KR100503771B1 - 프로세스가공공정의이상추출방법및장치 - Google Patents

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Abstract

제품의 품질결과정보와 품질에 영향을 부여하는 정보와의 인과 관계로 부터 구체적인 품질에 영향을 부여하는 항목을 신속히 동시에 누구나 활용할 수 있도록 추출한다.
반도체 제조공장의 확산공정 등의 프로세스 가공공정에 있어서 제품의 품질결과 정보와 제품의 품질에 영향을 부여하는 정보를 기억하는 기억장치(2)와, 기억장치(2)에 기억된 제품의 품질결과 정보를 목적변수로 하고, 제품의 품질에 영향을 부여하는 정보를 설명변수로서 이들의 인과 관계를, 해석을 몇 단계로 나누어서 1회의 해석의 설명변수의 수를 일정하게 하여 자동적으로 이상항목(설명변수)을 줄이고, 이 줄이기 과정을 복수회 행하여 이상의 후보를 추출하여 해석하는 다단계 다변량 해석수단(4)을 구비한다.

Description

프로세스 가공공정의 이상추출방법 및 장치{Method of and apparatus for extracting abnormal factors in a processing operation}
본 발명은 프로세스 가공공정에 있어서 제조장치, 제조조건의 요인에 의한 이익율 저하의 원인해석등을 행하기 위한 프로세스 가공공정의 이상(이상요인)추출방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 프로세스 가공공정에 있어서는 제조장치 이력정보, 제조조건정보 또는 인라인 측정치 정보등이 수집관리되고, 또 그후 공정의 검사공정으로 제품의 이익율 정보나 전기적 특성정보등의 제품의 품질결과 정보가 수집관리되고 있다.
그런데, 종래는 품질결과정보와, 제조장치 이력정보, 제조조건정보 또는 인라인 측정치정보 등의 제품의 품질에 영향을 부여하는 정보와의 인과 관계를 해석하는 방법이 없고, 검사공정에서 이익율 악화가 발생한 경우, 작업자가 경험과 육감에 의지하여 대처하는 수밖에 없고, 좀체로 적확한 대처를 할 수 없었다.
이 때문에, 조기에 품질저하의 원인을 추구하기 위한 수법이 요청되고, 공지의 다변량 해석수법을 사용한 해석도 시도되고 있지만, 이하에 나타내는 문제가 있어, 활용하기에는 이르지 않고 있다.
즉, 설명 변수로 하기 위한 항목이 많아, 실태에 꼭맞는 해석결과가 얻어지지 않는다. 특히 다품종 소량생산의 경우 데이터량이 지나치게 적어 해석을 할 수 없고, 또 요인을 설명하기 위하여 필요한 데이터의 검색 및 데이터 빠짐에 대한 사전의 데이터 가공에 수고와 시간이 걸리기 때문에 조기해결이 어렵다. 또 다변량 해석수법 그 자체의 충분한 이해가 필요하고, 누구든지 간단히 활용할 수 없다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 종래의 문제점에 비추어, 제품의 품질결과 정보와 품질에 영향을 부여하는 정보와의 인과 관계로부터 구체적인 품질에 영향을 부여하는 항목을 실태에 꼭맞게 신속히 동시에 누구든지 활용할 수 있도록 추출할 수 있는 프로세스 가공공정의 이상 추출방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 프로세스 가공공정의 이상추출방법은 반도체 제조공장의 확산공정등의 프로세스 가공공정에 있어서, 이익율 정보나 전기적 특성정보등의 제품의 품질결과 정보와, 제조장치 이력정보, 제조조건정보 또는 인라인 측정정보 등의 제품의 품질에 영향을 부여하는 정보를 사용하여, 이들 제품의 품질결과정보와 제품의 품질에 영향을 부여하는 정보와의 인과관계를 다단계 다변량 해석수단으로 해석하는 것이다.
