JP2023105744A - 支援装置、支援方法および支援プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】熟練の程度によらず保守作業者が基板処理装置の適切な保守作業を短時間で行うことを可能にする支援装置を提供する。
【解決手段】支援装置4は、1または複数の基板処理装置1の保守作業を支援する。また、支援装置4は、乖離度情報を取得する。乖離度情報は、1または複数の基板処理装置1の各々の基板Wの処理に関連する動作または状態を示す複数の処理情報間のインバリアントな関係性および当該基板処理装置1から実際に収集された複数の処理情報に基づいて予測される複数の処理情報と実際に収集された複数の処理情報との間の乖離の度合いを示す。さらに、支援装置4は、取得した乖離度情報に基づいて1または複数の基板処理装置1の保守作業に関する支援情報を生成する。
【選択図】図1
【解決手段】支援装置4は、1または複数の基板処理装置1の保守作業を支援する。また、支援装置4は、乖離度情報を取得する。乖離度情報は、1または複数の基板処理装置1の各々の基板Wの処理に関連する動作または状態を示す複数の処理情報間のインバリアントな関係性および当該基板処理装置1から実際に収集された複数の処理情報に基づいて予測される複数の処理情報と実際に収集された複数の処理情報との間の乖離の度合いを示す。さらに、支援装置4は、取得した乖離度情報に基づいて1または複数の基板処理装置1の保守作業に関する支援情報を生成する。
【選択図】図1
Description
本発明は、1または複数の基板処理装置の保守作業を支援する支援装置、支援方法および支援プログラムに関する。
半導体基板等の各種基板に種々の処理を行うために、基板処理装置が用いられている。基板処理装置においては、例えば予め定められた処理手順(処理レシピ)に従って基板に一連の処理が施される。基板処理装置の異常に起因する基板の処理不良の発生を防止するために、基板処理装置の異常を判定するデータ処理システムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
そのデータ処理システムにおいては、基板の処理中に基板処理装置に関する複数の物理量が測定され、それらの測定結果が時系列に並べられることにより複数の時系列データが生成される。複数の時系列データには、例えばノズルから吐出される処理液の流量、およびチャンバ内の圧力等の物理量のデータが含まれる。各時系列データが予め定められた基準データと比較されることにより、評価値が算出される。算出された評価値に基づいて時系列データに異常があるか否かが判定される。
以下の説明においては、基板処理装置の保守作業を行う者を保守作業者と呼ぶ。基板処理装置の保守作業者は、上記のデータ処理システムによる異常の判定結果に基づいて基板処理装置に異常が発生しているか否かを把握することができる。しかしながら、熟練していない保守作業者は、基板処理装置に異常が発生していることを把握することができても、異常の発生原因を特定することができない場合がある。あるいは、熟練していない保守作業者は、異常の発生原因を特定することができても、発生した異常を解消するための適切な作業内容を認識できない場合がある。これらの場合、保守作業者は、基板処理装置の保守作業に長時間を要する。
本発明の目的は、熟練の程度によらず保守作業者が基板処理装置の適切な保守作業を短時間で行うことを可能にする支援装置、支援方法および支援プログラムを提供することである。
(1)本発明の一局面に従う支援装置は、基板処理装置の保守作業を支援する支援装置であって、基板処理装置の基板の処理に関連する動作または状態を示す複数の処理情報間のインバリアントな関係性および基板処理装置から実際に収集された複数の処理情報に基づいて予測される複数の処理情報と実際に収集された複数の処理情報との間の乖離の度合いを示す乖離度情報を取得する乖離度取得部と、乖離度情報に基づいて基板処理装置の保守作業に関する支援情報を生成する支援情報生成部とを備える。
その支援装置によれば、乖離度情報に基づく支援情報が生成される。それにより、基板処理装置の保守作業を行う保守作業者は、熟練の程度によらず、生成された支援情報に基づいて、基板処理装置の適切な保守作業を短時間で行うことが可能になる。
(2)基板処理装置は、複数の処理情報に関連する複数の部品を含み、支援装置は、乖離度情報に基づいて複数の部品のうち保守作業の対象となる1または複数の部品を1または複数の保守対象部品として決定する対象決定部をさらに含み、支援情報は、対象決定部により決定された1または複数の保守対象部品を示す情報を含んでもよい。
この場合、保守作業者は、生成された支援情報に基づいて、1または複数の保守対象部品を短時間で把握することができる。
(3)複数の処理情報について、互いに異なる2つの処理情報の複数の組み合わせが定められ、各組み合わせは、第1の処理情報および第2の処理情報を含み、各組み合わせについて、基板処理装置から実際に収集された第2の処理情報およびインバリアントな関係性に基づいて予測される第1の処理情報が、第1の予測処理情報として生成され、生成された第1の予測処理情報と基板処理装置から実際に収集された第1の処理情報との乖離の度合いが第1の乖離度として算出され、各組み合わせについて、基板処理装置から実際に収集された第1の処理情報およびインバリアントな関係性に基づいて予測される第2の処理情報が、第2の予測処理情報として生成され、生成された第2の予測処理情報と基板処理装置から実際に収集された第2の処理情報との乖離の度合いが第2の乖離度として算出され、乖離度取得部は、複数の組み合わせについてそれぞれ算出された複数の第1の乖離度と複数の組み合わせについてそれぞれ算出された複数の第2の乖離度とを乖離度情報として取得し、対象決定部は、複数の組み合わせのうち、第1の乖離度が予め定められた第1のしきい値を超える1または複数の組み合わせ、および第2の乖離度が予め定められた第2のしきい値を超える1または複数の組み合わせを抽出し、抽出された1または複数の組み合わせの各々について、当該組み合わせに含まれる第1の処理情報および第2の処理情報に共通して関連する1または複数の部品を1または複数の保守対象部品として決定してもよい。この場合、実際に収集された複数の処理情報に基づいて、1または複数の保守対象部品が適切に決定される。
(4)支援装置は、対象決定部により決定された1または複数の保守対象部品の各々について、経時的に変化する当該保守対象部品の状態に関する情報を経時部品情報として取得し、取得された経時部品情報に基づいて、当該保守対象部品に対する保守作業の必要性の度合いを示す必要値を算出する必要値算出部をさらに含み、支援情報生成部は、対象決定部により決定された1または複数の保守対象部品の各々について、必要値算出部により算出された必要値が予め定められた複数の必要レベルのいずれに属するかを判定し、判定された必要レベルに応じて予め定められた当該保守対象部品の保守作業の情報を支援情報に含めてもよい。
この場合、保守作業者は、生成された支援情報に基づいて、1または複数の保守対象部品の各々の状態に応じた適切な保守作業を短時間で把握することができる。
(5)各基板処理装置は、洗浄液を用いて基板を洗浄する基板洗浄装置であり、複数の処理情報は、基板に供給される洗浄液の供給量、基板に供給される洗浄液の温度、基板に供給される洗浄液の濃度のうち少なくとも1つを含んでもよい。この場合、基板洗浄装置に応じた支援情報が生成される。
(6)本発明の他の局面に従う支援方法は、基板処理装置の保守作業を支援する支援方法であって、基板処理装置の基板の処理に関連する動作または状態を示す複数の処理情報間のインバリアントな関係性および基板処理装置から実際に収集された複数の処理情報に基づいて予測される複数の処理情報と実際に収集された複数の処理情報との間の乖離の度合いを示す乖離度情報を取得するステップと、乖離度情報に基づいて基板処理装置の保守作業に関する支援情報を生成するステップとを含む。
その支援方法によれば、乖離度情報に基づく支援情報が生成される。それにより、基板処理装置の保守作業を行う保守作業者は、熟練の程度によらず、生成された支援情報に基づいて、基板処理装置の適切な保守作業を短時間で行うことが可能になる。
