JP4882239B2 - 半導体製造装置、コンピュータプログラム及び記憶媒体 - Google Patents
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Description
複数の監視対象を夫々監視する複数の監視手段と、
前記複数の監視対象の中の一の監視対象と、この一の監視対象の大きさに関連する他の監視対象と、の値を夫々2軸に割り当てて2軸座標系に作成され、正常領域と異常領域との境界を定めた境界データを記憶する境界データ記憶部と、
一の監視手段及び他の監視手段により夫々得られた一の監視対象の値と他の監視対象の値とで決まる前記2軸座標系における位置が前記正常領域に含まれているか異常領域に含まれているかを判断し、前記位置が異常領域に含まれているときには装置の異常を知らせる第1の異常検出手段と、
複数の監視対象の監視結果の演算結果に基づいて装置の異常を検出する第2の異常検出手段と、
複数の監視対象の監視結果である検出値を標準化した値の組み合わせに基づいたデータのモデルと異常原因とを対応付けた異常判別データを記憶する記憶部と、
装置の異常が検出されたときに、その異常に関連する少なくとも2つの監視対象の監視結果である検出値を標準化し、標準化された値の組み合わせに基づいた異常データを作成するための異常データ作成手段と、
この異常データ作成手段で作成された異常データに対し、対応する監視対象について前記記憶部内の前記異常判別データのモデルの中で一致しているモデルの有無を検索し、一致しているモデルが存在したときにはそのモデルに対応する異常原因を読み出して知らせる検索手段と、を備えたことを特徴とする。
他の発明は、半導体装置を製造するために基板に対して処理を行うように構成され、装置の状態に影響を与える因子である監視対象の監視結果に基づいて装置または処理の異常を検出する半導体製造装置において、
複数の監視対象を夫々監視する複数の監視手段と、
前記複数の監視対象の中の一の監視対象と、この一の監視対象の大きさに関連する他の監視対象と、の値を夫々2軸に割り当てて2軸座標系に作成され、正常領域と異常領域との境界を定めた境界データを記憶する境界データ記憶部と、
一の監視手段及び他の監視手段により夫々得られた一の監視対象の値と他の監視対象の値とで決まる前記2軸座標系における位置が前記正常領域に含まれているか異常領域に含まれているかを判断し、前記位置が異常領域に含まれているときには装置の異常を知らせる第1の異常検出手段と、
複数の監視対象の監視結果の演算結果に基づいて装置の異常を検出する第2の異常検出手段と、
複数の監視対象の監視結果の組み合わせパターンに基づいたデータのモデルと異常原因とその異常に関連するデータとを対応付けた異常判別データを記憶する記憶部と、
装置の異常が検出されたときに、前記複数の監視対象の中から選択された、その異常に関連する少なくとも2つの監視対象の監視結果の組み合わせに基づいた異常データを作成するための異常データ作成手段と、
この異常データ作成手段で作成された異常データに対し、対応する監視対象について前記記憶部内の前記異常判別データのモデルの中で一致しているモデルの有無を検索し、一致しているモデルが存在したときにはそのモデルに対応する異常原因を読み出して知らせる検索手段と、を備えたことを特徴とする。
更に他の発明は、半導体装置を製造するために基板に対して処理を行うように構成され、装置の状態に影響を与える因子である監視対象の監視結果に基づいて装置または処理の異常を検出する半導体製造装置において、
複数の監視対象を夫々監視する複数の監視手段と、
一の監視対象の値と他の監視対象の値との多数の組に基づいて2軸座標系に一の監視対象と他の監視対象との相関データを作成する相関データ作成手段と、
前記相関データを表示する表示手段と、
近似式の種類を選択する手段と
選択された種類の近似式と前記相関データとに基づいて、2軸座標系における正常領域と異常領域との境界に対応する境界データである近似式を求める手段と、
前記境界に対応する近似式を記憶する境界データ記憶部と、
一の監視手段及び他の監視手段により夫々得られた一の監視対象の値と他の監視対象の値とで決まる前記2軸座標系における位置が前記正常領域に含まれているか異常領域に含まれているかを判断し、前記位置が異常領域に含まれているときには装置の異常を知らせる第1の異常検出手段と、
