JP2009054766A - Monitoring method, monitoring device and monitoring program of manufacturing process, and manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、製造プロセスの監視方法、監視装置及び監視プログラム並びに半導体装置の製造方法に関し、特に、製品の製造装置から出力された測定信号に基づいて、製造装置における異常の発生を監視する製造プロセスの監視方法、監視装置及び監視プログラム、並びにこの監視方法を適用した半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a manufacturing process monitoring method, a monitoring apparatus, a monitoring program, and a semiconductor device manufacturing method, and in particular, a manufacturing process for monitoring occurrence of an abnormality in a manufacturing apparatus based on a measurement signal output from a product manufacturing apparatus. The present invention relates to a monitoring method, a monitoring apparatus, a monitoring program, and a semiconductor device manufacturing method to which the monitoring method is applied.
従来より、半導体装置の製造ラインにおいては、各製造装置から出力される測定信号に基づいて、各製造装置における異常の発生を監視している。例えば、測定信号の履歴から平均値μ及び標準偏差σを求め、(μ±3σ)の値を管理限界と定め、測定信号がこの管理限界を超えた場合に一律にアラームを発報し、製造装置の点検を行っている(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a semiconductor device manufacturing line, occurrence of an abnormality in each manufacturing apparatus is monitored based on a measurement signal output from each manufacturing apparatus. For example, the average value μ and standard deviation σ are obtained from the history of the measurement signal, the value of (μ ± 3σ) is set as the control limit, and when the measurement signal exceeds the control limit, an alarm is issued uniformly and manufactured. The apparatus is inspected (for example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、製造装置によっては、パーツの交換又はクリーニング等のメンテナンスを施した場合にも、測定信号が変動して管理限界を超えてしまう場合がある。上述の従来の方法では、このような場合にもアラームが発報されてしまい、その結果、不要な装置点検が行われるという問題がある。 However, depending on the manufacturing apparatus, even when maintenance such as replacement of parts or cleaning is performed, the measurement signal may fluctuate and exceed the control limit. In the conventional method described above, an alarm is issued even in such a case, and as a result, there is a problem that unnecessary device inspection is performed.
この問題の回避策として、メンテナンス担当者が装置点検担当者に、各製造装置におけるメンテナンスの実施タイミングの情報を伝えるという方法が考えられる。しかしながら、半導体装置の製造ラインにおいては、製造装置の数が数百〜数千と膨大であるため、この方法では、メンテナンスの実施を装置点検担当者がリアルタイムに把握することは困難である。 As a workaround for this problem, a method may be considered in which a maintenance person communicates information on the timing of performing maintenance in each manufacturing apparatus to an apparatus inspection person. However, in the semiconductor device manufacturing line, the number of manufacturing apparatuses is enormous, hundreds to thousands, and it is difficult for the person in charge of apparatus inspection to grasp in real time that the maintenance is performed by this method.
本発明の目的は、製造装置のメンテナンスの実施時期を自動的に検出できる製造プロセスの監視方法、監視装置及び監視プログラム並びに半導体装置の製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a manufacturing process monitoring method, a monitoring apparatus and a monitoring program, and a semiconductor device manufacturing method capable of automatically detecting the maintenance execution time of the manufacturing apparatus.
本発明の一態様によれば、製品の製造装置から出力された測定信号に対してウェーブレット変換を行い、複数の周波数帯のウェーブレット変換信号を求める変換工程と、前記複数の周波数帯のウェーブレット変換信号のうち一定数以上のウェーブレット変換信号が閾値以上である場合には、前記製造装置のメンテナンスが行われたと判定し、それ以外の場合には、前記製造装置のメンテナンスが行われていないと判定するメンテナンス判定工程と、前記測定信号が管理範囲内にあるか否かを判定する異常検出工程と、を備え、前記メンテナンスが行われたと判定した場合には、アラームを発報せず、前記メンテナンスより後に出力された前記測定信号に基づいて新たな管理範囲を設定し、前記メンテナンスが行われていないと判定した場合であって、前記測定信号が前記管理範囲内にある場合には、前記製造装置は正常であると判定してアラームを発報せず、前記メンテナンスが行われていないと判定した場合であって、前記測定信号が前記管理範囲内にない場合には、前記製造装置に異常が発生したと判定してアラームを発報することを特徴とする製造プロセスの監視方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, a wavelet transform is performed on a measurement signal output from a product manufacturing apparatus to obtain a wavelet transform signal in a plurality of frequency bands, and the wavelet transform signal in the plurality of frequency bands. If a certain number or more of the wavelet transform signals are equal to or greater than a threshold value, it is determined that maintenance of the manufacturing apparatus has been performed, and otherwise, it is determined that maintenance of the manufacturing apparatus has not been performed. A maintenance determination step, and an abnormality detection step for determining whether or not the measurement signal is within a management range. When it is determined that the maintenance has been performed, an alarm is not issued and the maintenance is performed after the maintenance. A new management range is set based on the output measurement signal and it is determined that the maintenance is not performed. When the measurement signal is within the control range, the manufacturing apparatus determines that the manufacturing apparatus is normal, does not issue an alarm, and determines that the maintenance is not performed. When the measurement signal is not within the control range, it is determined that an abnormality has occurred in the manufacturing apparatus, and an alarm is issued, and a manufacturing process monitoring method is provided.
本発明の他の一態様によれば、前記製品が半導体装置であり、前述の方法によって製造プロセスの監視を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device, wherein the product is a semiconductor device, and the manufacturing process is monitored by the method described above.
