JP6034651B2 - データ解析システムおよびデータ解析範囲設定方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板処理装置等のデータ解析システムおよびデータ解析範囲設定方法に関するものである。

例えば特許文献１に開示されているように、エッチング装置やＣＶＤ装置等の基板処理装置から時系列にサンプリングした運転データを解析して、基板処理装置の検査を行うデータ解析システムが知られている。このシステムは、基板処理装置の処理に関連するパラメータの時系列データであるプロセスデータと、処理における各ステップの開始点および終了点を示すデータ（以下、本明細書においてステップデータと称する）が基板処理装置から入力される。そして、このシステムは、入力されたステップデータを用いてプロセスデータの解析範囲を設定し、その解析範囲のプロセスデータを解析している。

特開２００９−９４１４３号公報

ところで、基板処理装置等の処理装置によっては、ステップデータが処理装置からデータ解析システムへ入力されないものがある。このような処理装置においては、特許文献１に開示されたデータ解析システムでは、ステップデータが入力されないために解析範囲が分からず、解析ができなかった。

そこで、処理装置を、前記ステップデータを出力可能に設計変更すればよいが、それでは処理装置側に多大な負担を強いることになる。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステップデータが出力されない処理装置の場合でも、データ解析範囲を設定し、データ解析を行うことが可能なデータ解析システムおよびデータ解析範囲設定方法を構築することにある。

第１の発明は、処理装置の処理に関するパラメータを時系列に収集したプロセスデータと、前記処理装置の処理に関する機器の動作状態を時系列に収集したイベントデータとが入力されるデータ収集部と、前記データ収集部に入力された前記プロセスデータおよびイベントデータを所望の対象期間グラフ表示させる表示部と、前記表示部に表示された前記プロセスデータおよびイベントデータのグラフにおいて、前記プロセスデータおよび前記イベントデータの少なくとも一方の表示レンジを変更して、両者のデータが交わる複数箇所のうち２箇所が開始点および終了点として選択される開始点・終了点選択部と、前記開始点のプロセスデータの値およびイベントデータの状態の少なくとも一方が開始条件として設定されると共に、前記終了点のプロセスデータの値およびイベントデータの状態の少なくとも一方が終了条件として設定される開始条件・終了条件設定部と、前記表示部に表示された前記プロセスデータおよびイベントデータの少なくとも一方のデータの中から、前記開始条件・終了条件設定部で設定された前記開始条件、終了条件と同じ開始条件、終始条件を有する複数の開始点、終了点が選定され、該選定された各開始点と終了点の間のグラフをそれぞれ重ね合わせる解析対象データ重ね合わせ部と、を備えていることを特徴とするデータ解析システムである。

なお、前記イベントデータは、前述のように処理に関する機器の動作状態を時系列に収集したものであって、特許文献１に記載されたイベントデータとは異なるものである。特許文献１に記載されたイベントデータは本明細書におけるステップデータに相当する。

前記開始点・終了点選択部では、プロセスデータとイベントデータのお互いの変化点を判断し、両者が相関する２箇所を開始点および終了点として選択するようにした。そして、この選択された開始点および終了点を、処理装置の各処理におけるステップの開始点および終了点を示すデータ（即ちステップデータ）に置き換えて使用することができる。したがって、処理装置からステップデータが入力されなくても、処理装置の各処理におけるステップの開始点、終了点が分かる。

そして、前記開始条件・終了条件設定部では、開始点・終了点選択部で選択した開始点および終了点のそれぞれのプロセスデータの値およびイベントデータの状態の少なくとも一方を開始条件および終了条件として設定するようにした。このことにより、同じ開始条件および終了条件を有する開始点、終了点を前記所望の対象期間にあるデータの中から自動的に検索することができる。