(7)本発明のさらに他の局面に従う支援プログラムは、基板処理装置の保守作業を支援する支援処理をコンピュータに実行させる支援プログラムであって、支援処理は、基板処理装置の基板の処理に関連する動作または状態を示す複数の処理情報間のインバリアントな関係性および基板処理装置から実際に収集された複数の処理情報に基づいて予測される複数の処理情報と実際に収集された複数の処理情報との間の乖離の度合いを示す乖離度情報を取得する処理と、乖離度情報に基づいて基板処理装置の保守作業に関する支援情報を生成する処理とを含む。
その支援プログラムによれば、乖離度情報に基づく支援情報が生成される。それにより、基板処理装置の保守作業を行う保守作業者は、熟練の程度によらず、生成された支援情報に基づいて、基板処理装置の適切な保守作業を短時間で行うことが可能になる。
本発明によれば、熟練の程度によらず保守作業者が基板処理装置の適切な保守作業を短時間で行うことが可能になる。
以下、本発明の一実施の形態に係る支援装置、支援方法および支援プログラムについて図面を用いて説明する。以下の説明においては、基板とは、半導体基板、液晶表示装置もしくは有機EL(Electro Luminescence)表示装置等のFPD(Flat Panel Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板または太陽電池用基板等をいう。また、以下の説明においては、基板処理装置の保守作業を行う者を保守作業者と呼ぶ。
1.基板処理装置管理システムの全体構成
まず、本実施の形態に係る支援装置を含む基板処理装置管理システムの全体構成について説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置管理システムの全体構成を説明するための図である。図1に示すように、基板処理装置管理システム2は、主として情報分析装置3および支援装置4から構成され、1または複数(図1の例では3つ)の基板処理装置1を管理するために用いられる。以下の説明では、図1に示される3つの基板処理装置1を区別する場合に、3つの基板処理装置1をそれぞれ基板処理装置1A,1B,1Cと呼ぶ。本実施の形態では、基板処理装置1A~1Cは同じ構成を有するものとする。
まず、本実施の形態に係る支援装置を含む基板処理装置管理システムの全体構成について説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置管理システムの全体構成を説明するための図である。図1に示すように、基板処理装置管理システム2は、主として情報分析装置3および支援装置4から構成され、1または複数(図1の例では3つ)の基板処理装置1を管理するために用いられる。以下の説明では、図1に示される3つの基板処理装置1を区別する場合に、3つの基板処理装置1をそれぞれ基板処理装置1A,1B,1Cと呼ぶ。本実施の形態では、基板処理装置1A~1Cは同じ構成を有するものとする。
本実施の形態に係る支援装置4は、保守作業者による各基板処理装置1の保守作業を支援するために用いられる。支援装置4は、1または複数の基板処理装置1および情報分析装置3の各々に対して有線または無線の通信線または通信回線網により接続される。例えば、支援装置4は、1または複数の基板処理装置1および情報分析装置3の各々に対してインターネット等の通信回線網を介して接続される。本実施の形態において、支援装置4は、1または複数の基板処理装置1および情報分析装置3に対して有線または無線LANにより接続される。
2.基板処理装置1Aの一構成例
図1に示すように、基板処理装置1Aは、バッチ式の基板洗浄装置であり、制御装置100、処理槽111、基板保持部112、昇降装置112a、バブラー管115、ヒータ117およびヒータ駆動部118を含む。なお、基板処理装置1Aには、上記の複数の構成要素の他、図示しない表示装置、音声出力装置および操作部が設けられる。
図1に示すように、基板処理装置1Aは、バッチ式の基板洗浄装置であり、制御装置100、処理槽111、基板保持部112、昇降装置112a、バブラー管115、ヒータ117およびヒータ駆動部118を含む。なお、基板処理装置1Aには、上記の複数の構成要素の他、図示しない表示装置、音声出力装置および操作部が設けられる。
基板保持部112は、複数の基板Wを保持可能に構成されている。処理槽111は、基板保持部112により保持された複数の基板Wを収容可能に構成されている。処理槽111内には、基板Wを洗浄するための洗浄液が貯留される。
昇降装置112aは、基板保持部112を上下方向に移動可能に支持するとともに、制御装置100の制御により基板保持部112を上下方向に移動させる。それにより、昇降装置112aは、基板保持部112に保持された複数の基板Wを処理槽111に貯留された洗浄液に浸漬させること、および洗浄液に浸漬された複数の基板Wを処理槽111から引き上げることができる。複数の基板Wは、洗浄液に浸漬されることにより洗浄される。また、昇降装置112aには、基板保持部112を上下方向に移動させるための動力源として図示しないモータが設けられている。
処理槽111には、薬液配管113および純水配管114が接続されている。薬液配管113には、薬液バルブ113aおよび流量計124が設けられている。薬液バルブ113aは、制御装置100の制御により開度を調整可能な制御バルブである。
薬液配管113は、薬液バルブ113aが開かれることにより、図示しない薬液供給系から供給される薬液を処理槽111に導く。薬液配管113を通して処理槽111に供給される薬液の流量(単位時間当たりの供給量)は、薬液バルブ113aの開度に応じて変化する。薬液としては、BHF(バッファードフッ酸)、DHF(希フッ酸)、フッ酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、シュウ酸またはアンモニア等が用いられる。流量計124は、薬液配管113のうち薬液バルブ113aよりも下流の部分における薬液の流量を検出し、検出結果を制御装置100に与える。
純水配管114には、純水バルブ114aおよび流量計125が設けられている。純水バルブ114aは、制御装置100の制御により開度を調整可能な制御バルブである。
純水配管114は、純水バルブ114aが開かれることにより、図示しない純水供給系から供給される純水を処理槽111に導く。純水配管114を通して処理槽111に供給される純水の流量(単位時間当たりの供給量)は、純水バルブ114aの開度に応じて変化する。流量計125は、純水配管114のうち純水バルブ114aよりも下流の部分における純水の流量を検出し、検出結果を制御装置100に与える。
処理槽111の内部かつ下端部近傍には、図示しないバブラー固定具によりバブラー管115が固定されている。バブラー管115には、ガス配管116が接続されている。ガス配管116には、ガスバルブ116a、流量計126および圧力計127が設けられている。ガスバルブ116aは、制御装置100の制御により開度を調整可能な制御バルブである。
ガス配管116は、ガスバルブ116aが開かれることにより、図示しないガス供給系から供給される窒素ガスを処理槽111内のバブラー管115に導く。ガス配管116を通してバブラー管115に供給される窒素ガスの流量(単位時間当たりの供給量)は、ガスバルブ116aの開度に応じて変化する。
流量計126は、ガス配管116のうちガスバルブ116aよりも下流の部分における窒素ガスの流量を検出し、検出結果を制御装置100に与える。この場合、制御装置100は、流量計126から与えられる流量に基づいて、窒素ガスが予め定められた流量でバブラー管115に供給されるように、ガスバルブ116aの開度を調整する。また、圧力計127は、ガス配管116のうちガスバルブ116aよりも下流の部分における内部圧力を検出し、検出結果を制御装置100に与える。
