JP2007534051A - 情報管理追跡システム（ｉｍｔｓ） - Google Patents

Abstract

プロセス開発に関する産物データを管理追跡する情報管理追跡システム。前記産物データは、開発実験パラメータ、結果および製品に関するデータを含む。前記システムは、前記プロセス設計に関するデータを保持するためのデータ管理部およびプロセス設計環境を備える。開発追跡環境は、前記産物を含むプロセス開発に関するデータを保持する。バックアノテーション環境は、プロセスデータを受け取り、受け取ったプロセスデータを前記開発追跡環境に提供する。前記データ管理部は、前記プロセス設計環境、前記開発追跡環境および前記バックアノテーション環境を制御するように構成されている。使用時に、これらの環境で受け取られ保存されるデータは、リンクされた状態でアクセス可能で、ユーザは各環境間をつなぐリンクが表示された状態で、各環境からデータを取得することができる。

Description

本発明は、フィルムベースプロセス開発などのプロセス（thin process）を支援追跡するシステムに関する。より詳しくは、このようなシステムであって、プロセス開発活動を管理、その進捗において追跡し、開発による産物（例えば、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）／原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）の画像、測定結果、特徴データなど）を管理するシステムに関する。

本発明は、単一または複数以上の操作に関連付けられた単一または複数以上の情報エンティティを、各情報エンティティおよび各操作が相互に参照可能な状態で管理・追跡し、情報網として構築するシステムを提供する。なお、該情報網は、該システムに保存可能で、関連アプリケーションを使用してアクセス可能である。

従来、プロセス開発（例えば、ＣＭＯＳプロセス開発）において、シミュレーション、試作、テスト、測定などから得られた技術情報は通常、紙、電子スプレッドシートなどに個人的、非体系的に記録されたり、単にプロセス技術者の記憶にのみ残されることが多く、このため、将来のプロセス開発プロジェクトやプロセスポーティング活動において、これらの技術情報にアクセスし利用することが容易でなかった。さらに、開発データや開発産物（ＳＥＭ画像、テスト結果、ランカードなど）は大抵、構造化されずにばらばらに保存されているのが現状で、再現性、知識習得、開発コントロール、データの統計化などの発達を妨げる原因となっていた。そこで、回収されたデータ／知識を、簡単に検索、再利用、管理できる方法で保存する構造化統一手法の利用およびビジネス／開発プロセスが強く求められている。

このようにプロセス開発産物が構造化されずに保存される主な原因のひとつは、包括的かつ常に有効なカテゴリを策定してデータを構築するのが、仮に不可能でないとしても困難だからである。このため、プロセス開発データは多様な視点からのアクセスに応えなくてはならない。これを達成するには、データ表示があるひとつの形でなされるとしても多様な視点から簡単に利用できるような形態でデータを保存する一般的かつ柔軟な手段が必要となる。本発明は、このような包括的な保存メカニズムを提案する。

既存のソフトウェアシステムには、上述したような不具合について十分に対応しているものはない。上記不具合に部分的に対応するものには、ＣｏｒｅＤＢ、ＯｐｅｒａｔｏｒＤＢ、Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｆｌｏｗ（すべてＰｈｏｅｎｉＸ社製）などの製品があるが、これらは実施された処理のプロセスパラメータやフロー保存に関する製品である。他の製品、例えば、Ｐｒｏｍｉｓ（Ｂｒｏｏｋｓ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ社製）などは、生産ライン管理（製造モニタリング、歩留向上など）に着目しており、所望の装置の適切なプロセスフローを策定するのに、数多くの実験／シミュレーションの実施が必要とされるようなプロセス開発を対象としていない。生産ライン管理とプロセス開発の両分野における基本的な相違点は、多数のプロセス段階の組み合わせや段階パラメータ設定がテストされ、最終的な装置特性がターゲット操作分野に調整されることである。一方、生産コントロール分野が対象とするのは、より少ない数のプロセスであり、各段階における自由度は低く、ここでは、ターゲット特性と実際の特性の統計的評価や比較が主な目的となる。

上述の市販製品は、あらゆる種類の測定結果（例えば、写真、材料組成分析表など）、開発関連書類、因果関係分析結果などを知識ベースに組み込むという機能を備えていない。このため、上記市販製品は、知識保全および知識発生の主要部分を欠いており、ループをクローズし、現実の結果と予測結果とを比較したり、これらの差異を知識ベースの再構築に利用することができない。