そして、前記解析対象データ重ね合わせ部では、開始条件・終了条件設定部にて設定された開始条件、終了条件に従い、自動的にデータ収集部のデータを検索して、開始点から終了点までのデータのグラフを重ね合わせる。解析対象データ重ね合わせ部で重ね合わされたグラフは、互いに同様の開始条件と終了条件を有する開始点と終了点の間のデータであるため、同様のプロセスデータとイベントデータの相関を有していると言える。このことから、データ収集部に入力されたプロセスデータおよびイベントデータの中から、同様のプロセスデータとイベントデータの相関を有するデータを前記所望の対象期間にあるデータの中から検索することができる。プロセスデータとイベントデータの相関が同様であるということは、これらのデータは処理における同様のステップであるもの、例えば同様の処理が行われたときのもの、または処理が行われていないときのものである可能性が高い。したがって、処理装置から入力されたプロセスデータおよびイベントデータから同様のステップのデータ、例えば同様の処理が行われたときのデータ（または処理が行われていないときのデータ）だけを検索することができる。以上により、処理におけるステップの開始点および終了点を示すデータ（ステップデータ）が入力されない処理装置が対象であっても、入力されたプロセスデータおよびイベントデータの相関を利用することによって、解析範囲が明確になり、データ解析を行うことができる。

第１の発明において、表示部に表示されたプロセスデータおよびイベントデータの少なくとも一方の表示レンジを変更可能に構成されているため、両者のデータの交点を表示させることができ、その結果、プロセスデータとイベントデータとの相関を容易に判断することができる。

第２の発明は、前記第１の発明において、前記表示部は、前記データ収集部に入力された前記プロセスデータおよびイベントデータの中からグラフ表示させるデータを選択できるように構成されているものである。

前記第２の発明では、データ収集部に入力されたプロセスデータおよびイベントデータの中から選択したデータをグラフ表示させるようにすることで、開始点および終了点（プロセスデータとイベントデータとが相関する箇所）が顕著に分かるようになる。例えば、プロセスデータの変動が小さくてイベントデータとの相関がでにくい場合であっても、用いるプロセスデータまたはイベントデータの種類の数を適宜増やすことによりプロセスデータとイベントデータの相関を容易に判断することが可能となる。

第３の発明は、前記第１または第２の発明において、前記解析対象データ重ね合わせ部で重ね合わされたグラフについてデータ解析を行うデータ解析部を備えているものである。

前記第３の発明では、データ解析範囲を絞り込んだデータを用い、データ解析部を備えることで、解析を行うことが可能である。

第４の発明は、前記第１の発明に対応するデータ解析範囲設定方法の発明であり、処理装置の処理に関するパラメータを時系列に収集したプロセスデータと、前記処理装置の処理に関する機器の動作状態を時系列に収集したイベントデータを用いたデータ解析範囲設定方法において、前記プロセスデータとイベントデータを収集し、該プロセスデータとイベントデータの解析期間を設定し、該解析期間におけるプロセスデータにおいて、前記プロセスデータおよび前記イベントデータの少なくとも一方の表示レンジを変更して、両者のデータが交わる複数箇所のうち２箇所を開始点および終了点として選択し、続いて、前記開始点のプロセスデータの値およびイベントデータの状態の少なくとも一方を開始条件として設定すると共に、前記終了点のプロセスデータの値およびイベントデータの状態の少なくとも一方を終了条件として設定し、続いて、グラフ表示された前記プロセスデータおよびイベントデータの少なくとも一方のデータの中から、前記設定した開始条件、終了条件と同じ開始条件、終始条件を有する複数の開始点、終了点を検索し、該検索した各開始点と終了点の間のグラフをそれぞれ重ね合わせることを特徴とするデータ解析範囲設定方法である。

以上説明したように、本発明によれば、処理におけるステップの開始点および終了点を示すデータ（ステップデータ）が処理装置から入力されなくても、入力されたプロセスデータとイベントデータが相関する箇所を開始点および終了点として選択し、その開始点および終了点をステップデータとして用いることで、解析範囲が明確になる。つまり、解析範囲を設定し、データ解析を行うことが可能となる。

図１は、実施形態に係るデータ解析システムの構成を示す模式図である。 図２は、実施形態に係る解析装置の構成を示すブロック図である。 図３は、実施形態に係る解析装置の解析範囲の設定動作を示すフロー図である。 図４は、プロセスデータおよびイベントデータの波形の一例を示すグラフである。 図５は、イベントデータの表示レンジの調整について示す図３相当図である。 図６は、開始条件および終了条件の設定について示す図３相当図である。 図７は、重ね合わされたグラフにおける解析範囲の設定について示す図３相当図である。 図８は、重ね合わされたグラフの解析範囲を示す図３相当図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

図１に示すように、本実施形態のデータ解析システム１０（以下、単にシステム１０という。）は、例えば基板処理装置Ｅの異常を検出するために、基板処理装置Ｅから入力されるデータを解析するものである。ここでは、基板処理装置Ｅは例えばエッチング装置（ウエット系装置）として説明する。