本発明の更に他の一態様によれば、製品の製造装置から出力された測定信号に基づいて、前記製造装置に異常が発生したか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が前記製造装置に異常が発生したと判定したときに、アラームを発報する発報手段と、を備え、前記判定手段は、前記測定信号に対してウェーブレット変換を行い、複数の周波数帯のウェーブレット変換信号を求め、前記複数の周波数帯のウェーブレット変換信号のうち一定数以上のウェーブレット変換信号が閾値以上である場合には、前記製造装置のメンテナンスが行われたと判定し、それ以外の場合には、前記製造装置のメンテナンスが行われていないと判定し、前記測定信号が管理範囲内にあるか否かを判定し、前記メンテナンスが行われたと判定した場合には、前記メンテナンスより後に出力された前記測定信号に基づいて新たな管理範囲を設定し、前記メンテナンスが行われていないと判定した場合であって、前記測定信号が前記管理範囲内にある場合には、前記製造装置は正常であると判定し、前記メンテナンスが行われていないと判定した場合であって、前記測定信号が前記管理範囲内にない場合には、前記製造装置に異常が発生したと判定することを特徴とする製造プロセスの監視装置が提供される。 According to still another aspect of the present invention, a determination unit that determines whether an abnormality has occurred in the manufacturing apparatus based on a measurement signal output from the product manufacturing apparatus, and the determination unit includes the manufacturing unit An alarm means for issuing an alarm when it is determined that an abnormality has occurred in the apparatus, the determination means performs wavelet transform on the measurement signal, and outputs wavelet transform signals in a plurality of frequency bands. Determining that when a certain number or more of the wavelet transform signals of the plurality of frequency bands are equal to or greater than a threshold value, it is determined that maintenance of the manufacturing apparatus has been performed; otherwise, the manufacturing is performed. When it is determined that the apparatus is not maintained, it is determined whether the measurement signal is within a management range, and when it is determined that the maintenance is performed, When a new management range is set based on the measurement signal output after tenancy and it is determined that the maintenance is not performed, and the measurement signal is within the management range, When it is determined that the manufacturing apparatus is normal and the maintenance is not performed and the measurement signal is not within the management range, it is determined that an abnormality has occurred in the manufacturing apparatus. A manufacturing process monitoring device is provided.
本発明の更に他の一態様によれば、コンピューターに、製品の製造装置から出力された測定信号に対してウェーブレット変換を行い、複数の周波数帯のウェーブレット変換信号を求める変換手順と、前記複数の周波数帯のウェーブレット変換信号のうち一定数以上のウェーブレット変換信号が閾値以上である場合には、前記製造装置のメンテナンスが行われたと判定し、それ以外の場合には、前記製造装置のメンテナンスが行われていないと判定するメンテナンス判定手順と、前記測定信号が管理範囲内にあるか否かを判定するSPC手順と、を実行させ、前記メンテナンスが行われたと判定した場合には、アラームを発報させず、前記メンテナンスより後に出力された前記測定信号に基づいて新たな管理範囲を設定させ、前記メンテナンスが行われていないと判定した場合であって、前記測定信号が前記管理範囲内にある場合には、前記製造装置は正常であると判定させてアラームを発報させず、前記メンテナンスが行われていないと判定した場合であって、前記測定信号が前記管理範囲内にない場合には、前記製造装置に異常が発生したと判定させてアラームを発報させることを特徴とする製造プロセスの監視プログラムが提供される。 According to still another aspect of the present invention, a computer performs a wavelet transform on a measurement signal output from a product manufacturing apparatus, and obtains a wavelet transform signal of a plurality of frequency bands, If a certain number or more of the wavelet transform signals in the frequency band are equal to or greater than the threshold value, it is determined that the manufacturing apparatus has been maintained. In other cases, the manufacturing apparatus is maintained. A maintenance determination procedure for determining that the maintenance signal has not been received, and an SPC procedure for determining whether or not the measurement signal is within a management range. If it is determined that the maintenance has been performed, an alarm is issued. The maintenance range is set based on the measurement signal output after the maintenance, and the maintenance is performed. If it is determined that the measurement signal is within the control range, the manufacturing apparatus is determined to be normal and no alarm is issued, and the maintenance is being performed. If it is determined that the measurement signal is not within the control range, it is determined that an abnormality has occurred in the manufacturing apparatus and an alarm is issued. Is provided.
本発明によれば、製造装置のメンテナンスの実施時期を自動的に検出できる製造プロセスの監視方法、監視装置及び監視プログラム並びに半導体装置の製造方法を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a manufacturing process monitoring method, a monitoring apparatus and a monitoring program, and a semiconductor device manufacturing method capable of automatically detecting the maintenance execution time of the manufacturing apparatus.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る製造プロセスの監視システムを例示するブロック図である。
図1に示すように、本実施形態に係る監視システム1においては、製品を製造する製造装置2が設けられている。なお、本明細書において「製品」というときは、製造装置において所定の処理がなされた後の部材をいい、いわゆる完成品の他に中間製品も含むものとする。製造装置2は、例えば、大規模集積回路(LSI:Large Scale Integrated circuit)等の半導体装置を製造するための製造ラインの一部を構成する装置である。製造装置2は、この製造装置2が実施する処理の条件、例えば、チャンバー内の温度又は圧力等を一定時間毎に測定し、これらの測定値を測定信号として出力する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a manufacturing process monitoring system according to this embodiment.
