TWI267139B - Method and system for avoiding abnormal stop of manufacturing apparatus - Google Patents

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TWI267139B
TWI267139B TW091119823A TW91119823A TWI267139B TW I267139 B TWI267139 B TW I267139B TW 091119823 A TW091119823 A TW 091119823A TW 91119823 A TW91119823 A TW 91119823A TW I267139 B TWI267139 B TW I267139B
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reaction chamber
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TW091119823A
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Ken Ishii
Takashi Nakao
Yujihiro Ushiku
Shuichi Samata
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Toshiba Corp
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Description

1267139 ⑴ 玖、發明說明： (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) 【發明之技術領域】 本發明為一種異常停止迴避方法及異常停止迴避系 統，其係用於具有真空泵之生產裝置。 【先前技藝】 半導體製造裝置具有之真空泵之故障預測技術，係以長 期之觀點，以計劃性之維護為目的，而對泵之使用壽命進 行預測。唯，由於一般之裝置運用上，係以泵負荷相異之 複數種處理條件來進行成膜，因此當以泵負荷高之處理條 件來進行成膜時，泵可能在成膜中突然停止。 當上述現象發生時，成膜中之產品批件多半會不合格。 此外，由於成膜中之泵之異常停止，因此在更換泵時會導 致反應性高之氣體或毒性高之氣體釋放至大氣中，使得作 業環境惡化，可能在作業人員之健康管理上發生問題。特 別為半導體製造裝置之情況中，有時會使用胂（AsH3)、膦 (PH3)、乙硼烷（B2H6)等毒性高之氣體，當使用上述氣體的 過程中，突然真空泵停止的話，有可能會導致危及性命之 嚴重事故。如上述般，如為進行高毒性氣體及高反應性氣 體之排氣之真空泵時，有時會有必要採取在通風室進行真 空泵更換作業等之特別措施。因此，依使用之氣體之種 類，有必要花費比一般泵更換作業更多之作業時間。
1267139 發嗎镜續頁 ⑺ 此外，維修之實施上係依對真空泵之壽命預測，或且如 採經驗性之裝置管理時，係精由系電流及粟内之冷卻溫度
來預測異常停止之時期。唯，依使用之氣體，即使上述參 數為正常值，泵仍有可能會故障。因此，即使為單一處理 或複合處理中，光靠上述參數將無法預測出故障。此外， 由於僅對泵之相關資料進行解析，因此在執行複數處理 時，泵負載會視當時條件而有所差異，使得監視對象之參 數發生較大之變動，無法進行壽命預測。 【發明所欲解決之課題】 如上所述，為因應多品種工業產品之生產，如欲以相同 之生產裝置來生產多品種之工業產品時，所要求之工序條 件也會有所差異，因此會發生無法單一地決定出生產裝置 故障預測用基準之臨限值之問題。
