JP7467261B2 - 異常検知装置、半導体製造装置及び異常検知方法 - Google Patents

異常検知装置、半導体製造装置及び異常検知方法 Download PDF

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Description

本開示は、異常検知装置、半導体製造装置及び異常検知方法に関する。
半導体製造装置において、装置の異常を検出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、第１の監視対象とこれに影響を与える第２の監視対象と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し、両者の値で決まる相関データの位置が異常領域に入っていれば異常と判断している。
特開２００６－１８６２８０号公報
本開示は、半導体製造装置の異常兆候を事前に検知できる技術を提供する。
本開示の一態様による異常検知装置は、半導体製造装置の異常を検知する異常検知装置であって、互いに相関関係を持つ第１の監視対象の値及び第２の監視対象の値に基づいて相関データを生成するデータ生成部と、前記相関データに基づいて該相関データの回帰直線の傾きを算出する算出部と、前記回帰直線の傾きに基づいて前記半導体製造装置の異常を判定する異常判定部と、を有し、前記第１の監視対象の値及び前記第２の監視対象の値は、それぞれ前記半導体製造装置の状態を検出するセンサにより検出されるセンサ値である。
本開示によれば、半導体製造装置の異常兆候を事前に検知できる。
システムの全体構成の一例を示す図 群管理コントローラのハードウェア構成の一例を示す図 群管理コントローラの機能構成の一例を示す図 期間に関する情報を説明するための図 ポイントデータリストを説明するための図 第１の配管ヒータの出力と第２の配管ヒータの出力との関係の一例を示す図 第１の圧力制御バルブの開度と第２の圧力制御バルブの開度との関係の一例を示す図 異常検知方法の一例を示すフローチャート ポイントデータリストの別の一例を示す図（１） ポイントデータリストの別の一例を示す図（２）
以下、添付の図面を参照しながら、本開示の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。
〔システム〕
図１を参照し、システムの全体構成について説明する。図１は、システムの全体構成の一例を示す図である。
システム１は、３つの半導体製造装置１０、群管理コントローラ４０及び端末６０を有する。各半導体製造装置１０は、ネットワーク７０を介して、群管理コントローラ４０と通信可能に接続される。群管理コントローラ４０は、ネットワーク９０を介して、端末６０と通信可能に接続される。なお、図１では、半導体製造装置１０が３つの場合を示しているが、半導体製造装置は２つ以下であってもよく、４つ以上であってもよい。
〔半導体製造装置〕
半導体製造装置１０は、各種の半導体製造プロセスを実行する装置である。半導体製造プロセスは、半導体装置を製造するための各種の処理、例えば成膜処理、エッチング処理、熱処理を含む。半導体製造装置１０は、センサ群１１及び装置コントローラ１２を含む。
センサ群１１は、半導体製造装置１０の状態を検出する各種のセンサ、例えば配管ヒータの出力を検出するセンサ（以下「出力検出センサ」ともいう。）、圧力調整バルブの開度を検出するセンサ（以下「開度検出センサ」ともいう。）を含む。出力検出センサは、処理容器内にガスを供給する供給配管や処理容器内を排気する排気配管に取り付けられる配管ヒータの出力を検出する。開度検出センサは、処理容器内を排気する排気配管に設けられる圧力制御バルブの開度を検出する。
装置コントローラ１２は、半導体製造装置１０の各部の動作を制御することにより、半導体製造装置１０において各種の半導体製造プロセスを実行する。装置コントローラ１２は、例えばコンピュータであってよい。
半導体製造装置１０は、例えば搬送室の周囲に複数の処理室（チャンバ）が配置されて構成されるクラスタ型装置であってもよく、１つの搬送室に１つの処理室が配置されて構成されるインライン型装置であってもよい。また、半導体製造装置１０は、例えば枚葉式装置、セミバッチ式装置、バッチ式装置のいずれであってもよい。枚葉式装置は、例えば処理室内でウエハを１枚ずつ処理する装置である。セミバッチ式装置は、例えば処理室内の回転テーブルの上に配置した複数のウエハを回転テーブルにより公転させ、原料ガスが供給される領域と、原料ガスと反応する反応ガスが供給される領域とを順番に通過させてウエハの表面に成膜する装置である。バッチ式装置は、例えば複数のウエハを高さ方向に所定間隔を有して水平に保持したウエハボートを処理室内に収容し、複数のウエハに対して一度に処理を行う装置である。