As shown in FIG. 1, in the
また、監視システム1には、監視装置3が設けられている。監視装置3は、製造装置2が実施するLSIの製造プロセスに異常が発生していないかどうかを監視する製造プロセスの監視装置である。監視装置3においては、製造装置2から出力された測定信号が入力され、この測定信号に基づいて製造装置2に異常が発生したか否かを判定する判定手段4が設けられている。また、監視装置3には、判定手段4が製造装置2に異常が発生したと判定したときに、アラームを発報する発報手段5が設けられている。なお、説明の便宜上、図1においては製造装置2が1台しか示されていないが、監視システム1には複数台の製造装置2が設けられており、1台の監視装置3が複数台の製造装置2を監視してもよい。
The
更に、監視システム1には、端末コンピューター6が設けられている。端末コンピューター6は製造装置2の装置点検担当者が使用するものである。端末コンピューター6には監視装置3から出力されたアラームが入力され、アラームが入力されたときに、これを表示する。
Furthermore, the
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る監視装置の動作、すなわち、本実施形態に係る製造プロセスの監視方法について説明する。
図2(a)〜(h)は、横軸に時間をとり、縦軸に測定信号又はそのウェーブレット変換信号をとって、測定信号の履歴又はそれに対応するウェーブレット変換信号の変化を例示するグラフ図である。
図2(a)の縦軸は圧力を示す測定信号を表わし、(b)の縦軸はその高周波のウェーブレット変換信号を表わし、(c)の縦軸はその中周波のウェーブレット変換信号を表わし、(d)の縦軸はその低周波のウェーブレット変換信号を表わす。また、図2(e)の縦軸は温度を示す測定信号を表わし、(f)の縦軸はその高周波のウェーブレット変換信号を表わし、(g)の縦軸はその中周波のウェーブレット変換信号を表わし、(h)の縦軸はその低周波のウェーブレット変換信号を表わす。図2の各図において、横軸(時間軸)の値は共通である。また、図2には、「高周波」、「中周波」、「低周波」の3つの周波数帯のウェーブレット変換信号のみを示しているが、周波数帯の数は3つに限定されず、4つ以上であってもよい。
また、図3は、本実施形態に係る製造プロセスの監視方法を例示するフローチャート図である。
Next, an operation of the monitoring apparatus according to the present embodiment configured as described above, that is, a manufacturing process monitoring method according to the present embodiment will be described.
FIGS. 2A to 2H are graphs illustrating the history of the measurement signal or the change of the wavelet transform signal corresponding to the history of the measurement signal, with time on the horizontal axis and the measurement signal or its wavelet transform signal on the vertical axis. It is.
The vertical axis of FIG. 2 (a) represents the measurement signal indicating the pressure, the vertical axis of (b) represents the high-frequency wavelet transform signal, the vertical axis of (c) represents the medium-frequency wavelet transform signal, The vertical axis of (d) represents the low-frequency wavelet transform signal. The vertical axis in FIG. 2 (e) represents the measurement signal indicating temperature, the vertical axis in (f) represents the high-frequency wavelet transform signal, and the vertical axis in (g) represents the medium-frequency wavelet transform signal. The vertical axis of (h) represents the low-frequency wavelet transform signal. In each diagram of FIG. 2, the values on the horizontal axis (time axis) are common. Further, FIG. 2 shows only wavelet transform signals in three frequency bands of “high frequency”, “medium frequency”, and “low frequency”, but the number of frequency bands is not limited to three, but four. It may be the above.
FIG. 3 is a flowchart illustrating the manufacturing process monitoring method according to this embodiment.
図2(a)及び(e)に示すように、製造装置2からは、時刻tにおけるチャンバー内の圧力を示す測定信号P(t)、及び、時刻tにおけるチャンバー内の温度を示す測定信号T(t)が、監視装置3に対して出力されている。時刻tの値は、一定の間隔で配列された離散的な値をとり、例えば、1秒ごとの値をとる。図2に示す時刻t0は、製造装置2に対してメンテナンスが実施された時刻である。メンテナンスとは、例えば、製造装置2のパーツ交換又はクリーニング等である。
As shown in FIGS. 2A and 2E, the
図2(a)及び(e)に示すように、メンテナンスの実施タイミングよりも前の期間、すなわち、t<t0の期間においては、測定信号P(t)及びT(t)は、それぞれの平均値を中心とした所定の範囲内にほぼ収まっている。例えば、測定信号P(t)の平均値をμPとし、標準偏差をσPとしたとき、測定信号P(t)は(μP−3σP)〜(μP+3σP)の範囲内にほぼ収まっている。そこで、監視装置3は、この範囲を管理範囲として設定し、SPC(Statistical Process Control:統計的工程管理)を行う。すなわち、測定信号が管理範囲から外れたときに、製造装置2に異常が発生したと判定し、端末コンピューター6に対してアラームを発報する。
As shown in FIGS. 2A and 2E, in the period before the maintenance execution timing, that is, in the period of t <t 0 , the measurement signals P (t) and T (t) It is approximately within a predetermined range centered on the average value. For example, when the average value of the measurement signal P (t) is μ P and the standard deviation is σ P , the measurement signal P (t) is in the range of (μ P −3σ P ) to (μ P + 3σ P ). Almost settled. Therefore, the
しかしながら、時刻t0において製造装置2に対してメンテナンスが実施されると、測定信号P(t)及びT(t)は、それぞれ、大きく、不連続的に且つ不可逆的に変化する。そして、メンテナンスの実施タイミングより後の期間、すなわち、t0<tの期間においては、測定信号P(t)及びT(t)は、それぞれ、新たな範囲内で安定する。一般に、メンテナンス後の期間において測定信号が安定する範囲は、メンテナンス前の期間において測定信号が安定していた範囲とは大きく異なるため、メンテナンス前の平均値及び標準偏差に基づいて設定された管理範囲により、メンテナンス後も引き続きSPCを行うと、メンテナンス時刻t0において製造装置2に異常が発生したと判定され、アラームが発報されてしまう。しかし、実際には製造装置2に異常は発生しておらず、点検も必要としていないため、このアラームは虚報となる。
However, when maintenance is performed on the
そこで、本実施形態においては、測定信号が変動したときに、これがメンテナンスに起因するものか否かを判定し、メンテナンスに起因するものであると判定したときには、アラームを発報しないようにする。また、メンテナンス後の測定信号に基づいて新たに管理範囲を設定し、以後はこの新たな管理範囲に基づいてSPCを実施する。 Therefore, in the present embodiment, when the measurement signal fluctuates, it is determined whether or not this is due to maintenance, and when it is determined that it is due to maintenance, an alarm is not issued. In addition, a new management range is set based on the measurement signal after maintenance, and thereafter, SPC is performed based on the new management range.