複数の監視対象の監視結果の演算結果に基づいて装置の異常を検出する第2の異常検出手段と、
複数の監視対象の監視結果の組み合わせに基づいたデータのモデルと異常原因とを対応付けた異常判別データを記憶する記憶部と、
装置の異常が検出されたときに、前記複数の監視対象の中から選択された、その異常に関連する少なくとも2つの監視対象の監視結果の組み合わせに基づいた異常データを作成するための異常データ作成手段と、
この異常データ作成手段で作成された異常データに対し、対応する監視対象について前記記憶部内の前記異常判別データのモデルの中で一致しているモデルの有無を検索し、一致しているモデルが存在したときにはそのモデルに対応する異常原因を読み出して知らせる検索手段と、を備えたことを特徴とする。
複数の監視手段により夫々監視され、装置または処理の状態に影響を与える因子である複数の監視対象の中の一の監視対象と、この一の監視対象の大きさに関連する他の監視対象と、の値を夫々2軸に割り当てて2軸座標系に作成され、正常領域と異常領域との境界を定めた境界データを作成するステップと、
一の監視手段及び他の監視手段により夫々得られた一の監視対象の値と他の監視対象の値とで決まる前記2軸座標系における位置が前記正常領域に含まれているか異常領域に含まれているかを判断し、前記位置が異常領域に含まれているときには装置の異常を知らせる第1の異常検出ステップと、
前記複数の監視対象のうち互いに関連する複数の監視対象の値の演算結果に基づいて装置の異常を検出する第2の異常検出ステップと、
装置の異常が検出されたときに、前記複数の監視対象の中から選択された、その異常に関連する少なくとも2つの監視対象の監視結果の組み合わせに基づく異常データを作成するステップと、
このステップで作成された異常データに対して、複数の監視対象の監視結果の組み合わせに基づくデータのモデルと異常原因とを対応付けた異常判別データを記憶する記憶部を参照し、対応する監視対象について監視結果の組み合わせに基づくデータのモデルの中で一致しているモデルの有無を検索するステップと、
一致しているモデルが存在したときにはそのモデルに対応する異常原因を読み出して知らせるステップと、
前記一致しているモデルが存在しないときには、検索の対象となった組み合わせに基づく異常データを新たな異常判別データにおけるモデルとして異常原因と対応付けて記憶部に登録するステップと、
を実行するように構成されたことを特徴とする。
この相関データに基づいて2軸座標系に正常領域と異常領域との境界を定めた境界データを作成するステップと、を更に備えたものとすることができる。
図1中1は例えば石英により縦型の円筒状に形成された反応容器である。この反応容器1の下端は、炉口として開口され、その開口部11の周縁部にはフランジ12が一体に形成されている。前記反応容器1の下方には、フランジ12の下面に当接して開口部11を気密に閉塞する、例えば石英製の蓋体13が図示しない昇降機構であるボートエレベータにより上下方向に開閉可能に設けられている。前記蓋体13の中央部には回転軸14が貫通して設けられ、その上端部には、基板保持具であるウエハボート2が搭載されている。従ってウエハボート2はボートエレベータにより、反応容器1内と、反応容器1の下方側に設けられた、ウエハWの搬出エリアであるローディングエリアとの間で昇降できることになる。
A.制御部におけるプログラムを除いた構成について:
次に制御部3に関して図2を参照しながら詳述する。図2において半導体製造装置本体100とは、図1に示した成膜装置における制御部3以外の部分に相当する。即ち制御部3に対して検出信号やデータを送り、制御部3によりコントロールされる部位全体に相当する。30はバスであり、このバス30に通信部、記憶部、各プログラム格納部、CPUなどが接続されているが、図2では、これらを機能的に表現しブロック化して表している。通信部31は、半導体製造装置本体100との間で通信をおこなう部位であり、角度検出部27からの圧力調整バルブ25の角度、温度検出部10a、10bからの各温度検出値などの装置データが取り込まれると共に、圧力調整バルブ25の駆動部26、電力制御部19などに制御信号を送信する機能を有する。