薬液バルブ113aおよび純水バルブ114aの開度が調整されることにより、処理槽111内には、予め定められた割合で薬液および純水が供給される。この状態で、さらにガスバルブ116aが開かれる。それにより、バブラー管115に窒素ガスが供給され、バブラー管115から多量の気泡が発生する。発生した気泡が処理槽111内で上昇することにより、処理槽111内に供給された薬液および純水が混合され、洗浄液が生成される。なお、バブラー管115には、窒素ガスに代えて、アルゴンガス等の他の不活性ガスが供給されてもよい。
処理槽111の内部かつ下端部近傍には、さらにヒータ117が設けられている。ヒータ駆動部118は、ヒータ117に電力を供給することによりヒータ117を駆動する。ヒータ駆動部118からヒータ117への電力の供給量は、制御装置100により制御される。
また、処理槽111の底部には、排液管が接続されている。排液管には、図示しないバルブが設けられている。排液管に設けられたバルブが開放されることにより、処理槽111内部の洗浄液が基板処理装置1Aの外部に排出される。
処理槽111には、さらに、処理槽111に貯留される洗浄液の状態を検出するための複数の検出器として、液面レベル計121、濃度計122および温度計123が設けられている。
液面レベル計121は、処理槽111に貯留される洗浄液の液面高さ(液面レベル)を検出し、検出結果を制御装置100に与える。濃度計122は、処理槽111に貯留される洗浄液の濃度(薬液濃度)を検出し、検出結果を制御装置100に与える。温度計123は、処理槽111に貯留される洗浄液の温度を検出し、検出結果を制御装置100に与える。
制御装置100は、例えばCPU(中央演算処理装置)およびメモリからなり、昇降装置112aの動作、ヒータ駆動部118の動作および薬液バルブ113a、純水バルブ114aおよびガスバルブ116aの開度等を制御する。制御装置100のメモリには、基板処理装置1Aによる基板Wの洗浄処理を実行するための基板処理プログラムが記憶されている。
また、制御装置100は、流量計124,125,126の検出結果、液面レベル計121の検出結果および濃度計122の検出結果に基づいて、薬液バルブ113a、純水バルブ114a、ガスバルブ116aおよび図示しない排液管のバルブの開度を調整する。それにより、予め定められた薬液濃度を有する洗浄液が処理槽111内に貯留された状態で、洗浄液の液面レベルが予め定められた高さに維持される。また、制御装置100は、温度計123から与えられる温度に基づいて、処理槽111内に貯留される洗浄液の温度が予め定められた温度で維持されるようにヒータ駆動部118を制御する。
さらに、制御装置100は、基板処理装置1A内部の所定空間に人が進入したり、基板処理装置1A内に設けられる所定の検出器(例えば、濃度計122)が機能していない場合に、基板処理装置1Aの動作を停止させる緊急停止機能を有する。
3.処理情報
各基板処理装置1には、当該基板処理装置1の異常を検出するための情報として、基板Wの処理に関する動作または状態を示す複数の処理情報が定められる。これらの処理情報は、図1に太い実線の矢印で示すように、各基板処理装置1の制御装置100から基板処理装置管理システム2の情報分析装置3に所定周期で送信される。
各基板処理装置1には、当該基板処理装置1の異常を検出するための情報として、基板Wの処理に関する動作または状態を示す複数の処理情報が定められる。これらの処理情報は、図1に太い実線の矢印で示すように、各基板処理装置1の制御装置100から基板処理装置管理システム2の情報分析装置3に所定周期で送信される。
図1の吹き出し内に示すように、基板処理装置1から情報分析装置3に送信される処理情報は、「a.液面レベル」、「b.薬液バルブ開度」、「c.薬液バルブ開閉信号」、「d.薬液濃度」、「e.洗浄液温度」、「f.薬液流量」、「g.窒素ガス流量」および「h.窒素ガス圧力」を含む。
「a.液面レベル」は、液面レベル計121により検出される処理槽111内の洗浄液の液面レベルを示す。「b.薬液バルブ開度」は、薬液配管113に設けられる薬液バルブ113aの開度を示す。「c.薬液バルブ開閉信号」は、制御装置100から薬液バルブ113aに与えられる薬液バルブ113aの開放または薬液バルブ113aの閉塞を指令する信号である。
「d.薬液濃度」は、濃度計122により検出される処理槽111内の洗浄液の薬液濃度を示す。「e.洗浄液温度」は、温度計123により検出される処理槽111内の洗浄液の温度を示す。「f.薬液流量」は、流量計124により検出される薬液配管113を流れる薬液の流量を示す。
「g.窒素ガス流量」は、流量計126により検出されるガス配管116を流れる窒素ガスの流量を示す。「h.窒素ガス圧力」は、圧力計127により検出されるガス配管116内の窒素ガスの圧力を示す。
4.情報分析装置3による基板処理装置1の異常検出
図1の情報分析装置3は、例えばサーバであり、CPUおよびメモリを含む。情報分析装置3は、各基板処理装置1から送信される複数の処理情報を収集する。情報分析装置3においては、各基板処理装置1から情報分析装置3に送信される複数の処理情報について、互いに異なる2つの処理情報の複数の組み合わせが予め定められている。各組み合わせを構成する2つの処理情報の間では、予め定められたインバリアント(不変)な関係性(以下、インバリアント関係と呼ぶ。)が維持される。
図1の情報分析装置3は、例えばサーバであり、CPUおよびメモリを含む。情報分析装置3は、各基板処理装置1から送信される複数の処理情報を収集する。情報分析装置3においては、各基板処理装置1から情報分析装置3に送信される複数の処理情報について、互いに異なる2つの処理情報の複数の組み合わせが予め定められている。各組み合わせを構成する2つの処理情報の間では、予め定められたインバリアント(不変)な関係性(以下、インバリアント関係と呼ぶ。)が維持される。
ここで、基板処理装置1に異常が発生した状態で基板処理が実行されることにより、不適切な基板処理が実行されている場合を想定する。この場合、複数の組み合わせのうち少なくとも一の組み合わせを構成する2つの処理情報の間の関係がインバリアント関係から乖離する。
そこで、情報分析装置3は、実際に収集された複数の処理情報の複数の組み合わせの関係と、それらの複数の処理情報について予め定められた複数のインバリアント関係との乖離の度合いを複数の乖離度として算出する。また、情報分析装置3は、算出された複数の乖離度に基づいて、当該基板処理装置1の異常の度合いを異常スコアとして算出する。異常スコアの算出方法の具体例は後述する。
また、情報分析装置3は、図1に太い一点鎖線の矢印で示すように、各基板処理装置1について算出された異常スコアを当該基板処理装置1に送信する。異常スコアの送信は、情報分析装置3における異常スコアの算出ごとに行われる。このとき、各基板処理装置1においては、情報分析装置3から送信された異常スコアが記憶される。
また、情報分析装置3は、各基板処理装置1について、異常スコアが予め定められた異常判定しきい値を超えるか否かを判定する。異常スコアが異常判定しきい値を超えている場合、情報分析装置3は、図1に波状の点線矢印で示すように、当該異常スコアに対応する基板処理装置1に警報を送信する。図1の例では、情報分析装置3は、基板処理装置1A~1Cのうち基板処理装置1Cにのみ警報を送信している。このとき、警報を受けた基板処理装置1Cにおいては、警報が出力される。
本実施の形態においては、異常スコア(異常の度合い)は、保守作業者による対応が要求されないものほど低く、保守作業者による対応が要求されるものほど高い。
異常スコアが低い状態としては、複数の処理条件の全てが上記の複数の組み合わせにそれぞれ対応するインバリアント関係から正常と予測される範囲内に収まる状態が挙げられる。
一方、異常スコアが高い状態は、例えば、「d.薬液濃度」の実際の時間的変化が「f.薬液流量」の時間的変化に基づいて予測される時間的変化に比べて著しく大きい状態を含む。この状態の継続は、例えば、洗浄液の薬液濃度が調整できないことによる基板Wの処理不良、有害ガスの発生および基板処理装置1の部品の損傷等を引き起こす。
また、異常スコアが高い状態は、例えば、「a.液面レベル」の実際の値が「g.窒素ガス流量」の時間的変化に基づいて予測される時間的変化に比べて著しく異なる状態を含む。この状態の継続は、例えば、洗浄液への基板Wの浸漬状態を確保することができないことによる基板Wの処理不良、有害ガスの発生および基板処理装置1の構成部品の損傷等を引き起こす。