測定信号の変動がメンテナンスに起因するものか否かの判定は、測定信号をウェーブレット変換することにより行う。図2(a)及び(e)に示すように、測定信号が時刻t0において大幅且つ不連続的に変化すると、図2(b)〜(d)、(f)〜(h)に示すように、これらの測定信号のウェーブレット変換信号が、全ての周波数において高い値をとる。従って、全てのウェーブレット変換信号が閾値以上の値をとったときに、メンテナンスが実施されたと推定することができる。 Whether or not the fluctuation of the measurement signal is caused by maintenance is determined by wavelet transforming the measurement signal. As shown in FIG. 2 (a) and (e), the measurement signal changes greatly and discontinuously at time t 0, as shown in FIG. 2 (b) ~ (d) , (f) ~ (h) In addition, the wavelet transform signals of these measurement signals take high values at all frequencies. Therefore, it can be estimated that maintenance has been performed when all the wavelet transform signals have values greater than or equal to the threshold.
以下、上述の本実施形態に係る監視方法、すなわち、メンテナンスの有無を判定した上でSPCを行う監視方法を実現するアルゴリズムの具体例について説明する。
図1に示す監視システム1において、製造装置2は連続して製品を製造し、チャンバー内の圧力及び温度を逐次測定し、時刻tにおけるチャンバー内の圧力を表わす測定信号P(t)及び温度を表わす測定信号T(t)を、監視装置3に対して逐次出力している。この状態において、監視装置3は、以下のように動作する。
Hereinafter, a specific example of an algorithm for realizing the monitoring method according to the above-described embodiment, that is, the monitoring method for performing SPC after determining the presence or absence of maintenance will be described.
In the
先ず、図3のステップS1に示すように、過去の測定信号P(t)及びT(t)の履歴から、測定信号P(t)の平均値μP及び標準偏差σP、並びに測定信号T(t)の平均値μT及び標準偏差σTを算出する。そして、これらの平均値及び標準偏差に基づいて、測定信号の管理範囲を設定する。例えば、測定信号P(t)の管理範囲を(μP−3σP)〜(μP+3σP)とし、測定信号T(t)の管理範囲を(μT−3σT)〜(μT+3σT)とする。また、測定信号P(t)をウェーブレット変換し、得られたウェーブレット変換信号に基づいて閾値αPを決定する。更に、測定信号T(t)をウェーブレット変換し、得られたウェーブレット変換信号に基づいて閾値αTを決定する。このとき、閾値αP及びαTは、製造装置2のメンテナンスが実施されたときに、一定数以上、例えば、全ての周波数についてのウェーブレット変換信号が、この閾値αP及びαTを超えるような値とする。
First, as shown in step S1 of FIG. 3, from the history of past measurement signals P (t) and T (t), the average value μ P and standard deviation σ P of the measurement signal P (t) and the measurement signal T It calculates an average value mu T and standard deviation sigma T of (t). Based on the average value and the standard deviation, the management range of the measurement signal is set. For example, the management range of the measurement signal P (t) is (μ P −3σ P ) to (μ P + 3σ P ), and the management range of the measurement signal T (t) is (μ T −3σ T ) to (μ T + 3σ). T ). The measurement signal P (t) is a wavelet transform, to determine the threshold alpha P based on the obtained wavelet transform signal. Further, the measurement signal T (t) is subjected to wavelet transform, and a threshold value α T is determined based on the obtained wavelet transform signal. At this time, when the maintenance of the
この状態で、図3のステップS2並びに図2(a)及び(e)に示すように、製造装置2から、時刻tにおける測定信号P(t)及び測定信号Tを読み込む。
In this state, as shown in step S2 of FIG. 3 and FIGS. 2A and 2E, the measurement signal P (t) and the measurement signal T at time t are read from the
次に、ステップS3に示すように、時刻tまでの一定の期間に読み込まれた測定信号P(t)及びT(t)に対して逐次ウェーブレット変換を行い、図2(b)〜(d)、(f)〜(h)に示すように、複数の周波数帯のウェーブレット変換信号WP(t,f)及びWT(t,f)を求める。WP(t,f)は、時刻tまでの測定信号P(t)について求められた周波数fのウェーブレット変換信号であり、WT(t,f)は、時刻tまでの測定信号T(t)について求められた周波数fのウェーブレット変換信号である。 Next, as shown in step S3, the wavelet transform is sequentially performed on the measurement signals P (t) and T (t) read during a certain period until time t, and FIGS. , (F) to (h), wavelet transform signals W P (t, f) and W T (t, f) in a plurality of frequency bands are obtained. W P (t, f) is a wavelet transform signal of frequency f obtained for the measurement signal P (t) up to time t, and W T (t, f) is the measurement signal T (t up to time t. ) Is a wavelet transform signal of frequency f obtained for.