즉, 본 발명에 있어서는 이익율이나 전기적 특성정보등의 제품의 품질결과 정보를 목적변수, 제조장치이력정보, 제조조건이나 인라인 측정치 정보등의 제품의 품질에 영향을 부여하는 정보를 설명변수로 하고, 중회귀분석(重回歸分析)에 의하여 이상의 후보를 추출하여 해석에 도움이 되게 하는 것이고, 더욱 이때 중회귀식의 설명변수의 수가 지나치게 많으면 해석결과로서는 유효한 결과로 되지 않기 때문에, 다단계 다변량 해석수단을 사용하고 있다. 이는 해석을 몇단계로 나누고, 1회의 해석의 설명변수의 수를 일정하게 하여, 공지의 변수 증감법을 사용해서 자동적으로 이상항목(설명변수)을 줄이고, 이 줄이기과정을 복수회 행하여, 각 해석으로 줄여진 항목만으로 최종의 해석을 행하는 것이다. 이로써, 무한의 설명변수의 수에 대응하여 실태에 꼭맞는 높은 정확도의 이상추출을 실현하는 것이다.
또, 해석용 정보의 작성에 있어서 단일 품종에서는 데이터의 수가 모이지 않아 해석을 할 수 없는 경우에, 동일제조조건의 품종을 한데묶어,「품종그룹」으로서 한데모아 해석함으로서 데이터 량의 문제를 해결하여 다품종 소량생산의 경우에의 대응을 가능하게 할 수도 있다.
또, 해석용 정보의 작성에 있어서 제조장치의 이력정보가 남아 있지 않은 경우는 가장치로서 등록함으로써, 데이터 빠짐에 대한 사전의 데이터 가공과 사람의 판단을 생략할 수 있어 자동추출처리를 실현할 수가 있다.
또, 본 발명의 프로세스 가공공정의 이상추출장치는 반도체 제조공장의 확산공정등의 프로세스 가공공정에 있어서 제품의 품질결과정보와 제품의 품질에 영향을 부여하는 정보를 기억하는 기억수단과, 기억수단에 기억된 제품의 품질결과 정보와 제품의 품질에 영향을 부여하는 정보와의 인과관계를 해석하는 다단계 다변량 해석수단을 구비하고 있는 것이다.
그 다단계 다변량 해석수단은 입력된 파라미터에 의거하여 중회귀분석의 목적변수와 설명변수로 되는 데이터를 기억장치로 부터 검색하는 데이터 검색부와, 검색된 데이터로부터 해석용 데이터를 작성하는 해석용 데이터 작성부와, 해석용 데이터를 다단계로 다변량 해석하여 이상 추출처리하는 자동추출처리부와, 중간처리중의 작업용 데이터를 기억하는 작업용 데이터 기억부와, 이들의 처리를 제어하는 중앙제어부를 구비한 구성으로 할 수가 있다.
이하, 본 발명의 프로세스 가공공정의 이상추출방법 및 장치의 제 1실시예에 대하여 도 1∼도 6을 참조하여 설명한다.
도 1에 있어서, 1은 이상추출을 행하기 위하여 필요한 파라미터를 입력하는 입력장치, 2는 품질의 결과정보 및 품질에 영향을 부여하는 정보와 해석결과정보를 기억하여 두는 기억장치이다. 3은 이상추출을 행하는 중앙처리장치이며, 4는 그 이상추출을 행하는 다단계 다변량 해석수단이다. 5는 추출결과등의 표시나 인자를 행하는 표시·인자장치이다.
다단계 다변량 해석수단(4)에는 기억장치(2)로부터 필요한 정보를 검색하기 위한 데이터 검색부(A), 검색한 데이터로 부터 해석용의 데이터를 작성하는 해석용 데이터 작성부(B), 이상추출을 하기 위한 자동추출처리부(C), 이들 처리의 제어를 행하는 중앙제어부(D)와, 각 처리의 작업데이터의 기억, 주고받음을 하기 위한 작업용 데이터 기억부(E)를 구비하고 있다.
도 2에, 대상으로 하는 가공공정의 개념도를 도시한다. 확산공정의 각 오퍼레이션(확산공정에서의 단일작업)으로 각각의 제조장치를 경유하여 제품이 제조된다. 그 경우, 품질에 영향을 부여하는 정보로서, 어느장치로 제조된 것인가라는 제조장치 이력이나 오퍼레이션에서의 제조조건이나 각 오퍼레이션의 결과로서의 인라인 측정치가 축적된다. 또, 중간 검사공정에서 품질결과정보로서의 이익율이나 전기적 특성이 측정된다.
로트(1)에서는 확산공정에서 생산방식이 하나이고, 로트(2)에서는 확산공정내에서 생산방식이 복수로 분할되어 있다.