半導体製造装置１０は、ネットワークを介して、ホストコンピュータ（図示せず）と通信可能に接続されていてもよい。ホストコンピュータは、ネットワークを介して、半導体工場内の半導体製造装置１０とは別の機器、例えば半導体製造装置１０で製造された半導体装置を検査する検査装置と通信可能に接続されていてもよい。検査装置は、例えば膜厚測定装置、電気特性測定装置、光学特性測定装置、パーティクル測定装置を含む。
〔群管理コントローラ〕
群管理コントローラ４０は、半導体製造装置１０が半導体製造プロセスを実行しているときにセンサ群１１により検出される複数のセンサ値を取得し、該複数のセンサ値に基づいて、後述する異常検知方法を実行する。
図２を参照し、群管理コントローラ４０のハードウェア構成について説明する。図２は、群管理コントローラ４０のハードウェア構成の一例を示す図である。
群管理コントローラ４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）４０２及びＲＡＭ（Random Access Memory）４０３を有する。ＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０２及びＲＡＭ４０３は、いわゆるコンピュータを構成する。また、群管理コントローラ４０は、補助記憶装置４０４、操作装置４０５、表示装置４０６、Ｉ／Ｆ（Interface）装置４０７及びドライブ装置４０８を有する。また、群管理コントローラ４０の各ハードウェアは、バス４０９を介して相互に接続される。
ＣＰＵ４０１は、補助記憶装置４０４にインストールされた各種のプログラムを実行する。
ＲＯＭ４０２は、不揮発性メモリであり、主記憶装置として機能する。ＲＯＭ４０２は、補助記憶装置４０４にインストールされた各種のプログラムをＣＰＵ４０１が実行するために必要な各種のプログラム、情報等を格納する。
ＲＡＭ４０３は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等の揮発性メモリであり、主記憶装置として機能する。ＲＡＭ４０３は、補助記憶装置４０４にインストールされた各種のプログラムがＣＰＵ４０１によって実行される際に展開される、作業領域を提供する。
補助記憶装置４０４は、各種のプログラムや、各種のプログラムがＣＰＵ４０１によって実行されたときにセンサ群１１が検出するセンサ値を格納する。
操作装置４０５は、操作者が群管理コントローラ４０に対して各種の指示を入力する際に用いる入力デバイスである。
表示装置４０６は、群管理コントローラ４０の内部情報を表示する表示デバイスである。
Ｉ／Ｆ装置４０７は、ネットワーク７０に接続し、半導体製造装置１０と通信するための接続デバイスである。
ドライブ装置４０８は、記録媒体を読み書きするためのデバイスである。記録媒体は、例えばＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリを含む。
なお、補助記憶装置４０４にインストールされる各種のプログラムは、例えば、配布された記録媒体がドライブ装置４０８に挿入され、該記録媒体に記録された各種のプログラムがドライブ装置４０８により読み出されることでインストールされる。
図３～図７を参照し、群管理コントローラ４０の機能構成について説明する。図３は、群管理コントローラ４０の機能構成の一例を示す図である。
群管理コントローラ４０は、取得部４１、データ生成部４２、メンテナンス判定部４３、データ処理部４４、データ数判定部４５、算出部４６、決定係数判定部４７、異常判定部４８、出力部４９及び格納部５０を有する。
取得部４１は、半導体製造装置１０において半導体製造プロセスが実行されているときにセンサ群１１により検出される複数のセンサ値を取得する。複数のセンサ値は、互いに相関関係を持つセンサ値を含む。互いに相関関係を持つセンサ値は、例えば同じ配管に互いに隣接して取り付けられる２つの配管ヒータの出力を各々検出する２つの出力検出センサのセンサ値であってよい。配管は、例えば処理容器内にガスを供給する供給配管、処理容器内を排気する排気配管を含む。また、互いに相関関係を持つセンサ値は、例えば同じ処理容器内に接続される異なる２つの排気配管の各々に設けられる２つの圧力制御バルブの開度を各々検出する２つの開度検出センサのセンサ値であってもよい。また、取得部４１は、センサ値と対応付けられた期間に関する情報を取得する。