次に、ステップS4に示すように、製造装置2についてメンテナンスが実施されたか否かの判定を行う。具体的には、ウェーブレット変換信号WP(t,f)を閾値αPと比較すると共に、ウェーブレット変換信号WT(t,f)を閾値αTと比較する。そして、図2に示すように、複数の周波数帯のウェーブレット変換信号WP(t,f)のうち、一定数以上のウェーブレット変換信号が閾値αP以上であり、且つ、複数の周波数帯のウェーブレット変換信号WT(t,f)のうち、一定数以上のウェーブレット変換信号が閾値αT以上である場合に、時刻tにおいて製造装置2のメンテナンスが行われたと判定する。例えば、全ての周波数fに対してウェーブレット変換信号WP(t,f)がαP以上であり、且つ、全ての周波数fに対してウェーブレット変換信号WT(t,f)がαT以上である場合に、メンテナンスが行われたと判定する。一方、上記以外の場合には、製造装置2のメンテナンスが行われていないと判定する。
Next, as shown in step S4, it is determined whether or not the
ステップS4において、製造装置2のメンテナンスが行われたと判定した場合には、ステップS5に示すように、メンテナンスが実施された時刻t0から数えて数点が測定される間、すなわち、時刻t0から数単位時間が経過するまでは、測定信号が管理限界を超えていても、アラームを発報しない。そして、ステップS6に示すように、メンテナンスの実施時刻t0よりも後に出力された測定信号P(t)及びT(t)について、平均値μP、μT及び標準偏差σP、σTを算出する。これにより、メンテナンスより後に出力された測定信号に基づいて新たな管理範囲を設定する。その後、ステップS9に進む。
In step S4, while if it is determined that the maintenance of the
一方、ステップS4において、メンテナンスが行われていないと判定した場合は、ステップS7に示すように、測定信号が管理範囲内にあるか否かを判定する。すなわち、
|P(t)−μP|>3σP
又は
|T(t)−μT|>3σT
であれば、製造装置2に異常が発生したと判断し、それ以外の場合は、製造装置2は正常であると判断する。
On the other hand, if it is determined in step S4 that maintenance has not been performed, it is determined whether or not the measurement signal is within the management range, as shown in step S7. That is,
| P (t) −μ P |> 3σ P
Or | T (t) −μ T |> 3σ T
If so, it is determined that an abnormality has occurred in the
ステップS7において、製造装置2に異常が発生したと判断した場合には、ステップS8に進み、アラームを発報する。例えば、監視装置3が端末コンピューター6に対して警告のメールを送信する。これにより、製造装置2の点検担当者の注意を喚起する。その後、ステップS9に進む。
If it is determined in step S7 that an abnormality has occurred in the
一方、ステップS7において、製造装置2が正常であると判断した場合には、ステップS8は経由せずに、すなわち、アラームは発報せずに、ステップS9に進む。
On the other hand, if it is determined in step S7 that the
そして、製造装置2の監視を続行する場合には、ステップS9からステップ10に進み、時刻tの値を1だけ増加させ、ステップS2に戻る。以後、上述の工程を繰り返す。このような工程により、半導体装置、例えば、LSIを製造することができる。すなわち、本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、前述の方法によって製造プロセスの監視を行う製造方法である。
When monitoring the
次に、本実施形態の効果について説明する。
上述の如く、製造装置に対してメンテナンスを実施した場合、メンテナンスの前後で測定信号が大きく且つ不連続的に変化する場合がある。このような場合、測定信号のウェーブレット変換信号は、測定信号が急激に変化した時刻において、全周波数帯で高い値を示す。また、この製造装置が複数の種類の測定信号を出力している場合には、全ての測定信号が同時に変化する。一方、製造装置に異常が発生したときには、多くの場合、測定信号の変化は連続的であるか、又は突発的であり、すぐに元の水準に戻る。また、複数種類の測定信号が出力されている場合には、一部の測定信号のみが変化する。このため、製造装置に異常が発生したときには、全ての測定信号の全周波数帯のウェーブレット変換信号が、同時に高い値をとることはない。
Next, the effect of this embodiment will be described.
As described above, when the maintenance is performed on the manufacturing apparatus, the measurement signal may be large and discontinuously change before and after the maintenance. In such a case, the wavelet transform signal of the measurement signal shows a high value in the entire frequency band at the time when the measurement signal suddenly changes. When this manufacturing apparatus outputs a plurality of types of measurement signals, all measurement signals change simultaneously. On the other hand, when an abnormality occurs in the manufacturing apparatus, in many cases, the measurement signal changes continuously or suddenly, and immediately returns to the original level. In addition, when a plurality of types of measurement signals are output, only some of the measurement signals change. For this reason, when an abnormality occurs in the manufacturing apparatus, the wavelet transform signals of all frequency bands of all measurement signals do not take high values at the same time.