本発明は、上述の不具合を解消するため、産物管理およびプロセスパラメータ、フロー追跡を採用した。本発明の基本概念は、プロセス開発作業におけるあらゆる産物を、関連アプリケーションを使用して閲覧可能なファイル内に保存可能な「ドキュメント」として扱うことである。設備／ベンダ／ユーザでは拡張不可能な標準フォーマットが使用されることが多いが、これら使用されるフォーマットを拡張して、知識保存および検索に必要なメタデータを追加する（例えば、産物／ドキュメントにキーワードまたはステータス情報を付与する）ことは不可能である。そこで、本発明は、ネイティブデータにシェル／ラッパを形成し、知識保存のためのメタデータ（例えば、キーワード、ステータス情報、関連産物、結論など）を、柔軟かつユーザにより拡張可能に追加できるようにした。さらに、本発明は、特にカスタマイズ検索を可能にする検索エンジンを用いた柔軟な検索メカニズムを提供する。

本発明が従来のドキュメント管理システムと相違する点は、本発明が産物を互いに関連付け、結合させることが可能であること、特に、産物と様々なプロセス段階のパラメータ設定の詳細なキャプチャおよび完全なプロセスフローとを関連付けできることである。そのため、パラメータおよびパラメータ変更や具体的なフローが産物に対して与える効果を直接みることが可能となり、プロセス開発における因果関係をより深く洞察することが可能となる。

以下に、本発明の実施形態を図面にのみ基づいて説明する。
本発明の実施形態では、プロセスの一例として半導体ウエハの製造を取り上げたがこれに限定されず、本発明が他のプロセス、例えば、医薬品開発などに適用可能なことは言うまでもない。

本発明の理解を助けるために説明すると、ここで「産物」とは、開発プロジェクトにおいて生み出されるまたは使用される、あらゆる種類の開発ハード結果またはハードリファレンスを意味し、何らかの種類のファイルまたはリンクとして保持される。つまり、産物には、ユーザにより作成されるレポート、テキストの集合体、スプレッドシートなどのあらゆる文書、また、テストファイル、画像、写真などのあらゆる種類の電子文書が含まれるが、これらに限定されるわけではない。産物のフォーマットは多岐にわたり、通常ファイルとして保持される。さらに、産物には、開発プロセスまたはプロジェクトに関する外部ソースへのリファレンスも含まれる。本発明に基づくシステムは中でも、これら産物のメタデータの保存および追跡を実現する。

「エンティティ」とは、研究開発プロセスにおいて使用または生み出されるアプリケーションドメインのすべての関連開発次元、および、ある特定の次元のメタデータなどの人工データの意味である。

図１は、プロセス設計追跡環境２００の一般的アーキテクチャとその相互作用を示す概略図であり、異なる環境間のやり取り、つまり、ひとつの大きなシステムにおける各環境間の情報の流れとそれぞれの役割を説明している。このようなシステム２００は、該システムの要部であるプロセス設計開発追跡環境２１０、プロセス段階とフローをシミュレーションするためのシミュレーション環境２２０、半導体製造設備環境２３０、評価環境２４０を備える。データが段階フローデータライン２２４からシミュレーション環境に入力されると、シミュレーション結果がシミュレーション結果ライン２２２を介して、プロセス設計開発追跡環境２１０に送られる。シミュレーション結果は、予定検査ライン２２８を介して、例えばテストや測定などが評価される評価環境２４０に送られ、評価される。

同様に、半導体製造設備環境２３０からの詳細（例えば、実際の生産コントロールおよび／または現実のパラメータ設定など）は、現実設定フローライン２３２を介してプロセス設計開発追跡環境２１０に送られる。機械設定データ２２６は、プロセス設計開発追跡環境２１０と半導体製造設備環境２３０の間でやり取りされる。なお、このアーキテクチャは半導体プロセス環境に限定されず、他の技術分野、例えば、薬の有効成分開発、生物学的プロセスまたは化学的プロセスに同様に適用可能である。

上記のアーキテクチャは、図２に示すように、知識保全および知識発生により現実の結果と予測結果との間で比較を行い、例えば「テスト実施」からのループ２３６をプロセス設計開発追跡環境２１０に戻して、その差異を知識ベースの再構築に利用する。