図４は、期間に関する情報を説明するための図である。期間に関する情報は、例えば図４に示されるように、半導体製造装置１０においてメンテナンスが行われてから次のメンテナンスが行われるまでを１つの区切りとして定められる。例えば、「期間１」は、ｎ回目のメンテナンスが行われてから（ｎ＋１）回目のメンテナンスが行われるまでの期間である。「期間２」は、（ｎ＋１）回目のメンテナンスが行われてから（ｎ＋２）回目のメンテナンスが行われるまでの期間である。「期間３」は、（ｎ＋２）回目のメンテナンスが行われてから（ｎ＋３）回目のメンテナンスが行われるまでの期間である。なお、「ｎ」は１以上の整数である。例えば、「期間１」に半導体製造プロセスが実行されているときにセンサ群１１により検出される複数のセンサ値は、「期間１」と対応付けされる。
データ生成部４２は、取得部４１が取得した複数のセンサ値のうち互いに相関関係を持つ少なくとも２つのセンサ値及び期間に関する情報に基づいて、該２つのセンサ値と該期間に関する情報とを対応付けしたポイントデータを生成する。また、データ生成部４２は、生成したポイントデータを格納部５０に格納されたポイントデータリストに追加する。
図５は、ポイントデータリストを説明するための図である。ポイントデータリストは、例えば図５（ａ）～図５（ｃ）に示されるように、センサＡのセンサ値とセンサＢのセンサ値との相関関係を示す散布図であってよい。図５（ａ）～図５（ｃ）に示される散布図は、センサＡのセンサ値を横軸、センサＢのセンサ値を縦軸とする散布図であり、複数のポイントデータが該散布図にプロットされている。また、図５（ａ）～図５（ｃ）において、四角印は「期間１」におけるポイントデータを示し、丸印は「期間２」におけるポイントデータを示す。
メンテナンス判定部４３は、ポイントデータリスト内に複数の期間のポイントデータが含まれているか否かを判定する。例えば、メンテナンス判定部４３は、図５（ｂ）に示されるように散布図に「期間１」及び「期間２」のポイントデータが含まれている場合、ポイントデータリスト内に複数の期間のポイントデータが含まれていると判定する。また例えば、メンテナンス判定部４３は、図５（ａ）に示されるように散布図に「期間１」のポイントデータのみが含まれている場合、ポイントデータリスト内に複数の期間のポイントデータが含まれていないと判定する。また例えば、メンテナンス判定部４３は、図５（ｃ）に示されるように散布図に「期間２」のポイントデータのみが含まれている場合、ポイントデータリスト内に複数の期間のポイントデータが含まれていないと判定する。
データ処理部４４は、ポイントデータリスト内に複数の期間のポイントデータが含まれている場合、最新の期間に属するポイントデータ以外のポイントデータをポイントデータリストから削除する処理（以下「ポイントデータリストのリセット」という。）を行う。例えば、データ処理部４４は、図５（ｂ）に示されるように、散布図に「期間１」に属するポイントデータ及び「期間２」に属するポイントデータが含まれている場合、図５（ｃ）に示されるように、散布図から「期間１」に属するポイントデータを削除する。
データ数判定部４５は、ポイントデータリスト内に所定のデータ数以上のポイントデータが含まれているか否かを判定する。所定のデータ数は、装置管理者等により定められる値であり、例えば５～１０とすることができる。例えば、データ数判定部４５は、ポイントデータリストが図５（ａ）に示される散布図の場合、ポイントデータのデータ数が１３であるので、ポイントデータリスト内に所定のデータ数以上のポイントデータが含まれていると判定する。また例えば、データ数判定部４５は、ポイントデータリストが図５（ｃ）に示される散布図の場合、ポイントデータのデータ数が１であるので、ポイントデータリスト内に所定のデータ数以上のポイントデータが含まれていないと判定する。
算出部４６は、ポイントデータリスト内に含まれる複数のポイントデータに基づいて、回帰直線の傾き及び回帰直線の決定係数を算出する。
決定係数判定部４７は、算出部４６が算出した回帰直線の決定係数が管理値以上であるか否かを判定する。管理値は、例えば０．０１～０．９９の範囲の値であり、例えば端末６０を用いて装置管理者等により指定される。
異常判定部４８は、算出部４６が算出した回帰直線の傾きが管理値外であるか否かを判定する。また、異常判定部４８は、回帰直線の傾きが管理値外である場合、半導体製造装置１０が異常であると判断し、回帰直線の傾きが管理値外でない場合、半導体製造装置１０が異常でないと判断する。