システム１０は、受信装置２０、収集装置３０、解析装置４０を備えている。また、システム１０は、基板処理の開始および終了を示すデータ（ステップデータ）が基板処理装置Ｅから入力されないものである。

受信装置２０は、対象となる基板処理装置Ｅに接続されており、該基板処理装置Ｅから入力されるプロセスデータとイベントデータを受信するように構成されている。本実施形態では、基板処理装置Ｅのプロセスデータおよびイベントデータを取り出すためのセンサを基板処理装置Ｅに別途取り付け、そのセンサから受信装置２０にプロセスデータとイベントデータを受信する。

収集装置３０は、受信装置２０に接続されており、受信装置２０からプロセスデータおよびイベントデータが入力される。そして、収集装置３０は、所定時間（例えば１分間）のプロセスデータおよびイベントデータが入力されると、その入力された所定時間の各データを解析装置４０へ出力する一方、受信装置２０から新たなプロセスデータおよびイベントデータが入力される。

解析装置４０は、収集装置３０に接続されており、収集装置３０から入力されたプロセスデータについてデータ解析を行うように構成されている。

〈解析装置の構成およびデータ解析範囲設定方法〉
図２に示すように、解析装置４０は、データ収集部４１、表示部４２、開始点・終了点選択部４３、開始条件・終了条件設定部４４、解析対象データ重ね合わせ部４５、データ解析部４６を有している。そして、解析装置４０では、図３に示すフローに基づいて、プロセスデータについて解析範囲が設定される。

ステップＳＴ１では、プロセスデータおよびイベントデータが収集装置３０からデータ収集部４１に入力される。

そして、ステップＳＴ２では、収集装置３０から入力された各種のプロセスデータおよびイベントデータの中から、どのプロセスデータとイベントデータを表示部４２に表示させるか、さらに、これらデータのどの期間（対象期間、例えば○時△分〜□時◇分）を表示部４２に表示させるかが、使用者によって設定される。

そして、ステップＳＴ３では、ステップＳＴ２で使用者によって設定されたプロセスデータおよびイベントデータが、表示部４２にグラフ表示される（一例を図４に示す）。図４では、一例として、プロセスデータは搬送モータトルク（実線）であり、イベントデータはセンサ１（粗い破線）とセンサ２（細かい破線）の二種類である。ここでは、センサ１およびセンサ２は、基板の位置を検出する基板センサであり、例えば基板が所定の位置に送られるとＯＮする。これ以外に、例えば処理室のシャッタの開閉状態を検出したり、バルブの開閉状態を検出するセンサをイベントデータとして用いてもよい。以上により、入力工程（ステップＳＴ１）から表示工程（ステップＳＴ３）が終了する。

本実施形態のシステム１０は、上述したように、ステップデータが入力されないので、ステップデータを用いて解析範囲を判断することができない。

ステップＳＴ４では、表示されたプロセスデータとイベントデータの相関の有無が判断される。相関があればステップＳＴ５に進む。相関がなければステップＳＴ２に戻り、表示させるプロセスデータ、イベントデータの設定をやり直す。この際、ステップＳＴ２では、選択したイベントデータだけでは、プロセスデータとイベントデータの相関がでにくいおそれがある。その場合は、表示部４２にグラフ表示させるイベントデータの数を増やすことで、プロセスデータとイベントデータの相関を明確にすることができる。例えば、プロセスデータ（搬送モータトルク）と関連するイベントデータを２つ（センサ１、センサ２）から３つや４つに増やすことで、プロセスデータとイベントデータの相関を明確にすることができる。

そこで、本実施形態では、ステップＳＴ５において、開始点・終了点選択部４３によって、表示部４２にグラフ表示されたプロセスデータおよびイベントデータにおいて両者のデータが相関する複数箇所のうち２箇所が開始点および終了点として選択される。

具体的に、開始点・終了点選択部４３では、先ず、図５に示すように、プロセスデータのグラフとイベントデータのグラフとが交わるように（図５において細い破線で囲んだ箇所）、例えばイベントデータの表示レンジが調整される。プロセスデータとイベントデータとが交わることにより、両者の相関（因果関係）がより明確となる。