第1のプログラム格納部200は、相関データ作成プログラム37、境界データ作成プログラム38、判断(異常検出)プログラム39を備えている。相関データとは、第1の監視対象(一の監視対象)と、この第1の監視対象に関連する第2の監視対象(他の監視対象)、例えば第1の大きさに影響を与える第2の監視対象と、の値を夫々2軸に割り当てて2軸座標系に作成されたデータであり、第2の監視対象の値を種々変えて第1の監視対象の値と第2の監視対象の値との組を2軸座標系にプロットしたものである。互いに関連する第1の監視対象と第2の監視対象の組としては、例えば次の例を挙げることができる。
圧力調整バルブ25の開度 累積膜厚
外部温度検出値 ヒータ17の電力
ヒータ17の電力 累積膜厚
外部温度検出値 内部温度検出値
なお第1の監視対象及び第2の監視対象が夫々圧力調整バルブ25の開度及び累積膜厚である場合、第1の監視手段及び第2の監視手段は、夫々角度検出部27及び累積膜厚管理部36であり、第1の監視対象及び第2の監視対象が夫々外部温度検出値及びヒータ電力である場合、第1の監視手段は温度検出部30aに相当し、第2の監視手段は例えば図示しない電力計あるいは制御部3内の電力指令値に基づいて電力値を計算するプログラムなどに相当する。
第2のプログラム格納部4は、異常検出プログラム41、経時変化作成プログラム40、異常データ作成プログラム42、検索(原因推定)プログラム43及びパターン登録プログラム44を備えている。異常検出プログラム41は、装置データ記憶部32内に取り込まれた監視結果(内部温度、バルブ角度など)に基づいて装置の異常を検出するプログラムであり、この例では、第2の異常検出手段であるプログラムと、第3の異常検出手段であるプログラムと、を含んでいる。
異常データ作成プログラム42は、異常データ作成手段に相当し、この例では、異常検出プログラム41及び39の少なくとも一方により異常が検出されたときに、異常に関連する少なくとも2つの監視対象の検出値の各々を標準化し、標準化された値に基づいて当該監視結果の組み合わせに基づく異常データを作成するプログラムである。結局この例では、既述のように相関データに基づいてい作成された境界データに基づく異常、複数の検出値の演算結果に基づく異常及び各検出値毎の異常、の少なくとも一つが検出されたときに後述のように例えばオペレータの介在により異常データの作成が行われる。なお本発明は、オペレータが境界データに基づく異常が知らされたときに、異常データを作成しない場合も含まれる。以後の説明では、異常と検出された後、異常データの作成の指示はオペレータにより行われるが、異常と判断されたときに自動で監視結果の組み合わせを選択して異常データを作成するようにしてもよい。即ち、本発明において、異常を検出したときに異常データを作成するとは、オペレータによる手動操作及び自動操作の双方を含む意味である。
次に上述の実施の形態の作用について述べると、先ず半導体装置例えば半導体集積回路を製造するための基板であるウエハWを図示しない搬送アームにより所定枚数ウエハボート2に棚状に載置して、図示しないボートエレベータを上昇させることにより反応容器1内に搬入し、フランジ22の下端開口部を蓋体13により塞いだ後、例えば予め設定されたプロセス温度に安定させる。
上述実施の形態によれば、複数の監視対象の監視結果の組み合わせに基づいたデータ例えばその組み合わせのパターンのモデルを用意しておくと共にそのモデルと異常の原因とその異常に対する対策とを対応付けた異常判別データを第4の記憶部6に記憶しておき、装置の異常が検出されたときに、その異常に関連する少なくとも2つの監視対象の監視結果の組み合わせに基づいた異常データに対し、前記異常判別データのモデルの中で一致しているモデルが存在したときにはそのモデルに対応する異常原因とその異常に対する対策を含む情報を読み出して知らせるようにしているので、異常の原因を容易に推定することができ、更に異常の原因に対する対策を容易に立てることができ、的確かつ速やかな対応をとることができる。