図６は、第１の配管ヒータの出力と第２の配管ヒータの出力との関係の一例を示す図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第１の配管ヒータの出力と第２の配管ヒータの出力との相関関係を示す散布図であり、第１の配管ヒータの出力を横軸、第２の配管ヒータの出力を縦軸に示す。第１の配管ヒータ及び第２の配管ヒータが排気配管に正しく取り付けられている場合に２つの配管ヒータの出力が正の相関を示し、２つの配管ヒータのいずれかに施工不良等の異常がある場合に２つの配管ヒータの出力が負の相関を示すものとする。この場合、管理値を「正の値」に設定する。これにより、図６（ａ）に示されるように、散布図に基づいて算出される回帰直線の傾きが「正の値」である場合、異常判定部４８は算出した回帰直線の傾きが管理値外ではないと判定し、半導体製造装置１０が異常でないと判断する。一方、図６（ｂ）に示されるように、散布図に基づいて算出される回帰直線の傾きが「負の値」である場合、異常判定部４８は算出した回帰直線の傾きが管理値外であると判定し、半導体製造装置１０が異常であると判断する。なお、第１の配管ヒータ及び第２の配管ヒータは、例えば同じ排気配管に互いに隣接して取り付けられる２つの配管ヒータである。
図７は、第１の圧力制御バルブの開度と第２の圧力制御バルブの開度との関係の一例を示す図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第１の圧力制御バルブの開度と第２の圧力制御バルブの開度との相関関係を示す散布図であり、第１の圧力制御バルブの開度を横軸、第２の圧力制御バルブの開度を縦軸に示す。第１の圧力制御バルブ及び第２の圧力制御バルブが正常に動作している場合に２つの圧力制御バルブの開度の散布図に基づいて算出される回帰直線の傾きの絶対値が１以下を示すものとする。また、第１の圧力制御バルブ又は第２の圧力制御バルブのいずれかが異常である場合に該回帰直線の傾きの絶対値が１より大きい値を示すものとする。この場合、管理値を「絶対値が１以下」に設定する。これにより、図７（ａ）に示されるように、散布図に基づいて算出される回帰直線の傾きの絶対値が１以下である場合、異常判定部４８は算出した回帰直線の傾きが管理値外ではないと判定し、半導体製造装置１０が異常でないと判断する。一方、図７（ｂ）に示されるように、散布図に基づいて算出される回帰直線の傾きの絶対値が１よりも大きい場合、異常判定部４８は算出した回帰直線の傾きが管理値外であると判定し、半導体製造装置１０が異常であると判断する。なお、第１の圧力調整バルブ及び第２の圧力調整バルブは、例えば同じ処理容器内に接続される２つの異なる排気配管の各々に設けられる２つの圧力制御バルブである。
出力部４９は、半導体製造装置１０に対してアラームを報知する。例えば、出力部４９は、半導体製造装置１０に対してアラーム信号を出力する。半導体製造装置１０は、アラーム信号を受信すると、例えばアラームが発生していることを該半導体製造装置１０の表示部（図示せず）に表示する。また、半導体製造装置１０は、アラーム信号を受信すると、例えば実行中の半導体製造プロセスを停止する、又は実行中の半導体製造プロセスの終了後に半導体製造プロセスを停止する。
格納部５０は、取得部４１が取得した複数のセンサ値、データ生成部４２が生成したポイントデータリスト、算出部４６が算出した回帰直線の傾き及び回帰直線の決定係数を格納する。また、格納部５０は、メンテナンス判定部４３、データ数判定部４５、決定係数判定部４７及び異常判定部４８による判定結果を格納する。
〔異常検知方法〕
図８を参照し、半導体製造装置１０の異常を検知する方法（以下「異常検知方法」という。）について説明する。以下では、複数の半導体製造装置１０のうち１つの半導体製造装置１０に対して行う異常検知方法を例に挙げて説明する。図８は、異常検知方法の一例を示すフローチャートである。
ステップＳ１１では、群管理コントローラ４０は、半導体製造装置１０に所定の処理条件で半導体製造プロセスを実行させる。所定の処理条件は、例えば処理レシピ等により予め定められている。このとき、センサ群１１は、半導体製造装置１０の状態を検出する。センサ群１１により検出されるセンサ値には、互いに相関関係を持つセンサ値が含まれる。
ステップＳ１２では、群管理コントローラ４０は、ステップＳ１１においてセンサ群１１により検出された複数のセンサ値のうち、互いに相関関係を持つ２つのセンサ値を取得する。また、群管理コントローラ４０は、センサ値と対応付けられた期間に関する情報を取得する。
