apparatuses 1a and 2a is short, there is a high possibility that an abnormality can be found by the inspection, and thus a warning error due to a malfunction should be prevented.
Therefore, as the abnormality determination logic of the processing device 1a, as shown in FIGS. 9A and 9B, warning errors due to malfunctions are obtained by combining the final stage logic of the state determination means 5B and 5C with an AND circuit. It becomes possible to determine the state with an emphasis on prevention. On the other hand, when the periodic inspection of the processing apparatuses 1a and 2a is long, the risk of an abnormality occurring between inspections increases, so that the final stage as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b). By combining logic with an OR circuit, the determination becomes more sensitive and the risk of missing an abnormality can be reduced.

以上説明したように、本発明の装置状態判別システムは、同種の複数の観測信
号で相互監視系を構成する点に特徴を有しているが、このように相互監視系を構
成することの利点について、ここで簡単に説明しておく。
As described above, the apparatus state determination system of the present invention is characterized in that a mutual monitoring system is configured by a plurality of observation signals of the same type. Advantages of configuring such a mutual monitoring system are as follows. Is briefly described here.

処理装置個々に異常判定を行う場合、判定の感度を上げるには基準値からの許
容偏差εを小さくすればよいが、許容偏差εを小さくすると、ますますノイズに
敏感になり、警告を多発するという問題が発生する。これに対し、本発明のよう
に同種の複数の観測信号で相互監視系を構成すると、相互監視により他の処理装
置との傾向の差を検出できるため、いたずらに許容偏差を小さくしなくても、異
常な傾向を早期に発見できることになる。
When making an abnormality judgment for each processing device, the tolerance ε from the reference value can be reduced to increase the sensitivity of the judgment. However, if the tolerance ε is reduced, it becomes more sensitive to noise and generates more warnings. The problem occurs. On the other hand, if a mutual monitoring system is configured with a plurality of observation signals of the same type as in the present invention, a difference in tendency from other processing devices can be detected by mutual monitoring, so it is not necessary to unnecessarily reduce the allowable deviation. An abnormal tendency can be detected early.

例えば、図2に示す例で説明すると、従来のように処理装置個々に異常判定を
行った場合、時間と共に上昇傾向にある情報信号11,31と、下降傾向にある
情報信号21とを判別することができないが、本発明によればこのような傾向の
違いも判別可能であり、処理装置の機差による特性の違いを予測できることにな
る。これにより、単に異常な処理装置を停止するに留まらず、傾向の異なる処理
装置で処理された基板に対して、以降の工程で特性の相殺ないしは修正を行うよ
うな機会を与えることもできる。
For example, referring to the example shown in FIG. 2, when abnormality determination is performed for each processing apparatus as in the prior art, the information signals 11 and 31 that tend to rise with time and the information signal 21 that tends to fall are discriminated. However, according to the present invention, such a difference in tendency can also be discriminated, and a difference in characteristics due to a difference in processing apparatus can be predicted. Thereby, it is possible not only to stop the abnormal processing apparatus, but also to give an opportunity to cancel or correct the characteristics in the subsequent steps for a substrate processed by a processing apparatus having a different tendency.

すなわち、本発明の装置状態判別システムによれば、ノイズに強く、感度の高
い判別が可能となり、以降の工程におけるリカバリの機会を与えることも可能と
なるといった利点がある。
That is, according to the apparatus state determination system of the present invention, there is an advantage that it is resistant to noise and can be determined with high sensitivity, and an opportunity for recovery in subsequent processes can be provided.

次に、上記構成の装置状態判別システムを利用した製造プロセス安定化システ
ムについて説明する。
Next, a manufacturing process stabilization system using the apparatus state determination system having the above configuration will be described.

図11は、工程Aで3台の処理装置A1,A2,A3を用い、工程Bで2台の
処理装置B1,B2を用い、検査工程Kで3台の検査装置K1,K2,K3を用
いる製造プロセスを示している。
In FIG. 11, three processing apparatuses A1, A2, and A3 are used in the process A, two processing apparatuses B1 and B2 are used in the process B, and three inspection apparatuses K1, K2, and K3 are used in the inspection process K. The manufacturing process is shown.