有鑑於上述問題，本發明之目的在於提供一種用於生產 裝置之異常停止迴避方法及異常停止迴避系統，即使以相 同之產生裝置進行多品種工業產品之生產時，也能夠正確 地預測故障時期，實現安全且低成本之維護。 【解決課題之手段】 為達成上述目的，本發明之第一特徵在於一種生產裝置 用之異常停止迴避方法，其係包含··（A)工序，其係在生 產裝置進行生產運轉時，對該生產裝置使用之真空泵之特 1267139(] 徵量之 係對時 資料之 二即時 其係利 鐘後之 如判斷 產工序 在此之 造裝置 應性氣 植入裝 依本 在生產 由換氣 I虫性或 空泵之 產裝置 空泵進 第一特 發_鎳_續買 時系列資料進行經常性測定之工序；（B )工序，其 系列資料進行第一即時解析，以取得一次故障診斷 工序；（C)工序，其係對一次故障診斷資料進行第 解析，以取得二次故障診斷資料之工序；（D)工序， 用二次故障診斷資料，以即時地對生產裝置之數分 狀態進行預測之工序；（E)工序，其係依預測結果， 生產裝置將會在生產過程中異常停止時，會中止生 ，而使生產裝置進入氣體清除之換氣程序之工序。 「生產裝置」係指半導體製造裝置、化學工廠用製 、鋼鐵工廠用製造裝置等。尚且，特別適於進行反 體之真空排氣之LPCVD裝置及乾式蝕刻裝置、離子 置等之半導體製造裝置。 發明之第一特徵，將可迴避生產裝置使用之真空泵 工序中異常停止，以避免批件損失。此外，由於經 程序來停止真空泵之運作，因此即使使用毒性、腐 反應性高之氣體時，也能夠在安全的環境下實施真 更換作業。再者，依本發明之第一特徵，即使由生 所測定之特徵量之資訊發生微小之變動，仍可對真 行故障預測及危險預測。更進一步地，依本發明之 徵，即使將相同之產生裝置用於多品種之工業產品
之個別生產工序，仍可提供能夠自動對應真空泵故障診斷 1267139 (4) 之異常停止迴 在本發明之 包含各種氣體 一即時解析之 之累積膜厚資 可納入生產工 別消耗量。此 生產裝置之構 第一即時解析 異。 本發明之第 系統，其係包 反應室進行減 體導入反應室 之特徵量之時 應室、真空泵 制；及（F)故PJ 一即時解析來 料施以第二即 故障診斷資料 發_鎳锻續頁 避方法。
第一特徵中，第一即時解析之解析參數係以 之流入累積量及流入時間為佳。或且，在第 解析參數中，也可加入生產裝置堆積薄膜時 訊。再者，第一即時解析之解析參數中，也 序之每一條件下所使用之各氣體種類之個 外，第一即時解析之解析參數中，也可納入 造參數及被加工試料之狀態之資訊。此外， 之解析參數中，也可納入生產裝置之機組差
二特徵為一種生產裝置用之異常停止迴避 含：（A)反應室；（B)真空泵，其係用以對該 壓；（C)氣體供應控制系統，其係用以將氣 ;(D)特徵量感測器，其係用以測定真空泵 系列資料；（E)即時控制器，其係用以對反 、及氣體供應控制系統進行即時之驅動、控 〔即時判定模組，其係對時系列資料實施第 取得一次故障診斷資料，對一次故障診銜資 時解析來取得二次故障診斷資料，藉該二次 來預測生產裝置在數分鐘後之狀態。再者， 當故障即時判定模組判斷生產裝置會在生產工序中異常 發曙說明續頁 1267139 (5) 停止時，該即時控制器將會對氣體供應控制系 令，要求將換氣用氣體導入反應室内。 依本發明之第二特徵，將可迴避真空泵當然 止，以避免批件損失。此外，由於經由換氣程序 空泵之運作，因此即使使用毒性、腐蝕性或反應 體時，也能夠在安全的環境下實施真空泵之更換 者，即使由生產裝置所測定之特徵量之資訊發生 動，仍可對真空泵進行故障預測及危險預測。 地，即使將相同之生產裝置用於多品種之工業產 生產工序，仍可提供能夠自動對應真空泵故障診 停止迴避系統。 【發明之實施形態】 在此將依圖1，以半導體製造工序中之氮化石 膜）之減壓化學氣相成長（LPCVD)裝置5及對其施 理之C IΜ裝置1所構成之系統，做為本發明之實 異常停止迴避系統來進行說明。如圖1所示，該 置（生產裝置）5，包含有具有可真空排氣之密閉 應室5 2 1，且反應室5 2 1之排氣侧連接真空配管， 管之排氣側，則為了捕集固體之反應副產物，而 有採用採用水冷式冷卻板之水冷式捕集器1 7。水 器1 7之排氣側係與其他真空配管連接，而該其他 統下達指 之異常停 來停止真 性南之氣 :作業。再 微小之變