여기서, 도 3에 도시하는 바와같이, 평균이익율이 있을때 저하한 경우에, 그 이익율 정보와 제조장치 이력정보로부터 인과 관계를 해석하고, 이익율 저하에 영향을 주는 제조장치를 추출하는 처리에 대하여, 도 4∼도 6를 참조하여 설명한다.
도 4에 데이터 검색부(A)의 상세를 도시한다. 우선 해석하기 위한 파라미터로서, 도 3의 해석지정 대상기간, 대상품종등을 입력장치(1)로부터 파라미터 입력부(A1)에 설정한다. 이때, 품종이 소량생산인 경우는 동일제조 조건의 제조품종을 한데모아서 정보의 부족을 보충한다. 해석용 데이터 검색부(A2)로 설정된 파라미터에 따라 로트(1)에 표시하는 바와같은 확산공정에서의 제조장치의 이력정보와 중간검사공정에서 측정된 이익율 정보를 검색한다. 로트(2)에 표시하는 바와같이, 확산공정내에서 생산방법이 복수(2개)로 분할되어 있는 경우는 제조장치의 이력정보와 이익율 정보의 조합데이터를 복수조(2조)작성한다. 작성된 데이터를 제조장치 이력기억부(E1) 및 이익율 정보기억부(E2)에 기억한다.
도 5에 해석용 데이터 작성부(B)의 상세를 도시한다. 해석불량 데이터 처리부(B1)에서는 제조장치 이력기억부(E1)로부터 판독한 확산공정내의 각 오퍼레이션 마다 제조장치의 빠짐을 체크하고, 데이터가 빠져 있는 곳을「가장치」로 하여, 데이터의 부족을 보충한다. 그리고, 장치수가 1건 밖에 없는 것과 같은 해석상 어울리지 않는 항목을 삭제하고, 보정제조장치 이력기억부(E3)에 등록한다.
설명변수 데이터 작성부(B2)에서는 보정제조장치 이력기억부(E3)로부터 판독한 데이터를 선두에서 일정수의 오퍼레이션 만큼 빼내고, 이익율 정보 기억부(E2)와 조합하여 해석용 데이터 기억부(E4)에 등록한다. 마찬가지로 모든 오퍼레이션을 일정수 씩 분할하고(단수로 된 오퍼레이션에 대하여는 최후의 최종 오퍼레이션으로부터 거슬러 올라가서 일정수가 되도록 한다), 해석용 데이터 기억부(E4)에 등록한다.
도 6에 자동추출처리부(C)의 상세를 도시한다. 1차 다변량 해석처리부(C1)에서는 해석용 데이터 기억부(E4)로부터 상술한 일정수로 분할된 오퍼레이션 마다 데이터를 판독하고, 이익율 데이터를 목적변수, 제조장치를 설명 변수로 한 중회귀분석(수량화I류)을 실행하고, 변수증감법에 의하여 분산비(F)값이 높은 오퍼레이션을 추출한다. 이때, 다중공선성(多重共線性) 이상이 발생한 경우는 그 오퍼레이션은 해석의 범위로부터 제거하여, 데이터의 신뢰성을 향상시키고 있다. 그 결과는 가해석 결과 기억부(E5)에 등록된다. 모든 분할된 데이터에 관하여 1차 다변량 해석처리부(C1)의 처리를 행한다. 다음에 2차 다변량 해석처리부(C2)에서 가해석 결과 기억부(E5)로 부터 각 분할된 데이터의 해석결과를 판독하고, 추출된 오퍼레이션에 대하여 1차 다변량 해석처리부(C1)와 꼭같은 처리를 행하여 분산비(F)값이 높은 오퍼레이션을 해석결과 기억부(E6)에 등록한다.
해석결과 표시처리부(C3)에서는 해석결과 기억부(E6)의 데이터를 참조하여, 오퍼레이션마다의 분산비(F)값의 결과 그래프, 제조장치별의 평균이익율, 이익율 분포그래프 등을 표시·인자장치(5)를 통하여 표시한다. 또, 데이터 보존처리부(C4)에서는 기억장치(2)에 해석결과 및 파라미터를 등록하고 필요에 따라 결과표시 및 파라미터를 변경한 재해석을 가능하게 한다.