図２は、本発明の一実施形態であり、複数のノードを備えたクモの巣構造１００を特徴とするアーキテクチャを示す。ここで、各ノードは、他のノードを介して、距離や関係の強さに応じて互いにアクセス可能である。ノードは、例えばある製品の開発に関する情報や知識を含む別々の次元に配置されてもよい。これにより、ユーザ（人またはシステム）の多様な角度／見方からの視点を組み入れることができる。

例えば、次元１ノード１３０は、製品またはサンプルに対して実施された実験を示す。次元２ノード１３５は、医薬品業界の薬のバッチを示す。次元３ノード１４０は、ひとつのバッチを構成する各薬を示す。産物ノード１４５はここではドキュメントとして示されているが、画像、要約などでもよく、産物を含んでもよい。本発明に基づくシステムは、すべての有益な開発次元（例えば、半導体プロセス開発の場合、実験、ロット、ウエハ、産物など）についての情報をキャプチャできる。なお、開発次元はすべてドキュメントとされるが、いずれのファイルタイプでもよい。回収されたすべての次元は互いに関連付けられ、次元を構成する各アイテムは次元の内外を問わず、他のアイテムと互いに関連し得る。図３はソース「クモの巣」を半導体プロセスに適用した例を示す。

本発明の管理システムは、産物を互いに関連付け、結合させることが可能で、特に、産物とアプリケーションドメインの研究および開発環境の他の次元の詳細なキャプチャとを関連付けることが可能である。このことにより、ユーザは実験パラメータおよび実験パラメータ変更および別途実施した実験が結果に対して与える効果をみることができ、そうして研究および開発の自由度の因果関係をより深く洞察することができる。図２には、各次元間の相関関係および相互関係の例を、各次元を結ぶ線で示している。例えば、線１５０は次元２にあるノードと次元１にあるノードとの関係を示す。

本発明に基づくシステムに迅速かつできる限り少ない労力で情報を追加するには、産物データベースを自動的にファイルシステムから移植する機能をシステムに設けてもよい。そのためには、システムは、合意したパターンを満たすファイルおよびディレクトリを含む設定可能なディレクトリ構造を読み、見つかったファイルまたはディレクトリから産物や他の次元を移植する。さらに、対応するエンティティ間の関係を作成してクモの巣を構築し、作成されたエンティティにキーワードを付与する。

図３に示す本発明の他の実施形態では半導体業界の例を用いており、クモの巣構造３００において、情報が製品を研究開発する過程における様々な次元のうちどの次元に保存されるか、ステータスについて有益な情報を引き出すためにはどのような相関関係を形成したらよいかを示している。図３では、情報の第１次元として一連の実験３１０、第２の次元として一連の半導体ウエハのロット３２０、第３の次元として各半導体ウエハ３３０、および、産物３４０としてテキストコメント、画像、その他の情報などのドキュメント（ただし、これらに限定されない）を示す。

各次元を結ぶ各線がそれぞれの関係を示している。一例をあげると、ユーザはウエハの進捗について追跡できる。ウエハの進捗は、インターフェースライン３４６を介して、半導体ロットに関連している。この半導体ロットがウエハ製造設備にて各生産段階をすでに経過したロットであると、それについての情報がこの次元のこのノードに保存される。線は、次に線３４７に接続されており、ある実験と関連付けられている。このことにより、ユーザはある複数の実験があるひとつの方法論で実施されたことがわかる。

よって、本発明の情報保存関連機能により、次元内の相関関係および次元間の相関関係を実現し、ユーザに対し、どのような情報が利用可能で、各情報がプロセス環境のどの局面に関係するかを表示できる。このように、ユーザは、製造設備のさまざまな局面で実施されるプロセス段階を特定することが可能であり、ロットやバッチがどこで処理されたか、ロットやバッチにどのような実験がどのように実施されたか、どのような画像が保存されているかなどを産物から知ることができる。

図１に示す基本概念に加えて、図４に、本発明の他の情報管理追跡システム（ＩＭＴＳ）４００の環境およびアーキテクチャを示す。該情報管理追跡システム（ＩＭＴＳ）４００は、少なくとも設計追跡環境からのデータを管理するデータ管理ユニット４１０、プロセス設計情報を管理するプロセス設計ユニット４２０、プロセス開発追跡ユニット４３０、バックアノテーションユニット４５０、使用／役割管理ユニット４５５、ドキュメント管理ユニット４６０を備えている。