5.異常スコアの算出方法の具体例
上記のように、情報分析装置3においては、互いに異なる2つの処理情報の複数の組み合わせが定められている。異常スコアを算出するために、各組み合わせごとに乖離度が算出される。図2は、乖離度の具体的な算出例を説明するための図である。ここでは、図1の「b.薬液バルブ開度」と「f.薬液流量」との組み合わせに対応する乖離度の算出例を説明する。以下の説明では、「b.薬液バルブ開度」のデータを適宜「b」データと呼び、「f.薬液流量」のデータを適宜「f」データと呼ぶ。
上記のように、情報分析装置3においては、互いに異なる2つの処理情報の複数の組み合わせが定められている。異常スコアを算出するために、各組み合わせごとに乖離度が算出される。図2は、乖離度の具体的な算出例を説明するための図である。ここでは、図1の「b.薬液バルブ開度」と「f.薬液流量」との組み合わせに対応する乖離度の算出例を説明する。以下の説明では、「b.薬液バルブ開度」のデータを適宜「b」データと呼び、「f.薬液流量」のデータを適宜「f」データと呼ぶ。
乖離度を算出するためには、「b.薬液バルブ開度」と「f.薬液流量」との間のインバリアント関係を示す情報が必要となる。以下の説明では、2つの処理情報間のインバリアント関係を示す情報をインバリアント情報と呼ぶ。インバリアント情報は、例えば機械学習により作成されることが好ましい。
「b.薬液バルブ開度」と「f.薬液流量」との間のインバリアント情報を得るために、機械学習が行われる場合を想定する。この場合、情報分析装置3には、各基板処理装置1における実際の基板Wの処理前に、当該基板処理装置1がレシピに従って理想的に動作している(正常に動作している)ときの「b」データおよび「f」データが与えられる。
図2の上段に、正常な「b」データおよび正常な「f」データの経時変化の一例がグラフにより示される。「b」データのグラフにおいては、横軸は時間を表し、縦軸は図1の薬液バルブ113aの開度を表す。「f」データのグラフにおいては、横軸は時間を表し、縦軸は図1の薬液配管113のうち薬液バルブ113aよりも下流の部分における薬液の流量を表す。「b」データのグラフと「f」データのグラフとの間では、横軸(時間軸)は共通している。
図2の上段の2つのグラフによれば、薬液バルブ113aの開度が大きくなるにつれて、薬液配管113を流れる薬液の流量も略一定の割合で大きくなることがわかる。このとき、正常な「b」データと正常な「f」データとの間の関係は、インバリアント関係を表す。このように、基板処理装置1が正常に動作する場合には、複数の処理情報の各組み合わせにおけるデータ間の関係は、インバリアント関係と等しくなる。そこで、情報分析装置3においては、予め正常な複数の処理情報が入力される。それにより、機械学習により複数の処理情報の各組み合わせについてのインバリアント関係がモデル化され、インバリアント情報が生成される。その結果、各基板処理装置1に適合するインバリアント関係が情報分析装置3に記憶される。
なお、上記の例に限らず、インバリアント情報は、例えば基板処理装置1が正常に動作していると仮定したシミュレーション等により生成されてもよいし、各基板処理装置1を管理する管理者等により定められてもよい。
情報分析装置3にインバリアント情報が記憶された状態で、各基板処理装置1において、基板Wの処理が行われ、実際の「b」データおよび「f」データが情報分析装置3により収集される。図2の中段に、実際に収集された「b」データおよび「f」データの経時変化の一例がグラフにより示される。
実際の「b」データが収集されると、予め記憶されたインバリアント情報に基づいて「f」データが予測される。また、実際の「f」データが収集されると、予め記憶されたインバリアント情報に基づいて「b」データが予測される。図2の下段に、インバリアント情報に基づいて予測された「b」データおよび「f」データの時間的変化の一例がグラフにより示される。なお、図2の下段のグラフにおいては、予測された「b」データおよび「f」データが実線で示され、実際に収集された「b」データおよび「f」データが点線で示される。
基板処理装置1が正常に動作している場合には、実際の「b」データと予測された「b」データとが一致するかまたはほぼ一致することになる。また、実際の「f」データと予測された「f」データとが一致するかまたはほぼ一致することになる。しかしながら、基板処理装置1に異常が発生している場合には、実際の「b」データと予測された「b」データとが乖離する可能性が高い。また、実際の「f」データと予測された「f」データとが乖離する可能性が高い。この乖離の度合いは、基板処理装置1に発生する異常の程度が大きいほど大きく、基板処理装置1に発生する異常の程度が小さいほど小さいと考えられる。
そこで、本実施の形態では、実際に収集された処理情報のデータと予測された処理情報のデータとの差分値が乖離度として算出される。図2の例では、情報分析装置3は、ある時点における乖離度の算出時に、実際の「b」データと予測された「b」データとの差分値を乖離度として算出する。また、スコア算出部32は、実際の「f」データと予測された「f」データとの差分値を乖離度として算出する。
以下の説明では、処理情報である「a.液面レベル」、「b.薬液バルブ開度」、「c.薬液バルブ開閉信号」、「d.薬液濃度」、「e.洗浄液温度」、「f.薬液流量」、「g.窒素ガス流量」および「h.窒素ガス圧力」を、それぞれ処理情報「a」、「b」、「c」、「d」、「e」、「f」、「g」および「h」と呼ぶ。
図3は、異常スコアの具体的な算出例を説明するための図である。情報分析装置3は、複数の処理情報の全ての組み合わせに関して、上記の乖離度を算出する。図3の左の縦欄の処理情報「a」~「h」の各々の右側の行に並ぶ複数の値は、上の横欄の処理情報「a」~「h」の各々から予測された処理情報と実際に取得された処理情報との乖離度を表す。図3の上の横欄の処理情報「a」~「h」の各々の下側の列に並ぶ複数の値は、左の縦欄の処理情報「a」~「h」の各々から予測された処理情報と実際に取得された処理情報との乖離度を表す。
例えば、左の縦欄の処理情報「a」の右側の行と上の横欄の処理情報「g」の下側の列との交差部の欄内の値「52」は、処理情報「g」から予測された処理情報「a」と実際に取得された処理情報「a」との乖離度を表す。また、上の横欄の処理情報「a」の下側の列と左の横欄の処理情報「g」の右側の行との交差部の欄内の値「50」は、処理情報「a」から予測された処理情報「g」と実際に取得された処理情報「g」との乖離度を表す。
図3では、複数の処理情報の全ての組み合わせに関して算出された複数の乖離度が示される。情報分析装置3は、全ての乖離度が算出されると、算出された複数の乖離度の合計を異常スコアとして算出する。図3の例では、異常スコアは、102となる。
6.支援装置4における基板処理装置1の保守作業の支援
図1の支援装置4は、例えばパーソナルコンピュータであり、CPUおよびメモリを含む。また、支援装置4は、表示部4aおよび操作部4bを備える。複数の基板処理装置1をそれぞれ担当する複数の保守作業者は、情報分析装置3から送信される異常スコアを確認することにより、自己の担当する基板処理装置1の異常の度合いを把握することができる。また、各保守作業者は、自己の担当する基板処理装置1が情報分析装置3から警報を受信することにより、当該基板処理装置1に重大な異常が発生していることを把握することができる。
図1の支援装置4は、例えばパーソナルコンピュータであり、CPUおよびメモリを含む。また、支援装置4は、表示部4aおよび操作部4bを備える。複数の基板処理装置1をそれぞれ担当する複数の保守作業者は、情報分析装置3から送信される異常スコアを確認することにより、自己の担当する基板処理装置1の異常の度合いを把握することができる。また、各保守作業者は、自己の担当する基板処理装置1が情報分析装置3から警報を受信することにより、当該基板処理装置1に重大な異常が発生していることを把握することができる。