このような製造プロセスにおいて、W11〜W12までの被処理物が時刻t1
に処理装置A1,A2,A3に送られて処理され、その後時刻t2に処理装置B
1,B2に送られて処理され、時刻t3以降に検査装置K1〜K3で並列に処理
されるものとする。また、図示しない工程検査システムは、図12に示すような
検査結果を、図示しないCIMや各検査装置K1,K2,K3から取得して格納
している。
In such a manufacturing process, the objects to be processed from W11 to W12 are time t1.
Are sent to the processing devices A1, A2 and A3 for processing, and then at time t2, the processing device B
1 and B2, and processed in parallel by inspection devices K1 to K3 after time t3. Further, the process inspection system (not shown) acquires and stores the inspection results as shown in FIG. 12 from the CIM and the inspection apparatuses K1, K2, and K3 (not shown).

ここで、仮に本発明の装置状態判別システムがない場合、最終工程の払い出し
検査で、特性値YL1−5、YL1−6に不良が観測された場合、それまでの装
置の使用履歴パターンを調べ、その結果、処理装置A2と処理装置B1を経た場
合に異常が生じていると認められた段階で、処理装置A2とB1の状態を調べ、
これらの装置の使用を一時的に使用不可とするとともに、この装置で処理したウ
ェハーの出荷を中止するなどの措置を講じることになる。
Here, if there is no apparatus status determination system of the present invention, if a defect is observed in the characteristic values YL1-5 and YL1-6 in the final process payout inspection, the use history pattern of the apparatus until then is examined. As a result, when it is recognized that an abnormality has occurred after passing through the processing device A2 and the processing device B1, the states of the processing devices A2 and B1 are examined.
In addition to temporarily disabling the use of these devices, measures such as stopping the shipment of wafers processed by this device will be taken.

図13は、本発明の製造プロセス安定化システムの構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the manufacturing process stabilization system of the present invention.

本発明の製造プロセス安定化システムは、大別すると、上記構成の装置状態判
別システム101、工程情報管理システム102、データ相関演算システム10
3から構成されている。
The manufacturing process stabilization system of the present invention can be broadly divided into the apparatus state determination system 101, the process information management system 102, and the data correlation calculation system 10 configured as described above.
It is composed of three.

装置状態判別システム101は、上記したように、複数の処理装置A1,A2
,A3からの観測信号(または、観測信号と基準信号)に基づいて処理装置A1
,A2,A3の異常状態を判別するシステムである。
As described above, the apparatus state determination system 101 includes a plurality of processing apparatuses A1 and A2.
, A3 based on the observation signal (or the observation signal and the reference signal), the processing device A1
, A2 and A3.

工程情報管理システム102は、各処理装置A1,A2,A3の製造条件を収
集管理している製造条件管理データMと、検査装置K1,K2,K3から取得し
た検査データXと、製造工程下流の特性検査で計測された特性データYなどのデ
ータを管理しているシステムである。
The process information management system 102 includes manufacturing condition management data M for collecting and managing manufacturing conditions of the processing apparatuses A1, A2, and A3, inspection data X acquired from the inspection apparatuses K1, K2, and K3, and downstream of the manufacturing process. This is a system that manages data such as characteristic data Y measured by characteristic inspection.

データ相関演算システム103は、工程情報管理システム102からの情報を
もとに、特性データYと製造条件M及び検査データXとの相関を分析し、製造プ
ロセスに異常が発生した場合に、その要因を抽出するシステムである。ここに、
製造条件管理データMとは、各処理装置A1,A2,A3のレシピ情報や、製造
ロットや基板がどの装置を経たのかの履歴情報を含んでいる。
The data correlation calculation system 103 analyzes the correlation between the characteristic data Y, the manufacturing conditions M, and the inspection data X based on the information from the process information management system 102, and causes a factor when an abnormality occurs in the manufacturing process. It is a system to extract. here,
The manufacturing condition management data M includes recipe information for each of the processing apparatuses A1, A2, and A3 and history information about which apparatus the manufacturing lot and substrate have passed.

上記構成において、本発明では、装置状態判別システム101の情報を、デー
タ相関演算システム103に送ることにより、工程の早い段階で装置起因の異常
を取り除くことができ、装置異常以外の要因で発生する工程不良や特性ばらつき
に対して、精度の良い原因同定が可能となる。
In the above configuration, in the present invention, by sending the information of the device state determination system 101 to the data correlation calculation system 103, the abnormality caused by the device can be removed at an early stage of the process, and it occurs due to factors other than the device abnormality. It is possible to identify the cause with high accuracy for process defects and characteristic variations.