ステップＳ１３では、群管理コントローラ４０は、ステップＳ１２において取得された互いに相関関係を持つ２つのセンサ値及び期間に関する情報を対応付けしたポイントデータを生成する。また、群管理コントローラ４０は、生成したポイントデータを格納部５０に格納されたポイントデータリストに追加する。
ステップＳ１４では、群管理コントローラ４０は、ステップＳ１３においてポイントデータが追加されたポイントデータリスト内に複数の期間のポイントデータが含まれているか否かを判定する。ステップＳ１４において、ポイントデータリスト内に複数の期間のポイントデータが含まれていると判定した場合、群管理コントローラ４０は処理をステップＳ１５へ進める。一方、ステップＳ１４において、ポイントデータリスト内に複数の期間のポイントデータが含まれていないと判定した場合、群管理コントローラ４０は処理をステップＳ１６へ進める。
ステップＳ１５では、群管理コントローラ４０は、ポイントデータリストをリセットし、その後、処理をステップＳ１１へ戻す。
ステップＳ１６では、群管理コントローラ４０は、ポイントデータリスト内に所定のデータ数以上のポイントデータが含まれているか否かを判定する。ステップＳ１６において、ポイントデータリスト内に所定のデータ数以上のポイントデータが含まれていると判定した場合、群管理コントローラ４０は処理をステップＳ１７へ進める。一方、ステップＳ１６において、ポイントデータリスト内に所定のデータ数以上のポイントデータが含まれていないと判定した場合、群管理コントローラ４０は処理をステップＳ１１へ戻す。ステップＳ１６において、ポイントデータリスト内に所定のデータ数以上のポイントデータが含まれているか否かを判定することにより、半導体製造装置１０の異常判定の精度を高めることができる。
ステップＳ１７では、群管理コントローラ４０は、ポイントデータリスト内に含まれる複数のポイントデータに基づいて、回帰直線の傾き及び回帰直線の決定係数を算出する。
ステップＳ１８では、群管理コントローラ４０は、回帰直線の決定係数が管理値以上であるか否かを判定する。ステップＳ１８において、回帰直線の決定係数が管理値以上であると判定した場合、群管理コントローラ４０は処理をステップＳ１９へ進める。一方、ステップＳ１８において、回帰直線の決定係数が管理値未満であると判定した場合、群管理コントローラ４０は処理をステップＳ１１へ戻す。ステップＳ１８において、回帰直線の決定係数が管理値以上であるか否かを判定することにより、半導体製造装置１０の異常判定の精度を高めることができる。
ステップＳ１９では、群管理コントローラ４０は、回帰直線の傾きが管理値外であるか否かを判定する。ステップＳ１９において、回帰直線の傾きが管理値外である判定した場合、群管理コントローラ４０は処理をステップＳ２０へ進める。一方、ステップＳ１９において、回帰直線の傾きが管理値外でないと判定した場合、群管理コントローラ４０は処理をステップＳ１１へ戻す。
ステップＳ２０では、群管理コントローラ４０は、半導体製造装置１０に異常があると判断し、半導体製造装置１０に対してアラームを報知し、その後に処理を終了する。
以上に説明したように、実施形態によれば、群管理コントローラ４０は、互いに相関関係を持つ２つのセンサ値に基づいてポイントデータリストを生成する。そして、群管理コントローラ４０は、生成したポイントデータリストに基づいて回帰直線の傾きを算出し、該回帰直線の傾きに基づいて半導体製造装置１０の異常を判定する。このように、センサ同士の相関関係の変化を捉えることにより、半導体製造装置１０の異常兆候を事前に検知できる。
また、実施形態によれば、群管理コントローラ４０は、ポイントデータリスト内に複数の期間のポイントデータが含まれていない場合に、半導体製造装置１０に異常があるか否かを判定する。すなわち、群管理コントローラ４０は、メンテナンスで区切った期間内で半導体製造装置１０の異常を判定する。これにより、センサの検出値がメンテナンスの前後においてシフトした場合であっても、精度よく半導体製造装置１０の異常を検知できる。
なお、上記の実施形態では、ステップＳ１６において、群管理コントローラ４０がポイントデータリスト内に所定のデータ数以上のポイントデータが含まれているか否かを判定する場合を説明したが、ステップＳ１６は省略してもよい。また、上記の実施形態では、ステップＳ１８において、群管理コントローラ４０が回帰直線の決定係数が管理値以上であるか否かの判定を行う場合を説明したが、ステップＳ１８は省略してもよい。ただし、半導体製造装置１０の異常判定の精度を高めるという観点から、ステップＳ１６及びステップＳ１８の少なくとも一方を行うことが好ましい。