従って、本実施形態においては、全てのウェーブレット変換信号、又は一定数以上のウェーブレット変換信号が閾値以上となっているかどうかを調べることにより、メンテナンスが実施されたか否かを推定することができる。そして、メンテナンスが実施されておらず、且つ、測定信号が管理範囲から外れた場合のみに、アラームを発報することにより、メンテナンスに起因する虚報の発生を防止し、製造装置に異常が発生したときにのみ、的確にアラームを発報することができる。このように、本実施形態によれば、測定信号に基づいて、製造装置のメンテナンスの実施時期を自動的に検出することができ、メンテナンスの有無に拘わらず、虚報の発生確率を一定にすることができる。この結果、半導体装置を効率的に製造することができる。 Therefore, in the present embodiment, it is possible to estimate whether or not maintenance has been performed by checking whether all wavelet transform signals or a certain number of wavelet transform signals are equal to or greater than a threshold value. And, only when the maintenance is not performed and the measurement signal is out of the management range, the alarm is issued to prevent the generation of the false information due to the maintenance, and the manufacturing apparatus is abnormal. Only when the alarm can be issued accurately. As described above, according to the present embodiment, it is possible to automatically detect the maintenance execution time of the manufacturing apparatus based on the measurement signal, and to make the occurrence probability of the false alarm constant regardless of the presence or absence of the maintenance. Can do. As a result, the semiconductor device can be manufactured efficiently.
なお、監視装置3の判定手段4及び発報手段5は専用のハードウェアにより構成されていてもよいが、監視装置3は、図3に示す一連の監視作業を、例えば、プログラムを実行することにより実施することもできる。この場合、監視装置3にはコンピューターが内蔵されており、監視装置3には、このコンピューターに以下の手順(1)〜(3)を実行させるプログラムが格納されている。
The
(1)製造装置2から出力された測定信号に対してウェーブレット変換を行い、複数の周波数帯のウェーブレット変換信号W(f,t)を求める変換手順(ステップS3)。
(2)複数の周波数帯のウェーブレット変換信号W(f,t)のうち一定数以上のウェーブレット変換信号が閾値α以上である場合には、製造装置2のメンテナンスが行われたと判定し、それ以外の場合には、製造装置2のメンテナンスが行われていないと判定するメンテナンス判定手順(ステップS4)。
(3)測定信号が管理範囲内にあるか否かを判定するSPC手順(ステップ7)。
(1) A conversion procedure (step S3) in which wavelet transform is performed on the measurement signal output from the
(2) If a certain number or more of the wavelet transform signals W (f, t) in a plurality of frequency bands are equal to or greater than the threshold value α, it is determined that the maintenance of the
(3) SPC procedure for determining whether or not the measurement signal is within the management range (step 7).
そして、このプログラムは、コンピューターに、製造装置2のメンテナンスが行われたと判定した場合には、アラームを発報させず(ステップS5)、メンテナンスより後に出力された測定信号に基づいて新たな管理範囲を設定させ(ステップS6)、メンテナンスが行われていないと判定した場合であって、測定信号が管理範囲内にある場合には、製造装置2は正常であると判定させてアラームを発報させず、メンテナンスが行われていないと判定した場合であって、測定信号が管理範囲内にない場合には、製造装置2に異常が発生したと判定させてアラームを発報させる(ステップS8)。
When this program determines that the maintenance of the
また、測定信号に複数の種類、例えば、圧力を示す測定信号P(t)及び温度を示す測定信号T(t)がある場合には、このプログラムは、監視装置3のコンピューターに、上述のメンテナンス判定手順において、全ての種類の測定信号について、複数の周波数帯のウェーブレット変換信号W(f,t)のうち一定数以上、例えば全てのウェーブレット変換信号が閾値α以上である場合に、製造装置2のメンテナンスが行われたと判定させる。
Further, when there are a plurality of types of measurement signals, for example, a measurement signal P (t) indicating pressure and a measurement signal T (t) indicating temperature, this program is stored in the computer of the
更に、このプログラムは、監視装置3のコンピューターに、測定信号の平均値及び標準偏差を算出する手順をさらに実行させ、この平均値及び標準偏差に基づいて、管理範囲を決定させてもよい。
Further, the program may cause the computer of the
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、前述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更、又は、工程の追加、削除若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。 The present invention has been described above with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to this embodiment. For example, as long as a person skilled in the art adds, deletes, or changes a design, or adds, deletes, or changes a process as appropriate to the above-described embodiment, the gist of the present invention is included. , Within the scope of the present invention.
例えば、前述の実施形態においては、製造装置が圧力を示す測定信号P(t)及び温度を示す測定信号T(t)を出力する例を示したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、製造装置は1種類又は3種類以上の測定信号を出力してもよい。製造装置が複数種類以上の測定信号を出力する場合には、メンテナンスの有無を判定する工程(図3のステップS4)においては、全ての種類のウェーブレット変換信号Wについて、一定数以上のウェーブレット変換信号が閾値α以上である場合に、製造装置のメンテナンスが行われたと判定し、製造装置の異常を判定する工程(図3のステップS7)においては、1種類以上のウェーブレット変換信号Wについて、一定数以上のウェーブレット変換信号が管理範囲から外れた場合に、製造装置に異常が発生したと判定すればよい。 For example, in the above-described embodiment, an example in which the manufacturing apparatus outputs the measurement signal P (t) indicating the pressure and the measurement signal T (t) indicating the temperature is shown, but the present invention is not limited to this. That is, the manufacturing apparatus may output one type or three or more types of measurement signals. When the manufacturing apparatus outputs a plurality of types of measurement signals, in the step of determining the presence or absence of maintenance (step S4 in FIG. 3), for all types of wavelet transform signals W, a certain number or more of wavelet transform signals. Is greater than or equal to the threshold value α, it is determined that maintenance of the manufacturing apparatus has been performed, and in the process of determining abnormality of the manufacturing apparatus (step S7 in FIG. 3), a certain number of one or more types of wavelet transform signals W are determined. What is necessary is just to determine with abnormality having occurred in the manufacturing apparatus, when the above wavelet transformation signal remove | deviates from the management range.