本発明の実施の形態1に係わる装置状態判別システムの論理構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the logic structure of the apparatus state determination system concerning Embodiment 1 of this invention. 処理装置から観測される情報の時系列変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time-sequential change of the information observed from a processing apparatus. ノイズを含んだ時系列観測情報と、ノイズを取り除いた時系列情報とを対比して示すグラフである。It is a graph which compares and shows the time series observation information containing noise, and the time series information which removed the noise. 複数の観測情報に対して、特性値との相関と時間的推移を調べたグラフである。It is the graph which investigated the correlation with a characteristic value, and temporal transition with respect to several observation information. 複数の観測情報に対して、多重回帰で特性値yと関係付けた相関グラフ、及び当該多重回帰モデルを用い、特性値yの時間的推移を実測値との比較で表したグラフである。It is the correlation graph related with the characteristic value y by multiple regression with respect to several observation information, and the graph which represented the time transition of the characteristic value y by the comparison with an actual measurement value using the said multiple regression model. 処理装置と差分情報生成手段との間に相関演算手段とフィルター演算部とを設けた論理構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the logic structure which provided the correlation calculating means and the filter calculating part between the processing apparatus and the difference information generation means. 回帰モデルの偏回帰係数を時間とともに動的に変更した場合を示すグラフである。It is a graph which shows the case where the partial regression coefficient of a regression model is changed dynamically with time. 本発明の実施の形態2に係わる装置状態判別システムの論理構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the logic structure of the apparatus state determination system concerning Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係わる装置状態判別システムの論理構成を示すブロック図であり、AND回路やOR回路やNOT回路といった複数のロジックを組み合わせた一例を示している。It is a block diagram which shows the logic structure of the apparatus state discrimination | determination system concerning Embodiment 3 of this invention, and has shown an example which combined several logic, such as AND circuit, OR circuit, and NOT circuit. 本発明の実施の形態3に係わる装置状態判別システムの論理構成を示すブロック図であり、AND回路やOR回路やNOT回路といった複数のロジックを組み合わせた他の例を示している。It is a block diagram which shows the logic structure of the apparatus state discrimination | determination system concerning Embodiment 3 of this invention, and has shown the other example which combined several logic, such as AND circuit, OR circuit, and NOT circuit. 複数の処理装置や検査装置からなる製造プロセスの流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the manufacturing process which consists of a some processing apparatus and test | inspection apparatus. 工程情報管理システムで管理しているデータの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the data managed with the process information management system. 装置状態判別システムと工程情報管理システムとを組み合わせた製造プロセス安定化システムの構成図である。It is a block diagram of the manufacturing process stabilization system which combined the apparatus state discrimination | determination system and the process information management system.

符号の説明Explanation of symbols

1,2,3,1a,2a,3a 処理装置
11,21,31,11a,21a,32a 情報信号
4,4′,4A〜4E 差分情報生成手段
41,42,43,41′,42′,43′ 比較器
41A〜41E,42A〜42E,43A〜43E 比較器
5 状態判別手段
51,52,53 論理回路
101 装置状態判別システム
102 工程情報管理システム
103 データ相関演算システム


1, 2, 3, 1a, 2a, 3a Processing unit 11, 21, 31, 11a, 21a, 32a Information signal 4, 4 ', 4A to 4E Difference information generating means 41, 42, 43, 41', 42 ', 43 'Comparator 41A-41E, 42A-42E, 43A-43E Comparator 5 State discriminating means 51, 52, 53 Logic circuit
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Apparatus state discrimination system 102 Process information management system 103 Data correlation calculation system


Claims (8)