データ管理ユニット４１０はさらに、プロセス設計ユニット４２０のデータを処理する設計環境データモジュール４１１、プロセス開発追跡環境４３０およびバックアノテーションユニット４５０のデータを処理するプロセス開発追跡データモジュール４１２、使用／役割管理ユニット４５５のデータを処理する雑データモジュール４１３、ドキュメント管理ユニットのデータを処理するファイルデータモジュール４１４を備える。

プロセス設計ユニット４２０はさらに、プロセスフロー設計モジュール４２２、プロセス段階設計モジュール４２１、インポート／エクスポートモジュール４２３を備える。

データプロセス開発追跡ユニット４３０はさらに、データ維持モジュール４４０、検索モジュール４４５、インポート／エクスポートモジュール４３１を備える。データ維持モジュール４４０はさらに、上述したように次元を備えており、これらの次元には少なくとも、プロセスフロー４４０ａ、プロセス段階４４０ｂ、産物４４０ｃ、ウエハ４４０ｄ、設計４４０ｅ、実験４４０ｇ、プロジェクト４４０ｈが含まれる。検索モジュール４４５はさらに、少なくとも、検索４４５ａ、ナビゲーション４４５ｂ、レポート４４５ｃ、統計的評価４４５ｄなどの機能を提供するための手段を備える。

ここで、図４を参照すると、バックアノテーションユニット４５０はさらに、インポート／エクスポートモジュール４５１、スケジューリングモジュール４５２、追跡移植モジュール４５３を備える。

プロセス設計ユニット４２０は、必要に応じて、シミュレーションユニット５００とのやり取りが可能であり、プロセス開発において、シミュレーションユニット５００にデータを送ったり、シミュレーションユニット５００からデータを受け取ったりする。プロセス設計ユニット４２０はまた、インポート／エクスポートモジュール４２３を介して、外部システム５１０、半導体製造設備環境２３０、評価環境２４０に適宜データを送る。半導体製造設備環境２３０および評価環境２４０からのデータは、バックアノテーションユニット４５０を介してシステムにフィードバックされ、フィードバックされた情報は、必要に応じて、データプロセス開発追跡ユニット４３０に送られる。

システムの各要素は、データが図５に示すような形でユーザに表示されるように制御される。図からわかるように、プロジェクト概要ディスプレイ６００を設けてもよく、該ディスプレイ６００において、各実験モジュール６１０には、例えば、製造ロット、各製造ロットで生産されたウエハ、および、ある実験に関連付けられた産物などのデータを表示してもよい。該実験は他の実験にリンクされており、ユーザが理解しやすいようになっている。リンクは、例えば、同じウエハまたは同じロットを採用する隣接する実験に設けてもよい。それにより、ユーザはプロジェクトの概要を知ることができ、必要に応じて、実験、ロット、ウエハ、産物間のリンクを理解できる。図６は、プロジェクタスクリーンから、ユーザがデータ間を移動できる様子を示す。

図７は、本発明のシステム４００が、使用時において、どのようにシミュレーションユニット５００、つまり、アプリケーションシステムと相互作用して必要なデータを提供および取得するか、どのようにユーザ表示システム７００と相互作用してユーザがリモート操作（例えば、インターネットベースのシステムを介して）または固定ベースを通じて入力したデータを提供および受領するかを示している。

以上の記載からわかるように、本発明は、多数のソースからプロジェクトデータを受け取り、そのデータを処理および照合し、ユーザに対し表示することで、ユーザがシステムの概要について情報を取得し、従来になかった方法で開発プロセスを管理できる情報管理追跡システムを提供する。

本発明にかかるプロセス設計追跡環境の一般的アーキテクチャを示す概略フロー図である。 本発明の一実施形態に適用された一般的アーキテクチャの一例を示す概略図である。 本発明の一実施形態に適用された特定のアーキテクチャの一例を示す概略図である。 本発明のシステムをより詳細に示す概略図である。 本発明のシステムによりデータがユーザに対し提供される様子を示す概略図である。 本発明のシステムにおいてユーザがアクセス可能な流れを示す概略図である。 コンピュータネットワーク上で実現可能な本発明のシステムの相互作用を示す一般的概略図である。