更進一步 品之個別 斷之異常 7 膜（Si3N4 以控制管
施形態之 LPCVD裝 構造之反 而真空配 連接了具 冷式捕集 真空配管 -10- 1267139 (6)
之排氣侧上則連接有壓力控制閥1 5。尚且，該壓力控制閥 1 5之排氣侧連接了另一其他真空配管，而該另一其他真空 配管之排氣侧則連接有用以對反應室5 2 1内部進行排氣之 真空泵系統，且該真空泵系統係由機械增壓泵1 8及乾式泵 1 9串聯連接而成。壓力控制閥1 5視需要能夠使反應室5 2 1 與真空泵系統（1 8及1 9)分離，調整排氣傳導性。另一方 面，反應室5 2 1上連接有複數條氣體配管，該氣體配管分 別與質量流量控制器51 1、5 1 2、5 1 3、5 1 4、…連接。藉由 質量流量控制器5 1 1、5 1 2、5 1 3、5 1 4、…構成了氣體供應 控制系統7，且由工廠側氣體供應系統6，將會有指定之氣 體供應至對該氣體供應控制系統7。亦即，將導入反應室 52 1之各種原料氣體（source gas)及載體氣體，係藉由氣體 控制系統7之質量流量控制器5 1 1、5 1 2、5 1 3、5 1 4、…進 行流量控制。尚且，氣體供應控制系統7控制下之原料氣 體等，係經由氣體配管而導入已施以一定之減壓化之反應 室5 2 1。反應室5 2 1之内部溫度，係藉由具有加熱體及溫度 測定器之加熱裝置5 2 2來控制。 藉由減壓C V D法實施之氮化矽膜之成膜處理，係在減壓 情況下，經由質量流量控制器5 1 1導入做為矽源之二氯矽 烷（SiH2C12)氣體，並經由質量流量控制器5 12導入做為氮 化種之氨（NH3)氣體，而上述氣體在800°C左右進行化學反 -11 - 發_諱華續頁 1267139 ⑺ 應，在被處理半導體基板1 3上形成氮化矽膜。質量流量控 制器5 1 3係用以控制導入反應室5 2 1之氮化氣體。800°C時 之二氯矽烷（SiH2Cl2)氣體與氨（NH3)氣體之化學反應，在產 生矽氮化物之同時，也會產生氯化氨（NH4C1)氣體及氫（H2) 氣之反應副產物。氫氣為氣體，可經由LPCVD裝置5使用 之真空泵系統（1 8及1 9)來排放。另一方面，氯化氨在產生 時，反應爐内為800 °C左右之高溫且在數百Pa或數百Pa以 下之減壓狀態下，因此呈現氣體狀。通常，在減壓LPCVD 裝置5中，如圖1所示，係將用以捕集固態反應副產物之水 冷式捕集器17設置在LPCVD裝置5與真空泵系統（18及19) 之間。水冷式捕集器1 7具有減少副產物之氯化氨在壓力調 整閥1 5及真空泵系統（1 8及1 9 )上之附著量之功用。通過真 空泵系統（1 8及1 9)之原料氣體（source gas)及反應生成氣 體，係藉由排氣除害處理裝置7來清除有害成份。排氣除 害處理裝置7係藉由吸附或化學反應，對真空泵系統（1 8 及1 9)所排放之有害成份進行清除。 反應室521之内部之壓力，係藉由連接於反應室521上之 壓力計1 4來進行測定。壓力計1 4可使用電容式壓力計及皮 拉尼壓力計等。壓力調整閥1 5連接有壓力控制系統1 6，依 藉由壓力計1 4測得之壓力測定值與反應室控制系統5 2以 指令指定之設定壓力值間之差異，調整其導通性，使反應
-12 - 1267139 發瞵說明續頁 ⑻ 室.5 2 1之内部壓力達到設定值，並維持在該設定值。
用以表示壓力調整閥1 5之調整狀態之開度，會即時輸出 至LPCVD裝置主控制系統5 3。此外，機械增壓泵1 8上安裝 有：振動計3 1、溫度計3 2、電流計3 3、及配置於出口部之 排氣壓計3 4。電流計3 3係用以對機械增壓泵1 8旋轉時所消 耗之電流進行測量。振動計3 1、溫度計3 2、電流計3 3及排 氣壓計34之測定值，係輸出至LPCVD裝置裡控制系統53。 此外，乾式泵1 9也同樣地安裝有振動計3 5、溫度計3 6、及 電流計3 7。電流計3 7，係用以對乾式泵1 9旋轉時所消耗之 電流進行測量。振動計3 5、溫度計3 6、及電流計3 7之測定 值，係輸出至LPCVD裝置裡控制系統53。