同一工程に複数の処理装置を配備した製造プロセスの装置状態
判別システムであって、
各処理装置から出力される観測信号同士の差分情報を生成する差分情報生成手
段と、
この差分情報生成手段で生成された複数の差分情報を総合的に判断することに
より各処理装置の状態を判別する状態判別手段とを備えたことを特徴とする装置
状態判別システム。
An apparatus state determination system for a manufacturing process in which a plurality of processing apparatuses are deployed in the same process,
Difference information generating means for generating difference information between observation signals output from each processing device;
An apparatus state determination system comprising: state determination means for determining the state of each processing apparatus by comprehensively determining a plurality of difference information generated by the difference information generation means.
前記観測信号は、直接制御したい物理情報であって、差分をと
る前にノイズ成分を取り除いた信号であることを特徴とする請求項1に記載の装
置状態判別システム。
The apparatus state determination system according to claim 1, wherein the observation signal is physical information to be directly controlled, and is a signal from which a noise component is removed before taking a difference.
前記観測信号は、直接制御したい情報とは異なるが、制御対象
と関連性のある1つ以上の観測情報であり、
前記処理装置から出力されるこれら複数の観測情報と制御したい情報との相関
分析を行う相関演算手段をさらに備え、
この相関演算手段から総合的に推定される情報を、制御対象の状態を表す観測
信号とみなして前記差分情報生成手段に出力することを特徴とする請求項1に記
載の装置状態判別システム。
The observation signal is one or more pieces of observation information that is different from information to be directly controlled but is related to a control target,
Correlation calculating means for performing correlation analysis between the plurality of observation information output from the processing device and information to be controlled is further provided,
2. The apparatus state determination system according to claim 1, wherein information comprehensively estimated from the correlation calculation unit is regarded as an observation signal representing a state of a control target and is output to the difference information generation unit.
前記観測情報は、観測ノイズを含んだ離散的な逐次サンプリン
グ情報であり、
この観測情報または前記相関演算手段で相関分析した後の推定情報に対してフ
ィルタ処理を施すフィルタ演算手段をさらに備え、
このフィルタ演算手段にてフィルタ処理された推定情報を前記差分情報生成手
段に出力することを特徴とする請求項3に記載の装置状態判別システム。
The observation information is discrete sequential sampling information including observation noise,
Filter observation means for applying a filter process to the observation information or the estimation information after correlation analysis by the correlation calculation means,
4. The apparatus state determination system according to claim 3, wherein the estimated information filtered by the filter calculating means is output to the difference information generating means.
同一工程に複数の処理装置を配備した製造プロセスの装置状態
判別システムであって、
各処理装置から出力される観測信号同士の差分情報及び前記観測信号と基準信
号との差分情報を生成する差分情報生成手段と、
この差分情報生成手段で生成された双方の差分情報を組み合わせて総合的に判
断することにより各処理装置の状態を判別する状態判別手段とを備えたことを特
徴とする装置状態判別システム。
An apparatus state determination system for a manufacturing process in which a plurality of processing apparatuses are deployed in the same process,
Difference information generating means for generating difference information between observation signals output from each processing device and difference information between the observation signals and a reference signal;
An apparatus state determination system comprising: state determination means for determining the state of each processing apparatus by comprehensively determining a combination of both pieces of difference information generated by the difference information generation means.
前記状態判別手段は、論理和回路、論理積回路、否定回路など
の複数のロジックの組み合わせにより各処理装置の状態を判別することを特徴と
する請求項5に記載の装置状態判別システム。
6. The apparatus state determination system according to claim 5, wherein the state determination unit determines the state of each processing apparatus by a combination of a plurality of logics such as an OR circuit, an AND circuit, and a NOT circuit.
前記状態判別手段は、前記処理装置の点検期間が短い場合には
、最終段のロジックを論理積回路で結合し、前記処理装置の点検期間が長い場合
には、最終段のロジックを論理和回路で結合することを特徴とする請求項6に記
載の装置状態判別システム。
When the inspection period of the processing apparatus is short, the state determination means combines the final stage logic with an AND circuit, and when the inspection period of the processing apparatus is long, the final stage logic is an OR circuit. The apparatus state determination system according to claim 6, wherein the apparatus state determination system is combined.
複数の処理装置や検査装置で処理され、最終的に払い出し工程
へと送られる製造プロセスの安定化システムであって、
前記請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の装置状態判別システムと、
前記複数の処理装置の製造条件を収集管理している製造条件管理データ、前記
検査装置から取得した検査データ及び製造工程下流の特性検査で計測された特性
データなどのデータを管理している工程情報管理システムと、
前記工程情報管理システムで管理されている各種データに基づいて相関を分析
し、製造プロセスに異常が発生した場合にその要因を抽出するデータ相関演算シ
ステムとを備え、
前記データ相関演算システムは、前記装置状態判別システムで判別された装置
異常情報を取得して、複数の異常要因を含んだ下流の工程情報から装置に起因す
る要因を除くことを特徴とする製造プロセス安定化システム。
A stabilization system for a manufacturing process that is processed by a plurality of processing devices and inspection devices and is finally sent to a dispensing process,
The apparatus state determination system according to any one of claims 1 to 7,
Process information managing data such as manufacturing condition management data that collects and manages manufacturing conditions of the plurality of processing apparatuses, inspection data acquired from the inspection apparatus, and characteristic data measured in a characteristic inspection downstream of the manufacturing process A management system;
Analyzing correlation based on various data managed by the process information management system, and comprising a data correlation calculation system that extracts the factor when an abnormality occurs in the manufacturing process,
The data correlation calculation system acquires apparatus abnormality information determined by the apparatus state determination system, and removes a factor caused by the apparatus from downstream process information including a plurality of abnormality factors. Stabilization system.
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