また、上記の実施形態では、互いに相関関係を持つ２つのセンサ値に基づいてポイントデータリストを生成し、該ポイントデータリストに基づいて回帰直線の傾きを算出し、該回帰直線の傾きに基づいて半導体製造装置１０の異常を判定する場合を説明した。ただし、本開示はこれに限定されない。例えば、互いに相関関係を持つ３つ以上のセンサ値に基づいて複数のポイントデータリストを生成し、該複数のポイントデータリストの各々について回帰直線の傾きを算出し、該複数の回帰直線の傾きに基づいて半導体製造装置１０の異常を判定してもよい。
例えば、互いに正の相関関係を持つ第１の配管ヒータの出力、第２の配管ヒータの出力及び第３の配管ヒータの出力がある場合、群管理コントローラ４０は第１の配管ヒータ、第２の配管ヒータ及び第３の配管ヒータの出力に基づいて複数の散布図を生成する。
図９は、ポイントデータリストの別の一例を示す図であり、第１の配管ヒータの出力を検出するセンサ、第２の配管ヒータの出力を検出するセンサ及び第３の配管ヒータの出力を検出するセンサがすべて正常である場合を示す。図９（ａ）は、第１の配管ヒータの出力と第２の配管ヒータの出力との相関関係を示す散布図であり、第１の配管ヒータの出力を横軸、第２の配管ヒータの出力を縦軸に示す。図９（ｂ）は、第１の配管ヒータの出力と第３の配管ヒータの出力との相関関係を示す散布図であり、第１の配管ヒータの出力を横軸、第３の配管ヒータの出力を縦軸に示す。図９（ｃ）は、第２の配管ヒータの出力と第３の配管ヒータの出力との相関関係を示す散布図であり、第２の配管ヒータの出力を横軸、第３の配管ヒータの出力を縦軸に示す。また、図９（ａ）～図９（ｃ）において、四角印は「期間１」におけるポイントデータを示し、丸印は「期間２」におけるポイントデータを示し、三角印は「期間３」におけるポイントデータを示す。
図９（ａ）に示されるように、第１の配管ヒータの出力と第２の配管ヒータの出力との相関関係を示す散布図に基づいて算出される回帰直線の傾きが「正の値」である。また、図９（ｂ）に示されるように、第１の配管ヒータの出力と第３の配管ヒータの出力との相関関係を示す散布図に基づいて算出される回帰直線の傾きが「正の値」である。また、図９（ｃ）に示されるように、第２の配管ヒータの出力と第３の配管ヒータの出力との相関関係を示す散布図に基づいて算出される回帰直線の傾きが「正の値」である。これらの３つの散布図により、第１の配管ヒータの出力を検出するセンサ、第２の配管ヒータの出力を検出するセンサ及び第３の配管ヒータの出力を検出するセンサが正常であると判断できる。
図１０は、ポイントデータリストの別の一例を示す図であり、第１の配管ヒータの出力を検出するセンサが異常である場合を示す。図１０（ａ）は、第１の配管ヒータの出力と第２の配管ヒータの出力との相関関係を示す散布図であり、第１の配管ヒータの出力を横軸、第２の配管ヒータの出力を縦軸に示す。図１０（ｂ）は、第１の配管ヒータの出力と第３の配管ヒータの出力との相関関係を示す散布図であり、第１の配管ヒータの出力を横軸、第３の配管ヒータの出力を縦軸に示す。図１０（ｃ）は、第２の配管ヒータの出力と第３の配管ヒータの出力との相関関係を示す散布図であり、第２の配管ヒータの出力を横軸、第３の配管ヒータの出力を縦軸に示す。また、図１０（ａ）～図１０（ｃ）において、四角印は「期間１」におけるポイントデータを示し、丸印は「期間２」におけるポイントデータを示し、三角印は「期間３」におけるポイントデータを示す。
図１０（ａ）に示されるように、第１の配管ヒータの出力と第２の配管ヒータの出力との相関関係を示す散布図に基づいて算出される回帰直線の傾きが「負の値」である。これにより、第１の配管ヒータの出力を検出するセンサ又は第２の配管ヒータの出力を検出するセンサが異常であると判断できる。また、図１０（ｂ）に示されるように、第１の配管ヒータの出力と第３の配管ヒータの出力との相関関係を示す散布図に基づいて算出される回帰直線の傾きが「負の値」である。これにより、第１の配管ヒータの出力を検出するセンサ又は第３の配管ヒータの出力を検出するセンサが異常であると判断できる。また、図１０（ｃ）に示されるように、第２の配管ヒータの出力と第３の配管ヒータの出力との相関関係を示す散布図に基づいて算出される回帰直線の傾きが「正の値」である。これにより、第２の配管ヒータの出力を検出するセンサ及び第３の配管ヒータの出力を検出するセンサが異常でないと判断できる。これらの結果から、第１の配管ヒータの出力を検出するセンサが異常であると特定できる。