LPCVD裝置主控 制系統53具有：LPCVD裝置即時控制器53 1及CPU (中央處 理器）5 3 2。LPCVD裝置即時控制裝置5 3 1係用以對氣體供 應控制系統7、加熱裝置5 2 2及壓力控制系統1 6進行總合性 控制。CPU 532具有故障即時判定模組5 3 3，且故障即時判 定模組5 3 3，係用以進行故障診斷用之即時計算。故障即 時判定模組5 3 3記憶之時系列資料包括：壓力計1 4及壓力 控制系統1 6傳來之壓力調整閥1 5之開度；機械增壓泵1 8 上安裝之振動計3 1、溫度計3 2、及電流計33之輸出；及排 氣壓計3 4及乾式泵（主泵）上安裝之振動計3 5、溫度計3 6 及電流計3 7之輸出。再者，故障即時判定模組5 3 3係即時 -13 - 1267139 (9) 發嗎諕_續頁 地接收來自壓力控制系統1 6、振動計3 1、3 5、溫度計3 2、 3 6、電流計3 3、3 7、及排氣壓計3 4等特徵量感測器之輸出， 對上述輸出進行即時之運算處理所製作出一次故障診斷 資料群組。例如，進行特徵量之時系列資料之平均值、標 準偏差值、對時間之自我共分散、對空間之自我分散等之 計算。接著，故障即時判定模組5 3 3依據上述之一次故障 診斷資料群組，即時判別真空泵系統（1 8及1 9)為健全或即| 將故障。再者，依該判別，指示LPCVD裝置即時控制器5 3 1 發出警報或開始執行停止程序。 圖1所示之LPCVD裝置5，係與用以對複數半導體製造裝 置執行生產管理之CIM裝置1連接，且藉由該CIM裝置1進 行動作控制。CIM裝置1至少包含：主電腦101、工序管理 資訊記憶裝置1 02及裝置資訊記憶裝置1 03。主電腦1 0 1係 以匯流排1 0 5而與工序管理資訊記憶裝置1 0 2及裝置資訊| 記憶裝置103。此外，匯流排105係連接有輸出入介面104， 且經由輸出入介面104，LPCVD裝置5與CIM裝置1間會進 行資訊交換。雖省略圖示，實際上係經由網際網路或L AN 等資訊網路，使LPCVD裝置5與CIM裝置1相互連接。工序 管理資訊記憶裝置1 0 2具有一種工序管理資料庫，其係用 以對被處理半導體基板1 3之處理室工序條件、及成膜控制 程式等工序資訊進行管理。工序管理資料庫所記錄之資料 -14 - 發瞵說_續頁 1267139 (10) 内容分類包含：產品種類、成膜種類、程序控制程式資訊、 溫度壓力氣體流量、真空裝置負荷試驗控制程式資訊等。 LPCVD裝置即時控制器53 1係由工序管理資訊記憶裝置 1 0 2輸入成膜控制程式及泵負荷用之試驗控制程式進行即 時之解析，進而對氣體供應控制系統7、加熱裝置5 2 2及壓 力控制系統1 6實施統籌性之控制。裝置資訊記憶裝置1 0 3 具有一種裝置資訊資料庫，其係將安裝於LPCVD裝置5及 真空泵系統（18及19)之測定器之輸出值，依各成膜條件中 立各階段之狀態別進行整理及記錄。具體而言，真空裝置 之溫度、消費電力、及電流等之時系列資料、統計資料、 構成馬哈朗諾比（Mahalanobis)空間之資料、反應室溫度、 壓力、壓力調整閥等之時系列資料、統計資料、累積膜厚、 累積氣體流量、泵個體差異等之資料係經由分類後，記錄 於裝置資訊資料庫。裝置資訊記憶裝置1 03記錄下來之測 定器之輸出資料，係依儲存於工序管理資訊記憶裝置1 0 2 内之與該產品之膜對應之成膜條件或類似條件進行分類 整理而加以記錄。此外，由在包含LPCVD裝置5之工廠内 外以網路連接之相同之參照用半導體製造裝置（LPCVD裝 置），同樣地也會有各測定器之輸出資料經由各裝置之主 控制裝置，記錄於裝置資訊記憶裝置1 0 3。故障即時判定 模組5 3 3，在取得統計性特徵量之時間平均、標準偏差、
-15 - 1267139 發_說_續頁 (η) 及自我共分散的同時，依裝置資訊記憶裝置1 03記憶之馬 哈朗諾比空間（標準空間），由測定值及其特徵量構成之多 變量，求出馬哈朗諾比距離，進而即時判定真空泵系統（1 8 及1 9)為健全或即將故障。