更に上述の実施の形態によれば、一の監視対象と、一の監視対象に関連する第2の監視対象と、の各値を考慮しているので、つまり両者の値をプロットした相関データに基づいて境界を定め、その境界に基づいて正常、異常を判断しているので、半導体製造装置の異常を確実に検出することができる。例えば圧力調整バルブ25の開度と累積膜厚との相関データを利用することにより、反応容器1内のリークを確実に検出することができるし、また異常であるかクリーニングのタイミングであるかの区別ができるので、排気管23の内壁の付着物の膜厚が大きくなってクリーニングをしなければならない、そのタイミングの直前まで処理を行うことができ、メンテナンスサイクルを長くとることができ、装置のダウンタイムを抑えることができる。
[他の適用例]
本発明の半導体製造装置として縦型減圧CVD装置を例にとって説明したが、本発明は、枚葉の熱処理装置、ドライエッチング装置、アッシング装置、レジストの塗布、現像を行う塗布、現像装置などに適用することができる。
10a 外部温度検出部
10b 内部温度検出部
17 ヒータ
19 電力制御部
2 ウエハボート
22 排気ポート
23 真空排気路をなす排気管
25 圧力調整バルブ
26 駆動部
27 角度検出部
28 圧力検出部
3 制御部
32 装置データ記憶部
34 異常報知部
35 異常報知部
36 累積膜厚管理部
37 相関データ作成プログラム
38 境界データ作成プログラム
39 判断プログラム
200 第1のプログラム格納部
4 第2のプログラム格納部
300 第1の記憶部
51 第2の記憶部
5 第3の記憶部
6 第4の記憶部
41 異常検出プログラム
40 経時変化作成プログラム
42 異常データ作成プログラム
43 検索プログラム
44 パターン登録プログラム
Claims (14)
- 半導体装置を製造するために基板に対して処理を行うように構成され、装置の状態に影響を与える因子である監視対象の監視結果に基づいて装置または処理の異常を検出する半導体製造装置において、
複数の監視対象を夫々監視する複数の監視手段と、
前記複数の監視対象の中の一の監視対象と、この一の監視対象の大きさに関連する他の監視対象と、の値を夫々2軸に割り当てて2軸座標系に作成され、正常領域と異常領域との境界を定めた境界データを記憶する境界データ記憶部と、
一の監視手段及び他の監視手段により夫々得られた一の監視対象の値と他の監視対象の値とで決まる前記2軸座標系における位置が前記正常領域に含まれているか異常領域に含まれているかを判断し、前記位置が異常領域に含まれているときには装置の異常を知らせる第1の異常検出手段と、
複数の監視対象の監視結果の演算結果に基づいて装置の異常を検出する第2の異常検出手段と、
複数の監視対象の監視結果である検出値を標準化した値の組み合わせに基づいたデータのモデルと異常原因とを対応付けた異常判別データを記憶する記憶部と、
装置の異常が検出されたときに、その異常に関連する少なくとも2つの監視対象の監視結果である検出値を標準化し、標準化された値の組み合わせに基づいた異常データを作成するための異常データ作成手段と、
この異常データ作成手段で作成された異常データに対し、対応する監視対象について前記記憶部内の前記異常判別データのモデルの中で一致しているモデルの有無を検索し、一致しているモデルが存在したときにはそのモデルに対応する異常原因を読み出して知らせる検索手段と、を備えたことを特徴とする半導体製造装置。 - 前記複数の監視対象のいずれか一つの値に基づいて装置の異常を検出する第3の異常検出手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の半導体製造装置。
- 予め定められた度合いよりも類似しているデータのモデルは、予め数値化された類似度合いよりも類似しているデータのモデルであることを特徴とする請求項1または2記載の半導体製造装置。
- 少なくとも2つの監視対象の監視結果の組み合わせに基づくデータは、各監視対象の監視結果である検出値を標準化した値を更に閾値により評価し、その評価結果の組み合わせであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の半導体製造装置。
- 半導体装置を製造するために基板に対して処理を行うように構成され、装置の状態に影響を与える因子である監視対象の監視結果に基づいて装置または処理の異常を検出する半導体製造装置において、