しかしながら、各保守作業者は、基板処理装置1の異常の度合いを把握することができても、当該基板処理装置1について異常の発生原因を特定することができない場合がある。あるいは、熟練していない保守作業者は、異常の発生原因を特定することができても、発生した異常を解消するための適切な作業内容を認識できない場合がある。これらの場合、各保守作業者は、基板処理装置の保守作業に長時間を要する。
そこで、本実施の形態に係る情報分析装置3は、図1に太い点線の矢印で示すように、各基板処理装置1について算出された複数の乖離度の各々を当該乖離度に対応する2つの処理情報の組み合わせとともに支援装置4に送信する。また、支援装置4は、各基板処理装置1について、情報分析装置3から受信した複数の乖離度と、後述するデータ関連部品情報と、後述する経時部品情報とに基づいて、当該基板処理装置1の保守作業を支援するための支援情報を生成する。さらに、支援装置4は、図1に太い二点鎖線の矢印で示すように、生成した支援情報をその支援情報に対応する基板処理装置1に与える。以下、支援情報およびその生成方法について具体例を説明する。
支援装置4のメモリには、上記の支援情報を生成するために、予めデータ関連部品情報および経時部品情報が記憶されている。データ関連部品情報は、情報分析装置3により収集される複数の処理情報の各々と当該処理情報に対して関連する1または複数の部品を示す情報である。データ関連部品情報は、例えば一の基板処理装置1における基板処理前に、予め一の基板処理装置1の保守作業者または一の基板処理装置1を管理する管理者等により定められる。具体的には、データ関連部品情報は、保守作業者または管理者等が、基板処理装置1の操作部または支援装置4の操作部4bを操作することにより生成され、更新される。
図4は、データ関連部品情報の一例を示す図である。図4のデータ関連部品情報によれば、処理情報「a」に関連する部品として、液面レベル計121、薬液バルブ113aおよびバブラー固定具が示されている。処理情報「b」に関連する部品として、薬液バルブ113aおよび薬液配管113が示されている。処理情報「c」に関連する部品として、薬液バルブ113aが示されている。
また、処理情報「d」に関連する部品として、薬液配管113および濃度計122が示されている。処理情報「e」に関連する部品として、薬液配管113、ヒータ117および温度計123が示されている。処理情報「f」に関連する部品として、薬液配管113が示されている。
さらに、処理情報「g」に関連する部品として、バブラー管115、バブラー固定具、ガス用の流量計126およびガス配管116が示されている。処理情報「h」に関連する部品として、バブラー管115、バブラー固定具およびガス配管116が示されている。
経時部品情報は、データ関連部品情報において複数の処理情報の少なくとも一部に関連する複数の部品の各々について、経時的に変化する劣化状態に関する情報である。支援装置4においては、経時部品情報は、所定周期で最新の状態に更新される。
図5は、経時部品情報の一例を示す図である。図5の経時部品情報は、図4のデータ関連部品情報において列挙された複数の部品の各々について、当該部品の劣化状態に関する情報として「関連する処理情報」、「経過時間」、「想定年数」、「障害件数」および「稼働数」を含む。
「関連する処理情報」は、各部品に関連する処理情報を示したものであり、当該部品とその部品に関連する処理情報との関係は、図4のデータ関連部品情報において示される各処理情報と部品との関係に等しい。「経過時間」は、各部品が基板処理装置1に取り付けられた時点からの経過時間を示す情報である。「想定年数」は、各部品について想定される寿命の年数を示す情報である。「障害件数」は、複数の部品の各々について、当該部品と同一種類(同一型式)の部品の使用が開始されてから現時点までの間に、当該部品と同一種類(同一型式)の部品に発生した障害の件数を示す情報である。「稼働数」は、複数の部品の各々について、当該部品と同一種類(同一型式)の部品でありかつ現在稼働している全ての部品の数を示す情報である。
支援情報の生成の具体例を説明する。ここで、本実施の形態に係る支援装置4においては、情報分析装置3から与えられる複数の乖離度について、共通するかまたは個別に定められた1または複数の乖離度しきい値が記憶されている。各乖離度しきい値は、対応する乖離度の算出に用いられる2つの処理情報に関連する部品に、予め定められた程度の異常が発生しているか否かを判定することが可能となるように定められる。
支援装置4は、情報分析装置3から与えられる複数の乖離度の各々について、当該乖離度が対応する乖離度しきい値を超えているか否かを判定する。そこで、乖離度しきい値を超える乖離度があった場合、支援装置4は、当該乖離度の算出に用いられる2つの処理情報の組み合わせとデータ関連部品情報とに基づいて、2つの処理情報に共通して関連する部品を保守対象部品として決定する。
例えば、図3の複数の乖離度について共通する乖離度しきい値が、「40」として定められている場合を想定する。この場合、処理情報「g」から予測された処理情報「a」と実際に取得された処理情報「a」との乖離度「52」は、乖離度しきい値「40」を超える。また、処理情報「a」から予測された処理情報「g」と実際に取得された処理情報「g」との乖離度「50」も、乖離度しきい値「40」を超える。一方、その他の乖離度は全て「0」であるため、乖離度しきい値「40」を超えない。それにより、図3の複数の乖離度の例では、図4のデータ関連部品情報に基づいて、処理情報「a」に関連しかつ処理情報「g」に関連する部品「バブラー固定具」が保守対象部品として決定される。
次に、支援装置4は、決定された1または複数の保守対象部品の各々について、保守作業の必要性の度合いを保守必要値として算出する。保守必要値は、例えば下記式(1)を用いることにより、保守対象部品の経時部品情報に基づいて算出される。
保守必要値=((経過時間/想定年数)+(障害件数/稼働数))×重み…(1)
上記式(1)における「重み」は、例えば、保守対象部品ごとに、当該保守対象部品が破損または欠落することにより発生すると想定される異常の種類に応じて定められる。異常の種類には、「薬液の漏洩」、「基板の破損」および「処理時間の遅延」等がある。この場合、「薬液の漏洩」は、基板処理装置1の保守作業者等の人体に影響を及ぼす可能性が高い。そのため、破損または欠落により「薬液の漏洩」を引き起こす可能性がある保守対象部品には、高い重み(例えば「3」)が割り当てられる。一方、「基板の破損」は、基板処理装置1の保守作業者等の人体に影響を及ぼす可能性が低い。そのため、破損または欠落により「基板の破損」を引き起こす可能性がある保守対象部品には、中程度の重み(例えば「2」)が割り当てられる。他方、「処理時間の遅延」は、基板処理装置1の保守作業者等の人体に影響を及ぼすものではなく、基板処理装置1および基板の破損を引き起こす可能性が低い。そのため、破損または欠落により「処理時間の遅延」を引き起こす可能性がある保守対象部品には、低い重み(例えば「1」)が割り当てられる。
上記式(1)における「重み」は、例えば、保守対象部品ごとに、当該保守対象部品が破損または欠落することにより発生すると想定される異常の種類に応じて定められる。異常の種類には、「薬液の漏洩」、「基板の破損」および「処理時間の遅延」等がある。この場合、「薬液の漏洩」は、基板処理装置1の保守作業者等の人体に影響を及ぼす可能性が高い。そのため、破損または欠落により「薬液の漏洩」を引き起こす可能性がある保守対象部品には、高い重み(例えば「3」)が割り当てられる。一方、「基板の破損」は、基板処理装置1の保守作業者等の人体に影響を及ぼす可能性が低い。そのため、破損または欠落により「基板の破損」を引き起こす可能性がある保守対象部品には、中程度の重み(例えば「2」)が割り当てられる。他方、「処理時間の遅延」は、基板処理装置1の保守作業者等の人体に影響を及ぼすものではなく、基板処理装置1および基板の破損を引き起こす可能性が低い。そのため、破損または欠落により「処理時間の遅延」を引き起こす可能性がある保守対象部品には、低い重み(例えば「1」)が割り当てられる。
その後、支援装置4は、1または複数の保守対象部品の各々について、算出された保守必要値に基づいて、当該保守対象部品に対応する保守作業の指示を含む情報を支援情報として生成し、基板処理装置1に送信する。