如圖2所示，故障即時判定模組5 3 3至少具有：泵資訊解 析模組6 0 1、警報/停止程序啟動模組6 0 2、氣體流量累計 解析模組6 0 3、累積膜厚資訊解析模組6 0 4、氣體種類消耗 量解析模組6 0 5、爐内狀態解析模組6 0 6、裝置狀態解析模 組6 0 7、及機差解析模組6 0 8。在此，警報/停止程序啟動 模組6 0 2，在當成膜過程中泵異常停止時，將對成膜裝置 傳送成膜中止信號，以中止成膜程序而進行換氣程序。此 外，氣體流量累計解析模組6 0 3，係以氣體種類之流入氣 體之累計量與流入時間做為解析參數進行解析。此外，累 積膜厚資訊解析模組604，以累積膜厚資訊做為解析參數 進行解析。氣體種類消耗量解析模組6 0 5，依每一處理條 件，以各氣體種類之消耗量做為解析參數進行解析。再 者，爐内狀態解析模組606，係以爐内狀態資訊（晶圓完成 充填、空晶舟等）做為解析參數，以進行解析。此外，裝 置狀態解析模組607係以裝置狀態資訊（配管長度及壓力） 做為解析參數。尚且，機差解析模組608，則係以泵之機 差做為解析參數來進行解析。 -16- 1267139 發瞵鎳_續頁 (12)
此外，泵資訊解析模組6 0 1，如圖3所示，具有：時系列 資料解析模組63 1、統計資料解析模組63 2、及馬哈朗諾比 距離解析模組6 3 3。在此，時系列資料模組6 3 1係用以對圖 一所示之壓力控制系統1 6、振動計3 1、3 5、溫度計3 2、3 6、 電流計3 3、3 7、及排氣壓計3 4等特徵量感測器輸出之時系 列資料進行第一即時解析，製作出一次故障診斷資料群 組。例如，計算出特徵量之時系列資料之平均值、標準偏 差值、對時間之自我共分散、對空間之自我分散等之統計 資料群組，做為一次故障診斷資料群組。為此，時系列資 料解析模組6 3 1具備了時間平均計算電路6 4 1及時間微分 計算電路642等。此外，統計資料解析模組63 2，係對時系 列資料解析模組6 3 1製成之統計資料群組（一次故障診斷 資料群組），更進一步實施第二即時解析，製作出二次故 障診斷資料群組。另一方面，馬哈朗諾比距離解析模組 6 3 3，係用以由裝置資訊記憶裝置1 0 3讀取馬哈朗諾比空間 規定之資料群組，進而計算出馬哈朗諾比距離。 以下依圖4所示之流程圖，說明本發明之實施形態之異 常停止迴避方法。 (A)首先，在步驟S 101中，將真空泵系統（18及19)之資 訊，利用壓力控制系統1 6、振動計3 1、3 5、溫度計3 2、3 6、 電流計3 3 排氣壓計3 4等之特徵量感測器，.經#性地 -17- 發_諕_續頁 1267139 (13) 進行監視，且將所得之時系列資料輸入至故障即時判定模 組 5 3 3。 (B )故障即時判定模組5 3 3方面，在步騾S 1 0 2中，係依 來自由步騾S 10 1所得之壓力控制系統1 6、振動計3 1、3 5、 溫度計3 2、3 6、電流計3 3、3 7、及排氣壓計3 4等特徵量感 測器輸出之資訊，實施第一即時解析，製作出一次故障診 斷資料群組。例如，計算出特徵量之時系列資料之平均 值、標準偏差值、對時間之自我共分散、對空間之自我分 散等之統計資料群組，產生一次故障診斷資料群組。所得 到之一次診斷資料群組，將會傳送至CIM裝置1之裝置資 訊記憶裝置1 〇 3，且記錄於裝置資訊記憶裝置1 0 3之裝置資 訊資料庫。 (C)接下來，故障即時判定模組5 3 3方面，在步騾S103 中，將依步騾S 102製作成之一次故障診斷資料群組，更進 一步實施第二即時解析，製作出二次故障診斷資料群組。 在製作二次故障診斷資料群組的過程中，也可由裝置資訊 記憶裝置1 03，讀取馬哈朗諾比空間等之基準資料群組， 進而與基準資料群組間建立連結來進行解析。所得之二次 故障診斷資料群組，將會傳送至CIM裝置1之裝置資訊記 憶裝置1 0 3，而記錄於裝置資訊記憶裝置1 0 3之裝置資訊資 料庫。