続いて、図６に示すように、表示部４２にグラフ表示されたプロセスデータにおいて、該プロセスデータの変動とイベントデータの状態とが相関する複数箇所のうち２箇所が開始点および終了点として選定される（図６のＡ点およびＢ点）。例えば、開始点Ａは、プロセスデータが増大した点であって、イベントデータであるセンサ１がＯＮになった点である。終了点Ｂは、プロセスデータが減少する前の点であって、イベントデータであるセンサ２がＯＮになった点である。以上により、開始点・終了点選択工程（ステップＳＴ５）が終了する。

開始点・終了点選択部４３では、プロセスデータとイベントデータとが相関する２箇所を開始点および終了点として選択し、その開始点および終了点をステップデータ（基板処理の開始点および終了点を示すデータ）に置き換えることにより、基板処理装置Ｅからステップデータが入力されなくても、ステップの開始点、終了点が分かる。

続いて、ステップＳＴ６では、開始条件・終了条件設定部４４において、開始点・終了点選択部４３で選択された開始点Ａおよび終了点Ｂのそれぞれのプロセスデータの値およびイベントデータの状態（例えばＯＮ状態）が解析範囲の開始条件および終了条件として設定される。以上により、開始条件・終了条件設定工程（ステップＳＴ６）が終了する。

なお、本実施形態の開始条件・終了条件設定工程では、プロセスデータの値およびイベントデータの状態の両方を開始条件および終了条件としたが、これに限らず、プロセスデータの値およびイベントデータの状態の何れか一方を開始条件および終了条件としてもよい。

続いて、ステップＳＴ７では、解析対象データ重ね合わせ部４５により、前記対象期間のプロセスデータおよびイベントデータにおいて、開始条件・終了条件設定部４４で設定された開始条件および終了条件を有する開始点および終了点が検索される。そして、検索された開始点と終了点の間のプロセスデータのグラフが重ね合わされて表示される。以上により、解析対象データ重ね合わせ工程（ステップＳＴ７）が終了する。

なお、本実施形態の解析対象データ重ね合わせ工程では、プロセスデータのグラフを重ね合わせるようにしたが、プロセスデータおよびイベントデータの両方のグラフを重ね合わせるようにしてもよいし、イベントデータのグラフを重ね合わせるようにしてもよい。

続いて、ステップＳＴ８では、データ解析部４６において、解析対象データ重ね合わせ部４５で重ね合わされたプロセスデータのグラフについてデータ解析が行われる。例えば、解析範囲の絞り込みが行われた後、データ解析が行われる。解析範囲の絞り込みの一例について図７、図８を用いて説明する。データ解析部４６では、図７に示すように、重ね合わされたグラフについて解析したい区間（解析範囲）が設定される。つまり、図７に示すように、重ね合わされたグラフにおいて任意の点Ｃおよび点Ｄが選択される。そして、この選択された点Ｃ〜点Ｄの範囲のプロセスデータが解析範囲としてデータ解析部４６に認識され、図８に示すように解析範囲が設定される。そして、解析範囲の絞り込みが行われた後、絞り込まれた解析範囲のプロセスデータについてデータ解析が行われる。

〈基板処理装置について〉
本実施形態において対象とする基板処理装置Ｅとしては、上述したウエット系装置の他に、ドライ系装置、フォト系装置および検査装置がある。ウエット系装置としては、上述したウエットエッチング装置の他に、剥離装置、洗浄装置等が挙げられる。ドライ系装置としては、ドライエッチング装置、ＣＶＤ装置、ＰＶＤ装置等が挙げられ、フォト系装置としては、デベロッパ装置、コーター装置等が挙げられ、検査装置としては、ゴミ検査装置、線幅検査装置、膜厚検査装置等が挙げられる。