具体的には、支援装置4は、1または複数の保守対象部品の各々について、算出された保守必要値が予め定められた複数のレベル(例えば、大、中、小の3つのレベル)のいずれに属するのかを判定する。このようなレベル分けは、保守必要値について、例えば互いに異なる複数の基準値を設定することにより行うことができる。
保守対象部品が「液面レベル計121」で保守必要値のレベルが「大」のとき、支援装置4は、例えば「液面レベル計121を交換すべき保守作業の指示」を含む支援情報を生成する。さらに、この場合、支援装置4は、「液面レベル計121の交換手順を保守作業者に提示するための作業情報」および「液面レベル計121の交換に関するレポートを作成するためのレポート情報」等を含む支援情報を生成してもよい。
また、保守対象部品が「液面レベル計121」で保守必要値のレベルが「中」のとき、支援装置4は、例えば「液面レベル計121の詳細な動作確認を行うべき保守作業の指示」を含む支援情報を生成する。さらに、この場合、支援装置4は、「液面レベル計121の詳細な動作確認手順を保守作業者に提示するための作業情報」および「液面レベル計121の動作確認に関するレポートを作成するためのレポート情報」等を含む支援情報を生成してもよい。
さらに、保守対象部品が「液面レベル計121」で保守必要値のレベルが「小」のとき、支援装置4は、例えば「液面レベル計121の簡易的な動作確認を行うべき保守作業の指示」を含む支援情報を生成する。さらに、この場合、支援装置4は、「液面レベル計121の簡易的な動作確認手順を保守作業者に提示するための作業情報」等を含む支援情報を生成してもよい。
上記のような支援情報が、支援装置4から各基板処理装置1に送信される。この場合、各基板処理装置1においては、支援情報が表示装置または音声出力装置により保守作業者に提示される。それにより、基板処理装置1の保守作業者は、受信された支援情報に基づいて、基板処理装置1におけるどの部品にどのような保守作業を行うべきかを容易かつ短時間で把握することができる。
7.基板処理装置管理システム2の機能的な構成および動作の一例
図6は、情報分析装置3および支援装置4の機能的な構成を説明するためのブロック図である。図7は、基板処理装置1の異常判定に関して図6の制御装置100で実行される処理の一例を示すフローチャートである。図8は、図6の基板処理装置1の異常を判定するために情報分析装置3で実行される処理の一例を示すフローチャートである。図9および図10は、図6の基板処理装置1の保守作業を支援するために支援装置4で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
図6は、情報分析装置3および支援装置4の機能的な構成を説明するためのブロック図である。図7は、基板処理装置1の異常判定に関して図6の制御装置100で実行される処理の一例を示すフローチャートである。図8は、図6の基板処理装置1の異常を判定するために情報分析装置3で実行される処理の一例を示すフローチャートである。図9および図10は、図6の基板処理装置1の保守作業を支援するために支援装置4で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
なお、以下の説明においては、基板処理装置管理システム2が一の基板処理装置1のみを管理する場合を想定する。そのため、図8~図10に示される一連の処理は、図6の一の基板処理装置1のみを対象として実行されるものとする。
図1を用いて説明したように、基板処理装置1は、制御装置100を含む。図7に示すように、制御装置100は、基板Wの処理中に基板処理装置1内で発生する複数の処理情報を所定周期で情報分析装置3に送信する(ステップS10)。このとき、制御装置100には、複数の処理情報がそれらの送信時刻に対応付けて記憶されてもよい。
次に、制御装置100は、情報分析装置3から異常スコアを受信したか否かを判定する(ステップS11)。異常スコアを受信しない場合、制御装置100は、ステップS11の判定を繰り返す。異常スコアを受信した場合、制御装置100は、受信した異常スコアをその受信時刻に対応付けて記憶する(ステップS12)。
また、制御装置100は、情報分析装置3から警報を受信したか否かを判定する(ステップS13)。警報を受信しない場合、制御装置100は、処理を後述するステップS15に進める。警報を受信した場合、制御装置100は、基板処理装置1の表示装置または音声出力装置により映像または音の形態で警報を出力する(ステップS14)。
さらに、制御装置100は、支援装置4から支援情報を受信したか否かを判定する(ステップS15)。支援情報を受信しない場合、制御装置100は、処理をステップS10に戻す。支援情報を受信した場合、制御装置100は、受信した支援情報に基づいて、保守対象部品に対応する保守作業の指示を表示装置または音声出力装置により保守作業者に提示する(ステップS16)。その後、制御装置100は、処理をステップS10に戻す。
図6に示すように、情報分析装置3は、情報収集部31、スコア算出部32、スコア送信部33および警報送信部34を含む。情報分析装置3のメモリには、基板処理装置1の異常を判定するための異常判定プログラムが記憶されている。情報分析装置3のCPUが異常判定プログラムを実行することにより、情報分析装置3の構成要素(31~34)の機能が実現される。図6の情報分析装置3の構成要素(31~34)の一部または全てが電子回路等のハードウェアにより実現されてもよい。
図8に示すように、情報収集部31は、まず、基板処理装置1から送信される複数の処理情報を収集する(ステップS20)。次に、スコア算出部32は、収集された複数の処理情報から複数の乖離度を算出し(ステップS21)、算出された複数の乖離度を支援装置4に送信する(ステップS22)。このとき、スコア算出部32は、ステップS22で算出された複数の乖離度を情報分析装置3のメモリに記憶させる。
次に、スコア算出部32は、情報分析装置3のメモリに記憶された複数の乖離度に基づいて基板処理装置1の異常スコアを算出し(ステップS23)、算出された異常スコアを基板処理装置1に送信する(ステップS24)。
情報分析装置3のメモリには、基板処理装置1に応じて予め設定された上記の異常判定しきい値が記憶されている。そこで、警報送信部34は、ステップS23で算出された異常スコアが異常判定しきい値を超えているか否かを判定する(ステップS25)。警報送信部34は、異常スコアが異常判定しきい値を超えていない場合、処理をステップS21に戻す。一方、警報送信部34は、異常スコアが異常判定しきい値を超えている場合、基板処理装置1に警報を送信し(ステップS26)、処理をステップS20に戻す。
図6に示すように、支援装置4は、乖離度取得部41、対象決定部42、必要値算出部43、レベル判定部44、指示生成部45、第1の記憶部46、第2の記憶部47、第3の記憶部48および情報更新部49を含む。支援装置4のメモリには、基板処理装置1の保守作業を支援するための保守支援プログラムが記憶されている。支援装置4のCPUが保守支援プログラムを実行することにより、支援装置4の構成要素(41~49)の機能が実現される。図6の支援装置4の構成要素(41~49)の一部または全てが電子回路等のハードウェアにより実現されてもよい。
第1の記憶部46には、図6の基板処理装置1による基板処理が開始される前に、当該基板処理装置1に対応するデータ関連部品情報(図4)が予め記憶されている。また、第2の記憶部47には、図6の基板処理装置1による基板処理が開始される前に、当該基板処理装置1に対応する経時部品情報(図5)が予め記憶されている。さらに、第3の記憶部48には、図6の基板処理装置1による基板処理が開始される前に、当該基板処理装置1の複数の部品の各々について、保守必要値の複数のレベルにそれぞれ対応するように定められた複数の保守作業の指示内容が予め記憶されている。
上記のように、データ関連部品情報は、保守作業者または管理者等により定められる。また、経時部品情報は、経時的に変化する。そこで、図9および図10に示すように、情報更新部49は、第1の記憶部46に記憶されているデータ関連部品情報について、変更があるか否かを判定する(ステップS30)。この判定は、保守作業者または管理者等によりデータ関連部品情報の変更が指令されたか否かに基づいて行われる。