また、前述の実施形態においては、測定信号の管理範囲を(μ±3σ)の範囲とする例を示したが、本発明はこれに限定されず、管理範囲は、製造プロセスの特性、製造装置の性能及び測定信号のばらつきの傾向等に応じて、適当に設定すればよい。 In the above-described embodiment, the example in which the management range of the measurement signal is set to the range of (μ ± 3σ) is shown, but the present invention is not limited to this, and the management range includes the characteristics of the manufacturing process, the manufacturing apparatus What is necessary is just to set suitably according to the performance of this, the tendency of the dispersion | variation in a measurement signal, etc.
更に、前述の実施形態においては、監視装置3がアラームを端末コンピューター6に対して出力する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、監視装置3がアラームを音声出力又は画面表示してもよく、印刷装置にプリントアウトさせてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the
更にまた、前述の実施形態においては、監視装置3がLSIの製造プロセスを監視する例を示したが、本発明はこれに限定されず、本発明はあらゆる製品の製造プロセスに対して適用することができる。
Furthermore, in the above-described embodiment, the example in which the
1 監視システム、2 製造装置、3 監視装置、4 判定手段、5 発報手段、6 端末コンピューター 1 monitoring system, 2 manufacturing device, 3 monitoring device, 4 judging means, 5 reporting means, 6 terminal computer
Claims (10)
前記複数の周波数帯のウェーブレット変換信号のうち一定数以上のウェーブレット変換信号が閾値以上である場合には、前記製造装置のメンテナンスが行われたと判定し、それ以外の場合には、前記製造装置のメンテナンスが行われていないと判定するメンテナンス判定工程と、
前記測定信号が管理範囲内にあるか否かを判定する異常検出工程と、
を備え、
前記メンテナンスが行われたと判定した場合には、アラームを発報せず、前記メンテナンスより後に出力された前記測定信号に基づいて新たな管理範囲を設定し、
前記メンテナンスが行われていないと判定した場合であって、前記測定信号が前記管理範囲内にある場合には、前記製造装置は正常であると判定してアラームを発報せず、
前記メンテナンスが行われていないと判定した場合であって、前記測定信号が前記管理範囲内にない場合には、前記製造装置に異常が発生したと判定してアラームを発報することを特徴とする製造プロセスの監視方法。 A wavelet transform is performed on the measurement signal output from the product manufacturing device, and a wavelet transform signal for a plurality of frequency bands is obtained.
When the wavelet transform signals of a certain number or more among the wavelet transform signals of the plurality of frequency bands are greater than or equal to a threshold value, it is determined that maintenance of the manufacturing apparatus has been performed, and otherwise, the manufacturing apparatus A maintenance determination step for determining that maintenance has not been performed;
An abnormality detection step of determining whether or not the measurement signal is within a management range;
With
If it is determined that the maintenance has been performed, an alarm is not issued, and a new management range is set based on the measurement signal output after the maintenance,
When it is determined that the maintenance has not been performed, and the measurement signal is within the control range, the manufacturing apparatus determines that it is normal and does not issue an alarm.
When it is determined that the maintenance has not been performed and the measurement signal is not within the control range, it is determined that an abnormality has occurred in the manufacturing apparatus and an alarm is issued. To monitor the manufacturing process.
前記メンテナンス判定工程において、全ての種類の前記測定信号について、前記複数の周波数帯のウェーブレット変換信号のうち一定数以上のウェーブレット変換信号が前記閾値以上である場合に、前記メンテナンスが行われたと判定することを特徴とする請求項1記載の製造プロセスの監視方法。 There are multiple types of measurement signals,
In the maintenance determination step, for all types of the measurement signals, it is determined that the maintenance has been performed when a predetermined number or more of wavelet transform signals of the plurality of frequency bands are equal to or greater than the threshold value. The manufacturing process monitoring method according to claim 1, wherein:
前記平均値及び前記標準偏差に基づいて、前記管理範囲を決定することを特徴とする請求項1または2に記載の製造プロセスの監視方法。 Further comprising calculating an average value and a standard deviation of the measurement signal,
3. The manufacturing process monitoring method according to claim 1, wherein the management range is determined based on the average value and the standard deviation.