複数の監視対象を夫々監視する複数の監視手段と、
前記複数の監視対象の中の一の監視対象と、この一の監視対象の大きさに関連する他の監視対象と、の値を夫々2軸に割り当てて2軸座標系に作成され、正常領域と異常領域との境界を定めた境界データを記憶する境界データ記憶部と、
一の監視手段及び他の監視手段により夫々得られた一の監視対象の値と他の監視対象の値とで決まる前記2軸座標系における位置が前記正常領域に含まれているか異常領域に含まれているかを判断し、前記位置が異常領域に含まれているときには装置の異常を知らせる第1の異常検出手段と、
複数の監視対象の監視結果の演算結果に基づいて装置の異常を検出する第2の異常検出手段と、
複数の監視対象の監視結果の組み合わせパターンに基づいたデータのモデルと異常原因とその異常に関連するデータとを対応付けた異常判別データを記憶する記憶部と、
装置の異常が検出されたときに、前記複数の監視対象の中から選択された、その異常に関連する少なくとも2つの監視対象の監視結果の組み合わせに基づいた異常データを作成するための異常データ作成手段と、
この異常データ作成手段で作成された異常データに対し、対応する監視対象について前記記憶部内の前記異常判別データのモデルの中で一致しているモデルの有無を検索し、一致しているモデルが存在したときにはそのモデルに対応する異常原因を読み出して知らせる検索手段と、を備えたことを特徴とする半導体製造装置。 - 異常に関連するデータは、異常に対する対策を含み、
前記検索手段は、一致しているモデルが存在したときにはそのモデルに対応する異常原因に加えて対策を読み出して知らせることを特徴とする請求項5記載の半導体製造装置。 - 半導体装置を製造するために基板に対して処理を行うように構成され、装置の状態に影響を与える因子である監視対象の監視結果に基づいて装置または処理の異常を検出する半導体製造装置において、
複数の監視対象を夫々監視する複数の監視手段と、
前記複数の監視対象の中の一の監視対象と、この一の監視対象の大きさに関連する他の監視対象と、の値を夫々2軸に割り当てて2軸座標系に作成され、正常領域と異常領域との境界を定めた境界データを記憶する境界データ記憶部と、
一の監視手段及び他の監視手段により夫々得られた一の監視対象の値と他の監視対象の値とで決まる前記2軸座標系における位置が前記正常領域に含まれているか異常領域に含まれているかを判断し、前記位置が異常領域に含まれているときには装置の異常を知らせる第1の異常検出手段と、
複数の監視対象の監視結果の演算結果に基づいて装置の異常を検出する第2の異常検出手段と、
複数の監視対象の監視結果の組み合わせに基づいたデータのモデルと異常原因とを対応付けた異常判別データを記憶する記憶部と、
装置の異常が検出されたときに、前記複数の監視対象の中から選択された、その異常に関連する少なくとも2つの監視対象の監視結果の組み合わせに基づいた異常データを作成するための異常データ作成手段と、
この異常データ作成手段で作成された異常データに対し、対応する監視対象について前記記憶部内の前記異常判別データのモデルの中で一致しているモデルの有無を検索し、一致しているモデルが存在したときにはそのモデルに対応する異常原因を読み出して知らせる検索手段と、
前記一致しているモデルが存在しないときには、異常データを新たなパターンに基づくデータのモデルとして異常原因と対応付けて記憶部に登録するための登録手段と、を備えたことを特徴とする半導体製造装置。 - 半導体装置を製造するために基板に対して処理を行うように構成され、装置の状態に影響を与える因子である監視対象の監視結果に基づいて装置または処理の異常を検出する半導体製造装置において、
複数の監視対象を夫々監視する複数の監視手段と、
一の監視対象の値と他の監視対象の値との多数の組に基づいて2軸座標系に一の監視対象と他の監視対象との相関データを作成する相関データ作成手段と、
前記相関データを表示する表示手段と、
近似式の種類を選択する手段と
選択された種類の近似式と前記相関データとに基づいて、2軸座標系における正常領域と異常領域との境界に対応する境界データである近似式を求める手段と、
前記境界に対応する近似式を記憶する境界データ記憶部と、