情報更新部49は、データ関連部品情報の変更がない場合、処理を後述するステップS32に進める。一方、情報更新部49は、データ関連部品情報の変更があると、第1の記憶部46に記憶されたデータ関連部品情報を変更後の新たなデータ関連部品情報で更新する(ステップS31)。
次に、情報更新部49は、第2の記憶部47に記憶された経時部品情報を更新する(ステップS32)。この更新処理には、現時点を基準とする経過時間、障害件数および稼働数の更新処理が含まれる。
次に、乖離度取得部41は、図6の基板処理装置1について情報分析装置3から複数の乖離度を受信したか否かを判定する(ステップS33)。支援装置4のメモリには、基板処理装置1に応じて予め設定された1または複数の乖離度しきい値が記憶されている。本例では、1または複数の乖離度しきい値は共通する値であるものとする。乖離度取得部41は、ステップS33で複数の乖離度を受信しない場合、処理をステップS30に戻す。一方、乖離度取得部41は、ステップS33で複数の乖離度を受信すると、それらの乖離度の各々が予め定められた乖離度しきい値を超えるか否かを判定し、乖離度しきい値を超える乖離度を抽出する(ステップS34)。
次に、対象決定部42は、抽出された乖離度と第1の記憶部46に記憶されたデータ関連部品情報とに基づいて、保守対象部品を決定する(ステップS35)。具体的には、対象決定部42は、ステップS34で抽出された1または複数の乖離度の各々について、当該乖離度の算出に用いられる2つの処理情報に共通して関連する部品を保守対象部品として決定する。
次に、必要値算出部43は、決定された保守対象部品と第2の記憶部47に記憶された経時部品情報とに基づいて、保守対象部品の保守必要値を算出する(ステップS36)。具体的には、必要値算出部43は、ステップS35で決定された1または複数の保守対象部品の各々について、当該保守対象部品の経時部品情報と予め定められた演算式(例えば、上記の式(1)等)とを用いて保守必要値を算出する。
次に、指示生成部45は、ステップS36の処理で算出された保守必要値に基づいて保守対象部品に対応する支援情報を生成する(ステップS37)。具体的には、まず、図6のレベル判定部44は、1または複数の保守対象部品の各々について、算出された保守必要値が予め定められた複数のレベルのいずれに属するのかを判定する。その後、指示生成部45は、1または複数の保守対象部品の各々について、保守必要値のレベルに対応する保守作業の指示内容を、第3の記憶部48に記憶された複数の保守作業の指示内容から抽出し、支援情報を生成する。最後に、指示生成部45は、生成された支援情報を図6の基板処理装置1に送信し(ステップS38)、処理をステップS30に戻す。
上記の例では、図8に示される一連の処理は、図6の一の基板処理装置1のみを対象として実行されるものとしている。これに対して、基板処理装置管理システム2が複数の基板処理装置1を管理する場合には、図8に示される一連の処理は、例えば複数の基板処理装置1に対して順次または並行して実行される。
また、図9および図10に示される一連の処理は、図6の一の基板処理装置1のみを対象として実行されるものとしている。これに対して、基板処理装置管理システム2が複数の基板処理装置1を管理する場合には、図9および図10に示される一連の処理は、例えば複数の基板処理装置1に対して順次または並行して実行される。
8.実施の形態の効果
情報分析装置3においては、1または複数の基板処理装置1の各々について、複数の処理情報間のインバリアントな関係と実際に収集される複数の処理情報とに基づいて当該基板処理装置1の異常の度合いが異常スコアとして算出される。異常スコアが異常判定しきい値を超える場合に、基板処理装置1に警報が送信される。異常スコアの算出時には、予め定められた互いに異なる2つの処理情報の複数の組み合わせの各々について、インバリアント情報に基づいて予測される一の処理情報と、実際に収集された当該処理情報との間の乖離度が算出される。
情報分析装置3においては、1または複数の基板処理装置1の各々について、複数の処理情報間のインバリアントな関係と実際に収集される複数の処理情報とに基づいて当該基板処理装置1の異常の度合いが異常スコアとして算出される。異常スコアが異常判定しきい値を超える場合に、基板処理装置1に警報が送信される。異常スコアの算出時には、予め定められた互いに異なる2つの処理情報の複数の組み合わせの各々について、インバリアント情報に基づいて予測される一の処理情報と、実際に収集された当該処理情報との間の乖離度が算出される。
支援装置4においては、情報分析装置3により算出された複数の乖離度とデータ関連部品情報とに基づいて、基板処理装置1を構成する複数の部品から1または複数の保守対象部品が適切に決定される。
さらに、決定された1または複数の保守対象部品の各々について、経時部品情報に基づいて保守必要値が算出され、算出された保守必要値のレベルに応じた支援情報が生成される。それにより、基板処理装置1の保守作業者は、熟練の程度によらず、生成された支援情報に基づいて保守対象部品を容易に把握することができる。また、保守作業者は、基板処理装置1の適切な保守作業を短時間で行うことが可能になる。
9.他の実施の形態
(1)上記実施の形態においては、図1の複数の基板処理装置1A~1Cは同じ構成を有するが、本発明はこれに限定されない。複数の基板処理装置1A~1Cのうち一部または全てが互いに異なる構成を有してもよい。また、図1の複数の基板処理装置1A~1Cのうち少なくとも1つは、バッチ式ではなく枚葉式の基板洗浄装置であってもよいし、洗浄処理以外の処理を行う構成を有してもよい。例えば、基板処理装置1は、塗布装置、現像装置、加熱装置、冷却装置または搬送装置等の他の基板処理装置であってもよい。
(1)上記実施の形態においては、図1の複数の基板処理装置1A~1Cは同じ構成を有するが、本発明はこれに限定されない。複数の基板処理装置1A~1Cのうち一部または全てが互いに異なる構成を有してもよい。また、図1の複数の基板処理装置1A~1Cのうち少なくとも1つは、バッチ式ではなく枚葉式の基板洗浄装置であってもよいし、洗浄処理以外の処理を行う構成を有してもよい。例えば、基板処理装置1は、塗布装置、現像装置、加熱装置、冷却装置または搬送装置等の他の基板処理装置であってもよい。
(2)上記実施の形態に係る基板処理装置管理システム2においては、情報分析装置3で行われる一連の処理が、支援装置4で行われてもよい。また、情報分析装置3で行われる一連の処理が、1または複数の基板処理装置1のうちいずれかの基板処理装置1で行われてもよい。この場合、情報分析装置3が不要となる。
(3)上記実施の形態に係る基板処理装置管理システム2においては、情報分析装置3から基板処理装置1に異常スコアが送信されなくてもよい。
(4)上記実施の形態に係る基板処理装置管理システム2においては、保守対象部品の保守作業の必要性の度合いをレベル分けし、レベルに応じた保守作業の指示を決定するために保守必要値が算出されるが、本発明はこれに限定されない。
保守必要値は算出されなくてもよい。この場合、決定された保守対象部品について考えられる複数の保守作業の指示を含む支援情報が生成されてもよい。
あるいは、保守必要値は、上記の式(1)に代えて、他の条件に基づいて算出されてもよい。例えば、保守必要値は、「経過時間」であってもよいし、「障害件数」であってもよいし、「経過時間」を「想定年数」で除算した値であってもよい。
(5)複数の処理情報は、上記実施の形態に記載された複数の具体例に加えてまたは複数の具体例に代えて、基板Wが収容される処理室内の温度、基板Wが収容される処理室内の圧力、基板Wが収容される処理室から排出される気体の圧力、およびロボットにより搬送される基板の移動速度のうち少なくとも1つの物理量を含んでもよい。また、複数の処理情報は、基板Wを搬送するロボットを駆動する駆動パルス信号、および基板Wを搬送するロボットに設けられる検出器の出力信号のうち少なくとも1つに関する情報を含んでもよい。