-18- (14) 1267139 (D)接下來，故障即時判定模組5 3 3方面，在步騾si〇4 中係依由步驟S 1 〇3之解析結果所得之二次故障診斷資料 群組’經常性地對數分鐘後之真空泵系統（i 8及1 9)之狀態 進行預測。
(E)步騾S105中，藉由與指定之臨限值進行比較等，判 足（決定）目前在處理進行中（成膜中）真空泵系統（18及ι9) 有無異常停止之可能。在步騾s 1〇5中，當判斷泵會異常停 止時’則執行步騾S 12 1，對LPCVD裝置即時控制器5 3 1傳 送成膜之中止信號。尚且，LPCVD裝置即時控制器5 3 1將 驅動氣體供應控制系統7，執行步騾S 122之換氣程序。步 驟S 122中，降低加熱裝置5 2 2之輸出，開始降低被處理半 導體基板1 3之溫度。步騾s 122之換氣程序中，係在開始降 低被處理半導體基板1 3之溫度的同時，將質量流量控制器 5 1 1及5 12之流量設定為零，停止將二氯矽烷（SiH2Cl2)氣體φ 及氨（NH3)導入反應室521。接著，將反應室52減壓至指定 之到達壓力時，將經由質量流量控制器5 1 4，使換氣用氣 體之氮（N2)氣導入反應室521。執行一定時間之換氣後， 停止真空泵系統（18及19)。因此，在步騾S105中在判斷有 無異常停止可能時做為依據之「指定之臨限值」，係設定 為換氣時之預估值。 (F)另一方面在步騾S 105中，當判斷真空泵系統（1 8及1 9) -19 - 1267139 (15)
不會發生異常停止時，則前進至步騾S 111。在步騾s 111 中，故障即時判定模組5 3 3係以各氣體種類之氣體流入之 累計量及流入時間做為解析參數，實施對真空泵系統（1 8 及1 9)故障診斷之即時解析。雖省略在圖4中之圖示，係依 即時監視下之各氣體種類之氣體流入之累計量及流入時 間，經由步騾S102至S 105之步驟，對真空泵系統（18及19) 是否會異常停止之可能進行判斷。尚且，在步騾S 105中， 如判斷泵會異常停止時，則如同上述所述，先前進至步騾 S121後，再進行步騾S122之換氣程序。 (G)同時，在步騾S 112中，故障即時判定模組5 3 3將以累 積膜厚資訊做為解析參數。雖省略了圖示，依據即時監視 下之累積膜厚資訊，將經由步騾S102至S 105之步騾，對真 空泵系統（1 8及1 9)是否會異常停止進行判斷。尚且，在步 騾S 105中，如判斷泵會異常停止時，將前進至步驟S121。
(H)再者，在步騾S113中，故障即時判定模組5 3 3將各處 理條件下之各氣體種類之消耗量做為解析參數，對真空栗 系統（1 8及1 9)之故障診斷進行即時之解析。依施以即時監 視之各處理條件下之各氣體種類之消耗量，將經由步驟 S 102至S105之步騾，對真空泵系統（18及19)是否會異常停 止進行判斷。 (I)再者，在步驟s 1 14中’故障即時判定模組5 3 3係以太声 -20- 1267139 發_說_續頁 (16)
内狀態之資訊（晶圓完成充填、空晶舟等）做為解析參數， 實施真空泵系統（1 8及1 9)之故障診斷相關之解析。由於爐 内狀態之資訊為固定資訊，因此藉由於其他時系列資料之 特徵量之資料進行組合，將能夠實施即時之解析。因此， 在此情況中，做為用以與其他特徵量組合之資訊，同樣地 將經由步騾S102至S105之步騾，對真空泵系統（18及19)是 否會異常停止進行判斷。
(J) 再者，在步騾S115中，故障即時判定模組5 3 3將以爐 内狀態以外之裝置狀態（例如配管長度及壓力等）做為解 析參數，實施真空泵系統（1 8及1 9)之故障診斷相關之解 析。由於裝置狀態之資訊為固定資訊，因此藉由於其他時 系列資料之特徵量之資料進行組合，將能夠實施即時之解 析。因此，做為用以與其他特徵量組合之資訊，將如同上 述，經由步騾S102至S105之處理。 (K) 再者，在步騾S 116中，故障即時判定模組5 3 3將以泵 之機差做為解析參數，實施真空泵系統（1 8及1 9)之故障診 斷相關之解析。由於機差資訊為固定資訊，因此藉由於其 他時系列資料之特徵量之資料進行組合，將能夠實施即時 之解析。因此，做為用以與其他特徵量組合之資訊，將經 由步騾S 102至S 105之處理。 (L)接著，當預定之成膜完成時，將進行步驟S122之換 -21 -