このように、互いに相関関係を持つ３つのセンサ値に基づいてセンサの異常を判定することで、異常があるセンサを特定できる。
なお、上記の実施形態において、装置コントローラ１２は制御部の一例であり、群管理コントローラ４０は異常検知装置の一例である。また、ポイントデータリストは相関データの一例である。また、第１の配管ヒータ及び第１の圧力制御バルブは第１の監視対象の一例であり、第２の配管ヒータ及び第２の圧力制御バルブは第２の監視対象の一例であり、第３の配管ヒータは第３の監視対象の一例である。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
上記の実施形態では、監視対象として配管ヒータ及び圧力制御バルブを例に挙げて説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、監視対象はマスフローコントローラであってもよい。
上記の実施形態では、群管理コントローラ４０が異常検知方法を実行する場合を例に挙げて説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、装置コントローラ１２、端末６０、ホストコンピュータが異常検知方法を実行してもよい。
４０ 群管理コントローラ
４１ 取得部
４２ データ生成部
４３ メンテナンス判定部
４４ データ処理部
４５ データ数判定部
４６ 算出部
４７ 決定係数判定部
４８ 異常判定部
４９ 出力部
５０ 格納部

Claims (17)

  1. 半導体製造装置の異常を検知する異常検知装置であって、
    互いに相関関係を持つ第１の監視対象の値及び第２の監視対象の値に基づいて相関データを生成するデータ生成部と、
    前記相関データに基づいて該相関データの回帰直線の傾きを算出する算出部と、
    前記回帰直線の傾きに基づいて前記半導体製造装置の異常を判定する異常判定部と、
    を有し、
    前記第１の監視対象の値及び前記第２の監視対象の値は、それぞれ前記半導体製造装置の状態を検出するセンサにより検出されるセンサ値である、
    異常検知装置。
  2. 前記異常判定部は、前記回帰直線の傾きが管理値外である場合に前記半導体製造装置が異常であると判定する、
    請求項１に記載の異常検知装置。
  3. 前記相関データに含まれる前記第１の監視対象の値と前記第２の監視対象の値とが対応付けされたポイントデータが予め定めたデータ数以上であるか否かを判定するデータ数判定部を更に有する、
    請求項１又は２に記載の異常検知装置。
  4. 前記算出部は、前記相関データに基づいて該相関データの回帰直線の決定係数を算出し、
    前記回帰直線の決定係数が管理値以上であるか否かを判定する決定係数判定部を更に有する、
    請求項１乃至３のいずれか一項に記載の異常検知装置。
  5. 前記半導体製造装置において半導体製造プロセスが実行されたときに前記第１の監視対象の値及び前記第２の監視対象の値を取得する取得部と、
    前記相関データを格納する格納部と、
    を更に有し、
    前記データ生成部は、前記半導体製造プロセスが実行されるごとに、前記格納部に格納された前記相関データに前記取得部が取得した前記第１の監視対象の値及び前記第２の監視対象の値を追加する、
    請求項１乃至４のいずれか一項に記載の異常検知装置。
  6. 前記データ生成部は、前記半導体製造装置のメンテナンスが実行されるごとに新たな相関データを生成する、
    請求項１乃至５のいずれか一項に記載の異常検知装置。
  7. 前記異常判定部により前記半導体製造装置が異常であると判定された場合に前記半導体製造装置が異常であることを出力する出力部を更に有する、
    請求項１乃至６のいずれか一項に記載の異常検知装置。
  8. 前記半導体製造装置は、処理容器と、前記処理容器に接続された配管と、前記配管に取り付けられた２つの配管ヒータと、を有し、
    前記第１の監視対象は前記２つの配管ヒータの一方であり、前記第２の監視対象は前記２つの配管ヒータの他方である、
    請求項１乃至７のいずれか一項に記載の異常検知装置。
  9. 前記配管は、前記処理容器内にガスを供給する供給配管である、
    請求項８に記載の異常検知装置。
  10. 前記配管は、前記処理容器内を排気する排気配管である、
    請求項８に記載の異常検知装置。