また、ウエット系装置において、プロセスデータとしては、上述した搬送モータトルクの他に、薬液（純水）流量、エア流量、薬液温度、薬液濃度、処理室圧力、純水比抵抗値、排気圧力、モータ回転数等が挙げられ、イベントデータとしては、基板センサＯＮ／ＯＦＦ、シャッタ開閉、バルブ開閉、モータ動作、ポンプＯＮ／ＯＦＦ等が挙げられる。ドライ系装置において、プロセスデータとしては、ガス流量、電極周波数、電極電力、処理圧力、処理室温度、ガス濃度等が挙げられ、イベントデータとしては、シャッタ開閉、バルブ開閉、シリンダ動作、補機運転ＯＮ／ＯＦＦ、ロボット動作、ポンプＯＮ／ＯＦＦ等が挙げられる。フォト系装置において、プロセスデータとしては、薬液（純水）流量、薬液温度、薬液濃度、オーブン温度、排気圧力、モータ回転数等が挙げられ、イベントデータとしては、シャッタ開閉、バルブ開閉、シリンダ動作、ロボット動作、ポンプＯＮ／ＯＦＦ等が挙げられる。検査装置において、プロセスデータとしては、エア／真空圧力、エア流量、排気圧力、測定結果等が挙げられ、イベントデータとしては、シャッタ開閉、シリンダ動作、ロボット動作、ポンプＯＮ／ＯＦＦ等が挙げられる。

また、前記実施形態では、処理装置として基板処理装置Ｅを対象としたが、本発明はこれに限らず、食料品等を処理する装置や工作機械等の処理装置も対象となる。

本発明は、基板処理装置等の処理に関するパラメータの時系列データ（プロセスデータ）についてステップデータが無くても解析することができるデータ解析システムについて有用である。

１０ データ解析システム
４０ 解析装置
４１ データ収集部
４２ 表示部
４３ 開始点・終了点選択部
４４ 開始条件・終了条件設定部
４５ 解析対象データ重ね合わせ部
４６ データ解析部
Ｅ 基板処理装置

Claims (4)

1. 処理装置の処理に関するパラメータを時系列に収集したプロセスデータと、前記処理装置の処理に関する機器の動作状態を時系列に収集したイベントデータとが入力されるデータ収集部と、
   前記データ収集部に入力された前記プロセスデータおよびイベントデータを所望の対象期間グラフ表示させる表示部と、
   前記表示部に表示された前記プロセスデータおよびイベントデータのグラフにおいて、前記プロセスデータおよび前記イベントデータの少なくとも一方の表示レンジを変更して、両者のデータが交わる複数箇所のうち２箇所が開始点および終了点として選択される開始点・終了点選択部と、
   前記開始点のプロセスデータの値およびイベントデータの状態の少なくとも一方が開始条件として設定されると共に、前記終了点のプロセスデータの値およびイベントデータの状態の少なくとも一方が終了条件として設定される開始条件・終了条件設定部と、
   前記表示部に表示された前記プロセスデータおよびイベントデータの少なくとも一方のデータの中から、前記開始条件・終了条件設定部で設定された前記開始条件、終了条件と同じ開始条件、終始条件を有する複数の開始点、終了点が選定され、該選定された各開始点と終了点の間のグラフをそれぞれ重ね合わせる解析対象データ重ね合わせ部と、を備えている
   ことを特徴とするデータ解析システム。
2. 請求項１において、
   前記表示部は、前記データ収集部に入力された前記プロセスデータおよびイベントデータの中からグラフ表示させるデータを選択できるように構成されている
   ことを特徴とするデータ解析システム。
3. 請求項１または２において、
   前記解析対象データ重ね合わせ部で重ね合わされたグラフについてデータ解析を行うデータ解析部を備えている
   ことを特徴とするデータ解析システム。
4. 処理装置の処理に関するパラメータを時系列に収集したプロセスデータと、前記処理装置の処理に関する機器の動作状態を時系列に収集したイベントデータを用いたデータ解析範囲設定方法において、
   前記プロセスデータとイベントデータを収集し、
   該プロセスデータとイベントデータの解析期間を設定し、
   該解析期間におけるプロセスデータおよびイベントデータをグラフ表示し、
   続いて、グラフ表示されたプロセスデータとイベントデータにおいて、前記プロセスデータおよび前記イベントデータの少なくとも一方の表示レンジを変更して、両者のデータが交わる複数箇所のうち２箇所を開始点および終了点として選択し、
   続いて、前記開始点のプロセスデータの値およびイベントデータの状態の少なくとも一方を開始条件として設定すると共に、前記終了点のプロセスデータの値およびイベントデータの状態の少なくとも一方を終了条件として設定し、
   続いて、グラフ表示された前記プロセスデータおよびイベントデータの少なくとも一方のデータの中から、前記設定した開始条件、終了条件と同じ開始条件、終始条件を有する複数の開始点、終了点を検索し、該検索した各開始点と終了点の間のグラフをそれぞれ重ね合わせる
   ことを特徴とするデータ解析範囲設定方法。

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