(6)上記実施の形態においては、支援装置4の第1の記憶部46に、1または複数の基板処理装置1の各々に対応するデータ関連部品情報が記憶される。また、支援装置4の第2の記憶部47に、1または複数の基板処理装置1の各々に対応する経時部品情報が記憶される。さらに、支援装置4の第3の記憶部48に、複数の保守作業の指示内容が記憶される。
しかしながら、本発明は上記の例に限定されない。上記のデータ関連部品情報、経時部品情報、および複数の保守作業の指示内容のうち一部または全ては、支援装置4の外部に設けられる他のサーバに記憶されてもよい。あるいは、データ関連部品情報、経時部品情報、および複数の保守作業の指示内容のうち一部または全ては、1または複数の基板処理装置1に記憶されてもよいし、情報分析装置3に記憶されてもよい。この場合、支援装置4の対象決定部42、必要値算出部43および指示生成部45の各々は、当該機能を達成するために必要な情報を支援装置4の外部から取得する。
(7)上記実施の形態に係る支援装置4は、支援情報に基づいて保守作業の指示を出力する指示出力装置を有してもよい。この場合、指示出力装置は、例えば紙媒体に保守作業の指示内容を印字するプリンタであってもよいし、保守作業の指示内容を表示する表示部を有しかつ支援装置4のCPUと無線通信可能に構成された携帯端末であってもよい。あるいは、指示出力装置は、保守作業の指示内容をアナウンスする音声出力装置であってもよい。
(8)支援装置4において、支援情報としてレポート情報が生成される場合、当該支援装置4は、支援情報に基づいて各種保守作業に関するレポートを出力するレポート出力装置を有してもよい。この場合、レポート出力装置は、例えば紙媒体にレポート情報を印字するプリンタであってもよいし、レポート情報を表示する表示部を有しかつ支援装置4のCPUと無線通信可能に構成された携帯端末であってもよい。あるいは、レポート出力装置は、レポート情報をアナウンスする音声出力装置であってもよい。
10.請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
上記実施の形態においては、基板処理装置1,1A~1Cが基板処理装置の例であり、支援装置4が支援装置の例であり、乖離度取得部41が乖離度取得部の例であり、レベル判定部44および指示生成部45が支援情報生成部の例であり、対象決定部42が対象決定部の例であり、必要値算出部43が必要値算出部の例であり、支援装置4のCPUおよびメモリがコンピュータの例である。
1,1A~1C…基板処理装置,2…基板処理装置管理システム,3…情報分析装置,4…支援装置,4a…表示部,4b…操作部,31…情報収集部,32…スコア算出部,33…スコア送信部,34…警報送信部,41…乖離度取得部,42…対象決定部,43…必要値算出部,44…レベル判定部,45…指示生成部,46…第1の記憶部,47…第2の記憶部,48…第3の記憶部,49…情報更新部,100…制御装置,111…処理槽,112…基板保持部,112a…昇降装置,113…薬液配管,113a…薬液バルブ,114…純水配管,114a…純水バルブ,115…バブラー管,116…ガス配管,116a…ガスバルブ,117…ヒータ,118…ヒータ駆動部,121…液面レベル計,122…濃度計,123…温度計,124~126…流量計,127…圧力計,W…基板
Claims (7)
- 基板処理装置の保守作業を支援する支援装置であって、
前記基板処理装置の基板の処理に関連する動作または状態を示す複数の処理情報間のインバリアントな関係性および前記基板処理装置から実際に収集された複数の処理情報に基づいて予測される複数の処理情報と前記実際に収集された複数の処理情報との間の乖離の度合いを示す乖離度情報を取得する乖離度取得部と、
前記乖離度情報に基づいて前記基板処理装置の保守作業に関する支援情報を生成する支援情報生成部とを備える、支援装置。 - 前記基板処理装置は、前記複数の処理情報に関連する複数の部品を含み、
前記支援装置は、前記乖離度情報に基づいて前記複数の部品のうち前記保守作業の対象となる1または複数の部品を1または複数の保守対象部品として決定する対象決定部をさらに含み、
前記支援情報は、前記対象決定部により決定された1または複数の保守対象部品を示す情報を含む、請求項1記載の支援装置。 - 前記複数の処理情報について、互いに異なる2つの処理情報の複数の組み合わせが定められ、
各組み合わせは、第1の処理情報および第2の処理情報を含み、
各組み合わせについて、前記基板処理装置から実際に収集された前記第2の処理情報および前記インバリアントな関係性に基づいて予測される前記第1の処理情報が、第1の予測処理情報として生成され、生成された第1の予測処理情報と前記基板処理装置から実際に収集された前記第1の処理情報との乖離の度合いが第1の乖離度として算出され、
各組み合わせについて、前記基板処理装置から実際に収集された前記第1の処理情報および前記インバリアントな関係性に基づいて予測される前記第2の処理情報が、第2の予測処理情報として生成され、生成された第2の予測処理情報と前記基板処理装置から実際に収集された前記第2の処理情報との乖離の度合いが第2の乖離度として算出され、
前記乖離度取得部は、前記複数の組み合わせについてそれぞれ算出された複数の第1の乖離度と前記複数の組み合わせについてそれぞれ算出された複数の第2の乖離度とを前記乖離度情報として取得し、
前記対象決定部は、
前記複数の組み合わせのうち、前記第1の乖離度が予め定められた第1のしきい値を超える1または複数の組み合わせ、および前記第2の乖離度が予め定められた第2のしきい値を超える1または複数の組み合わせを抽出し、
抽出された1または複数の組み合わせの各々について、当該組み合わせに含まれる第1の処理情報および第2の処理情報に共通して関連する1または複数の部品を前記1または複数の保守対象部品として決定する、請求項2記載の支援装置。 - 前記対象決定部により決定された1または複数の保守対象部品の各々について、経時的に変化する当該保守対象部品の状態に関する情報を経時部品情報として取得し、取得された経時部品情報に基づいて、当該保守対象部品に対する前記保守作業の必要性の度合いを示す必要値を算出する必要値算出部をさらに含み、
前記支援情報生成部は、
前記対象決定部により決定された1または複数の保守対象部品の各々について、前記必要値算出部により算出された必要値が予め定められた複数の必要レベルのいずれに属するかを判定し、判定された必要レベルに応じて予め定められた当該保守対象部品の保守作業の情報を前記支援情報に含める、請求項2または3記載の支援装置。 - 各基板処理装置は、洗浄液を用いて基板を洗浄する基板洗浄装置であり、
前記複数の処理情報は、基板に供給される洗浄液の供給量、基板に供給される洗浄液の温度、基板に供給される洗浄液の濃度のうち少なくとも1つを含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の基板処理装置管理システム。 - 基板処理装置の保守作業を支援する支援方法であって、
前記基板処理装置の基板の処理に関連する動作または状態を示す複数の処理情報間のインバリアントな関係性および前記基板処理装置から実際に収集された複数の処理情報に基づいて予測される複数の処理情報と前記実際に収集された複数の処理情報との間の乖離の度合いを示す乖離度情報を取得するステップと、
前記乖離度情報に基づいて前記基板処理装置の保守作業に関する支援情報を生成するステップとを含む、支援方法。 - 基板処理装置の保守作業を支援する支援処理をコンピュータに実行させる支援プログラムであって、
前記支援処理は、
前記基板処理装置の基板の処理に関連する動作または状態を示す複数の処理情報間のインバリアントな関係性および前記基板処理装置から実際に収集された複数の処理情報に基づいて予測される複数の処理情報と前記実際に収集された複数の処理情報との間の乖離の度合いを示す乖離度情報を取得する処理と、
前記乖離度情報に基づいて前記基板処理装置の保守作業に関する支援情報を生成する処理とを含む、支援プログラム。
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