符号の説明

２００、４００ 情報管理追跡システム（プロセス設計追跡環境）
２１０ プロセス設計開発追跡環境
２２０ シミュレーション環境
２２２ シミュレーション結果ライン
２２４ 段階フローデータライン
２２６ 機械設定データ
２２８ 予定検査ライン
２３０ 半導体製造設備環境（製造システム）
２３２ 現実設定フローライン
２３６ ループ
２４０ 評価環境（評価システム）
１００ クモの巣構造
１３０ 次元１ノード
１３５ 次元２ノード
１４０ 次元３ノード
１４５ 産物ノード
３１０ 一連の実験
３２０ ロット
３３０ 各半導体ウエハ
３４０ 産物
３４６ インターフェースライン
３４７ 線
４１０ データ管理ユニット（データ管理部）
４１１ 設計環境データモジュール
４１２ プロセス開発追跡データモジュール
４１３ 雑データモジュール
４１４ ファイルデータモジュール
４２０ プロセス設計ユニット（プロセス設計環境）
４２１ プロセス段階設計モジュール
４２２ プロセスフロー設計モジュール
４２３、４３１、４５１ インポート／エクスポートモジュール
４３０ プロセス開発追跡ユニット（開発追跡環境）
４４０ データ維持モジュール
４４０ａ プロセスフロー
４４０ｂ プロセス段階
４４０ｃ 産物
４４０ｄ ウエハ
４４０ｅ 設計
４４０ｇ 実験
４４０ｈ プロジェクト
４４５ 検索モジュール
４４５ａ 検索
４４５ｂ ナビゲーション
４４５ｃ レポート
４４５ｄ 統計的評価
４５０ バックアノテーションユニット（バックアノテーション環境、あるいはアノテーション部）
４５２ スケジューリングモジュール
４５３ 追跡移植モジュール
４５５ 使用／役割管理ユニット
４６０ ドキュメント管理ユニット
５００ シミュレーションユニット
５１０ 外部システム
６００ プロジェクト概要ディスプレイ
６１０ 各実験モジュール
７００ ユーザ表示システム

Claims (8)

1. プロセス開発に関する産物データを管理追跡する情報管理追跡システムであって、
   前記産物データは、開発実験パラメータ、結果および製品に関するデータを含み、
   前記システムは、データ管理部と、プロセス設計に関するデータを保持するプロセス設計環境と、前記産物データを含むプロセス開発に関するデータを保持する開発追跡環境と、プロセスデータを受け取りかつ前記プロセスデータを前記開発追跡環境に送るバックアノテーション環境と、を備え、
   前記データ管理部が、前記プロセス設計環境、前記開発追跡環境および前記バックアノテーション環境を制御し、使用時において、各環境で受け取られ保存されたデータがリンクされた状態でアクセス可能になるように制御され、
   ユーザは各環境からデータを取得でき、および各環境間のリンクを閲覧できる、
   ことを特徴とするシステム。
2. 請求項１に記載のシステムにおいて、
   前記プロセス設計環境が前記アノテーション部と連絡するように構成されている
   ことを特徴とするシステム。
3. 請求項１または請求項２に記載のシステムにおいて、
   前記プロセス設計環境は少なくとも１つの製造システムまたは評価システムにデータを提供するように構成されている
   ことを特徴とするシステム。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のシステムにおいて、
   前記データ管理部から提供されるデータを受け取るためのディスプレイをさらに備えた
   ことを特徴とするシステム。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のシステムにおいて、
   半導体製造プロセス開発に関連付けられたデータを管理する
   ことを特徴とするシステム。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のシステムにおいて、
   前記データ管理部が前記産物データにメタデータを付与し、リンク表示および検索を可能にするための手段を備える
   ことを特徴とするシステム。
7. 情報を管理追跡する方法であって、
   前記情報はプロセス開発に関する産物データを含み、前記産物データは開発実験パラメータ、結果および製品に関するデータを含み、
   前記方法は、
   データ管理部を設ける工程と、
   プロセス設計環境においてプロセス設計に関するデータを保持する工程と、
   開発追跡環境において、前記産物データを含む前記プロセス開発に関するデータを保持する工程と、
   バックアノテーション環境においてプロセスデータを受け取り、前記開発追跡環境に前記プロセスデータを提供する工程と、
   前記データ管理部が、前記プロセス設定環境、前記開発追跡環境および前記バックアノテーション環境を制御し、使用時において、各環境で受け取られ保存されたデータがリンクされた状態でアクセス可能になるよう制御され、ユーザが各環境からデータを取得でき、および各環境間のリンクを閲覧できるようにする工程と
   を備えたことを特徴とする方法。
8. 請求項７に記載の方法を実行するコンピュータを制御するための命令を備えることを特徴とするコンピュータプログラム製品。

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