一の監視手段及び他の監視手段により夫々得られた一の監視対象の値と他の監視対象の値とで決まる前記2軸座標系における位置が前記正常領域に含まれているか異常領域に含まれているかを判断し、前記位置が異常領域に含まれているときには装置の異常を知らせる第1の異常検出手段と、
複数の監視対象の監視結果の演算結果に基づいて装置の異常を検出する第2の異常検出手段と、
複数の監視対象の監視結果の組み合わせに基づいたデータのモデルと異常原因とを対応付けた異常判別データを記憶する記憶部と、
装置の異常が検出されたときに、前記複数の監視対象の中から選択された、その異常に関連する少なくとも2つの監視対象の監視結果の組み合わせに基づいた異常データを作成するための異常データ作成手段と、
この異常データ作成手段で作成された異常データに対し、対応する監視対象について前記記憶部内の前記異常判別データのモデルの中で一致しているモデルの有無を検索し、一致しているモデルが存在したときにはそのモデルに対応する異常原因を読み出して知らせる検索手段と、を備えたことを特徴とする半導体製造装置。 - 前記一の監視対象の値と他の監視対象の値とを記憶する装置データ記憶部を備え、
相関データ作成手段は、前記装置データ記憶部に記憶されているデータに基づいて前記相関データを作成することを特徴とする請求項8記載の半導体製造装置。 - 表示手段は、相関データと境界データとを共通の2軸座標系に表示するものであることを特徴とする請求項8または9記載の半導体製造装置。
- 半導体装置を製造するために基板に対して処理を行うように構成された半導体製造装置に用いられるコンピュータプログラムであって、
複数の監視手段により夫々監視され、装置または処理の状態に影響を与える因子である複数の監視対象の中の一の監視対象と、この一の監視対象の大きさに関連する他の監視対象と、の値を夫々2軸に割り当てて2軸座標系に作成され、正常領域と異常領域との境界を定めた境界データを作成するステップと、
一の監視手段及び他の監視手段により夫々得られた一の監視対象の値と他の監視対象の値とで決まる前記2軸座標系における位置が前記正常領域に含まれているか異常領域に含まれているかを判断し、前記位置が異常領域に含まれているときには装置の異常を知らせる第1の異常検出ステップと、
前記複数の監視対象のうち互いに関連する複数の監視対象の値の演算結果に基づいて装置の異常を検出する第2の異常検出ステップと、
装置の異常が検出されたときに、前記複数の監視対象の中から選択された、その異常に関連する少なくとも2つの監視対象の監視結果の組み合わせに基づく異常データを作成するステップと、
このステップで作成された異常データに対して、複数の監視対象の監視結果の組み合わせに基づくデータのモデルと異常原因とを対応付けた異常判別データを記憶する記憶部を参照し、対応する監視対象について監視結果の組み合わせに基づくデータのモデルの中で一致しているモデルの有無を検索するステップと、
一致しているモデルが存在したときにはそのモデルに対応する異常原因を読み出して知らせるステップと、
前記一致しているモデルが存在しないときには、検索の対象となった組み合わせに基づく異常データを新たな異常判別データにおけるモデルとして異常原因と対応付けて記憶部に登録するステップと、
を実行するように構成されたことを特徴とするコンピュータプログラム。 - 前記複数の監視対象のいずれか一つの値に基づいて装置の異常を検出する第3の異常検出ステップを備えたことを特徴とする請求項11に記載のコンピュータプログラム。
- コンピュータプログラムにより実行されるステップ群は、他の監視対象の値を種々変えることにより取得した一の監視対象の値と他の監視対象の値との組により2軸座標系に一の監視対象と他の監視対象との相関データを作成するステップと、
この相関データに基づいて2軸座標系に正常領域と異常領域との境界を定めた境界データを作成するステップと、を更に備えたことを特徴とする請求項11または12記載のコンピュータプログラム。 - 請求項11ないし13のいずれか一つに記載のコンピュータプログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。
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