이상, 이익율 정보와 제조장치 이력정보로부터 인과관계를 해석하여, 이익율 저하에 영향을 주는 제조장치를 추출하는 처리를 설명하였지만, 이익율 정보가 전기적 특성으로 바뀌거나, 제조장치 정보가 제조조건이나 인라인 측정치로 바뀌어도 동일하게 된다(다만, 질적 변수를 취급하는 것이 수량화I류인데 대하여, 질적변수의 경우는 통상의 중회귀분석이다).
본 발명의 프로세스 가공공정의 이상추출방법 및 장치에 의하면, 이상의 설명에서 명백한 바와같이, 반도체 제조공장의 확산공정과 같은 복잡한 제조프로세스를 갖는 프로세스 가공공정에서의 품질의 저하에 대하여, 실태에 꼭맞게 신속하고도 동시에 누구라도 품질결과 정보와 품질에 영향을 부여하는 정보와의 인과관계를 자동적으로 해석할 수 있고, 나아가서는 품질저하의 원인을 추출할 수가 있다. 이로부터, 이익율의 저하에 신속히 대응할 수가있고 이익율의 향상을 지원할 수 있다.
도 1은 본 발명의 프로세스 가공공정의 이상추출장치의 제 1실시예의 구성도,
도 2는 동 실시예에 있어서 프로세스 가공공정의 개념도,
도 3은 동 실시예에 있어서 입력파라미터의 설명도,
도 4는 동 실시예에 있어서 테이터 검색처리 관련의 상세블록도,
도 5는 동 실시예에 있어서 해석용 데이터 작성처리관련의 상세블록도,
도 6는 동 실시예에 있어서 자동추출처리관련의 상세블록도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
2:기억장치 3:중앙처리장치
4:다단계 다변량 해석수단 A:데이터 검색부
B:해석용 데이터 작성부 C:자동추출처리부
D:중앙제어부 E:작업용 데이터 기억부

Claims (3)

  1. 반도체 제조공장의 확산공정등의 프로세스 가공공정에 있어서, 이익율 정보 또는 전기적 특성정보등의 제품의 품질결과정보와, 제조장치 이력정보, 제조조건정보 또는 인라인 측정정보 등의 제품의 품질에 영향을 부여하는 정보를 사용하여, 이들 제품의 품질결과정보와 제품의 품질에 영향을 부여하는 정보와의 인과관계를 다단계 다변량 해석수단으로 해석하여, 해석용 정보의 작성에 있어서 단일 품종에서 데이터의 수가 모이지 않아 해석을 할 수 없는 경우에는, 동일제조조건의 복수의 품종을 한데묶어 해석하는 것을 특징으로 하는 프로세스 가공공정의 이상추출방법.
  2. 반도체 제조공장의 확산공정등의 프로세스 가공공정에 있어서, 이익율 정보 또는 전기적 특성정보등의 제품의 품질결과정보와, 제조장치 이력정보, 제조조건정보 또는 인라인 측정정보 등의 제품의 품질에 영향을 부여하는 정보를 사용하여, 이들 제품의 품질결과정보와 제품의 품질에 영향을 부여하는 정보와의 인과관계를 다단계 다변량 해석수단으로 해석하여, 해석용 정보의 작성에 있어서 제조장치 이력정보가 남아 있지 않은 경우에는, 가장치로서 등록하는 것을 특징으로 하는 프로세스 가공공정의 이상추출방법.
  3. 반도체 제조공장의 확산공정등의 프로세스 가공공정에 있어서의 제품의 품질결과정보와 제품의 품질에 영향을 부여하는 정보를 기억하는 기억수단과, 기억수단에 기억된 제품의 품질결과정보와 제품의 품질에 영향을 부여하는 정보와의 인과관계를 해석하는 다단계 다변량 해석수단을 구비하고,
    상기 다단계 다변량 해석수단은, 입력된 파라미터에 의거하여 중회귀분석의 목적변수와 설명변수가 되는 데이터를 기억장치로 부터 검색하는 데이터 검색부와, 검색된 데이터로부터 해석용 데이터를 작성하는 해석용 데이터 작성부와, 해석용 데이터를 다단계로 다변량 해석하여 이상 추출처리하는 자동추출처리부와, 중간처리중의 작업용 데이터를 기억하는 작업용 데이터 기억부와, 이들의 처리를 제어하는 중앙제어부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 프로세스 가공공정의 이상추출장치.
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