  11. 前記半導体製造装置は、処理容器と、前記処理容器に接続された２つの排気配管と、を有し、
    前記第１の監視対象は前記２つの排気配管の一方に取り付けられた圧力制御バルブであり、前記第２の監視対象は前記２つの排気配管の他方に取り付けられた圧力制御バルブである、
    請求項１乃至７のいずれか一項に記載の異常検知装置。
  12. 前記データ生成部は、互いに相関関係を有する第１の監視対象の値、第２の監視対象の値及び第３の監視対象の値に基づいて、複数の相関データを生成し、
    前記算出部は、前記複数の相関データの各々について回帰直線の傾きを算出し、
    前記異常判定部は、複数の前記回帰直線の傾きに基づいて前記半導体製造装置の異常を判定する、
    請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の異常検知装置。
  13. 半導体製造装置の異常を検知する異常検知装置であって、
    互いに相関関係を持つ第１の監視対象の値及び第２の監視対象の値に基づいて相関データを生成するデータ生成部と、
    前記相関データに基づいて該相関データの回帰直線の傾きを算出する算出部と、
    前記回帰直線の傾きに基づいて前記半導体製造装置の異常を判定する異常判定部と、
    を有し、
    前記半導体製造装置は、処理容器と、前記処理容器に接続された配管と、前記配管に取り付けられた２つの配管ヒータと、を有し、
    前記第１の監視対象は前記２つの配管ヒータの一方であり、前記第２の監視対象は前記２つの配管ヒータの他方である、
    異常検知装置。
  14. 半導体製造装置の異常を検知する制御部を備える半導体製造装置であって、
    前記制御部は、
    互いに相関関係を持つ第１の監視対象の値及び第２の監視対象の値に基づいて相関データを生成するデータ生成部と、
    前記相関データに基づいて該相関データの回帰直線の傾きを算出する算出部と、
    前記回帰直線の傾きに基づいて前記半導体製造装置の異常を判定する異常判定部と、
    を有し、
    前記第１の監視対象の値及び前記第２の監視対象の値は、それぞれ前記半導体製造装置の状態を検出するセンサにより検出されるセンサ値である、
    半導体製造装置。
  15. 半導体製造装置の異常を検知する制御部を備える半導体製造装置であって、
    前記制御部は、
    互いに相関関係を持つ第１の監視対象の値及び第２の監視対象の値に基づいて相関データを生成するデータ生成部と、
    前記相関データに基づいて該相関データの回帰直線の傾きを算出する算出部と、
    前記回帰直線の傾きに基づいて前記半導体製造装置の異常を判定する異常判定部と、
    を有し、
    前記半導体製造装置は、処理容器と、前記処理容器に接続された配管と、前記配管に取り付けられた２つの配管ヒータと、を有し、
    前記第１の監視対象は前記２つの配管ヒータの一方であり、前記第２の監視対象は前記２つの配管ヒータの他方である、
    半導体製造装置。
  16. 半導体製造装置の異常を検知する異常検知方法であって、
    互いに相関関係を持つ第１の監視対象の値及び第２の監視対象の値に基づいて相関データを生成するステップと、
    前記相関データに基づいて該相関データの回帰直線の傾きを算出するステップと、
    前記回帰直線の傾きに基づいて前記半導体製造装置の異常を判定するステップと、
    を有し、
    前記第１の監視対象の値及び前記第２の監視対象の値は、それぞれ前記半導体製造装置の状態を検出するセンサにより検出されるセンサ値である、
    異常検知方法。
  17. 半導体製造装置の異常を検知する異常検知方法であって、
    互いに相関関係を持つ第１の監視対象の値及び第２の監視対象の値に基づいて相関データを生成するステップと、
    前記相関データに基づいて該相関データの回帰直線の傾きを算出するステップと、
    前記回帰直線の傾きに基づいて前記半導体製造装置の異常を判定するステップと、
    を有し、
    前記半導体製造装置は、処理容器と、前記処理容器に接続された配管と、前記配管に取り付けられた２つの配管ヒータと、を有し、
    前記第１の監視対象は前記２つの配管ヒータの一方であり、前記第２の監視対象は前記２つの配管ヒータの他方である、
    異常検知方法。
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