前記判定手段が前記製造装置に異常が発生したと判定したときに、アラームを発報する発報手段と、
を備え、
前記判定手段は、
前記測定信号に対してウェーブレット変換を行い、複数の周波数帯のウェーブレット変換信号を求め、
前記複数の周波数帯のウェーブレット変換信号のうち一定数以上のウェーブレット変換信号が閾値以上である場合には、前記製造装置のメンテナンスが行われたと判定し、それ以外の場合には、前記製造装置のメンテナンスが行われていないと判定し、
前記測定信号が管理範囲内にあるか否かを判定し、
前記メンテナンスが行われたと判定した場合には、前記メンテナンスより後に出力された前記測定信号に基づいて新たな管理範囲を設定し、
前記メンテナンスが行われていないと判定した場合であって、前記測定信号が前記管理範囲内にある場合には、前記製造装置は正常であると判定し、
前記メンテナンスが行われていないと判定した場合であって、前記測定信号が前記管理範囲内にない場合には、前記製造装置に異常が発生したと判定することを特徴とする製造プロセスの監視装置。 Based on the measurement signal output from the product manufacturing apparatus, a determination means for determining whether an abnormality has occurred in the manufacturing apparatus;
When the determination unit determines that an abnormality has occurred in the manufacturing apparatus, a notification unit that issues an alarm;
With
The determination means includes
Wavelet transform is performed on the measurement signal to obtain a wavelet transform signal of a plurality of frequency bands,
When the wavelet transform signals of a certain number or more among the wavelet transform signals of the plurality of frequency bands are equal to or greater than a threshold, it is determined that the manufacturing apparatus has been maintained, and otherwise, the manufacturing apparatus Determine that maintenance is not being performed,
Determining whether the measurement signal is within a control range;
If it is determined that the maintenance has been performed, a new management range is set based on the measurement signal output after the maintenance,
If it is determined that the maintenance has not been performed and the measurement signal is within the control range, the manufacturing apparatus is determined to be normal,
A manufacturing process monitoring device characterized in that, when it is determined that the maintenance is not performed and the measurement signal is not within the control range, it is determined that an abnormality has occurred in the manufacturing device. .
前記判定手段は、全ての種類の前記測定信号について、前記複数の周波数帯のウェーブレット変換信号のうち一定数以上のウェーブレット変換信号が前記閾値以上である場合に、前記メンテナンスが行われたと判定することを特徴とする請求項5記載の製造プロセスの監視装置。 There are multiple types of measurement signals,
The determination means determines that the maintenance has been performed for all types of measurement signals when a certain number or more of wavelet transform signals of the plurality of frequency bands are equal to or greater than the threshold value. The manufacturing process monitoring apparatus according to claim 5.
前記測定信号の平均値及び標準偏差を算出し、
前記平均値及び前記標準偏差に基づいて、前記管理範囲を決定することを特徴とする請求項5または6に記載の製造プロセスの監視装置。 The determination means includes
Calculate the average value and standard deviation of the measurement signal,
7. The manufacturing process monitoring apparatus according to claim 5, wherein the management range is determined based on the average value and the standard deviation.
製品の製造装置から出力された測定信号に対してウェーブレット変換を行い、複数の周波数帯のウェーブレット変換信号を求める変換手順と、
前記複数の周波数帯のウェーブレット変換信号のうち一定数以上のウェーブレット変換信号が閾値以上である場合には、前記製造装置のメンテナンスが行われたと判定し、それ以外の場合には、前記製造装置のメンテナンスが行われていないと判定するメンテナンス判定手順と、
前記測定信号が管理範囲内にあるか否かを判定するSPC手順と、
を実行させ、
前記メンテナンスが行われたと判定した場合には、アラームを発報させず、前記メンテナンスより後に出力された前記測定信号に基づいて新たな管理範囲を設定させ、
前記メンテナンスが行われていないと判定した場合であって、前記測定信号が前記管理範囲内にある場合には、前記製造装置は正常であると判定させてアラームを発報させず、
前記メンテナンスが行われていないと判定した場合であって、前記測定信号が前記管理範囲内にない場合には、前記製造装置に異常が発生したと判定させてアラームを発報させることを特徴とする製造プロセスの監視プログラム。 On the computer,
A wavelet transform is performed on the measurement signal output from the product manufacturing equipment, and a conversion procedure for obtaining a wavelet transform signal of a plurality of frequency bands,
When the wavelet transform signals of a certain number or more among the wavelet transform signals of the plurality of frequency bands are greater than or equal to a threshold value, it is determined that maintenance of the manufacturing apparatus has been performed, and otherwise, the manufacturing apparatus A maintenance determination procedure for determining that maintenance has not been performed;
An SPC procedure for determining whether the measurement signal is within a management range;
And execute
If it is determined that the maintenance has been performed, an alarm is not issued, and a new management range is set based on the measurement signal output after the maintenance,
When it is determined that the maintenance has not been performed, and the measurement signal is within the management range, the manufacturing apparatus is determined to be normal and does not issue an alarm.
When it is determined that the maintenance is not performed, and the measurement signal is not within the control range, it is determined that an abnormality has occurred in the manufacturing apparatus and an alarm is issued. Manufacturing process monitoring program.
前記コンピューターに、
前記メンテナンス判定手順において、全ての種類の前記測定信号について、前記複数の周波数帯のウェーブレット変換信号のうち一定数以上のウェーブレット変換信号が前記閾値以上である場合に、前記メンテナンスが行われたと判定させることを特徴とする請求項8記載の製造プロセスの監視プログラム。 There are multiple types of measurement signals,
On the computer,
In the maintenance determination procedure, for all types of the measurement signals, when a certain number or more of wavelet transform signals of the plurality of frequency bands are equal to or greater than the threshold, it is determined that the maintenance has been performed. 9. The manufacturing process monitoring program according to claim 8, wherein:
前記測定信号の平均値及び標準偏差を算出する手順をさらに実行させ、
前記平均値及び前記標準偏差に基づいて、前記管理範囲を決定させることを特徴とする請求項8または9に記載の製造プロセスの監視プログラム。 On the computer,
Further executing a procedure for calculating an average value and a standard deviation of the measurement signal,
The manufacturing process monitoring program according to claim 8 or 9, wherein the management range is determined based on the average value and the standard deviation.
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