1267139 氣程序後，停止動作。 藉由連續執行上述步驟S101至步騾S116，將可迴避真空 泵系統（18及19)在成膜中異常停止之問題，而得以免除產 品批件報廢，且能夠在安全狀態（在沒有處理氣體封入的 狀態）下實施泵更換作業。再者，也可使步騾S 111至S 116 同時實施，也可以相異之時序來實施。此外，步騾S111 至S 116並不一定需要全部執行，可以省略其中之一部份。 再者，步驟S 111至S 116以外，也可追加以一種解析步 騾，其係能夠預測真空泵系統（1 8及1 9)内副產物之量，將 結果做為參數來進行解析。藉由將包含預測之副產物量之 裝置狀態做為參數，即使真空泵系統（1 8及1 9)所得之資訊 有若干微小之變動，仍可進行故障預測及危險預測。例 如，當監視值（例如電流值）發生變動時.，可對真空泵系統 (1 8及1 9)剛更換時與累積膜厚為1 0 // m時之狀態變動進行 加權。 【其他之實施形態】 如上所述，本發明係藉由上述實施形態來加以陳述，唯 本發明並不受限於上述揭示之描述内容及圖式。經由上述 揭示之内容，可明顯地看出有許多可替代之實施形態、實 施例及運用技術。 在上述之實施形態說明中，雖然係以LPVCD裝置為例進
-22- 1267139 發襻說賴績頁 (18) 行說明，唯當然並不以LPCVD裝置為限。例如，也可為乾 式蝕刻裝置及離子植入裝置等其他半導體製造裝置。再 者，也可為非半導體製造裝置之化學工廠或鋼鐵工廠所用 之生產裝置（製造裝置）。
真空泵系統方面，雖然以機械增壓泵及乾式泵_聯連接 之組合為例來說明，唯也可為由機械增壓泵與油旋轉式泵 串聯連接而成真空泵系統。此外，也可僅適用乾式泵或油 旋轉式泵之真空泵系統，也可適用渦輪分子泵等。
如上述之實施形態中，雖然係以在CIM裝置中内建有工 序管理資訊記憶裝置1 02及裝置資訊記憶裝置1 03為例來 說明，唯也可將工序管理資訊記憶裝置1 02及裝置資訊記 憶裝置103連接於LPCVD裝置5侧，而省略CIM裝置。亦 即，異常停止迴避方法及異常停止迴避系統，不僅可由群 組控制器及CIΜ來構成，且上述群組控制器為由上層做為 生產工序來對複數之生產裝置進行管理，並利用網路等進 行控制者，也可以獨立之生產裝置來構成。 如上所述，本發明當然包含了未在本文揭示之各種其他 之實施形態。因此，依上述之說明可知，本發明之技術範 圍係依申請專利範圍之相關發明特定事項所決定。 【發明之功效】 依本發明，可提供一種生產裝置之異常停止迴避方法及 -23 - 1267139 (19) 發_諕明續買 異常停止迴避系統，即使以相同之產生裝置進行多品種工 業產品之生產時，也能夠正確地預測故障時期，實現安全 且低成本之維護。 【圖式之簡要說明】 圖1為本發明之實施形態之異常停止迴避系統之概念 圖 圖2為本發明之實施形態之故障即時判定模組之構造說 明用之區塊圖。 圖3為本發明之實施形態之泵資訊解析模組之構造說明 用之區塊圖。 圖4為本發明之實施形態之異常停止迴避方法之說明用 之流程圖。 【元件符號之說明】 1 CIM裝置 5 LPCVD裝置（生產裝置） 6 工廠侧氣體供應系統 7 排氣除害處理裝置 13 被處理半導體基板
14 壓力計 15 壓力控制閥 17 水冷式捕集器 -24 - 1267139 發擁諕.鸫鑲.頁 (20) 18 機械增壓泵 19 乾式泵（主泵） 3 1、3 5 振動計（特徵量感測器） 3 2、3 6 溫度計（特徵量感測器） 33 > 37 電流計（特徵量感測器） 34 排氣壓計（特徵量感測器）
5 2 反應室控制系統 102 工序管理資訊記憶裝置 103 裝置資訊記憶裝置
5 1 1、5 1 2、5 1 3、5 1 4 質量流量控制器 521 反應室 5 2 2 加熱裝置 53 1 LPCVD裝置即時控制器 5 3 2 CPU (中央處理器） 5 3 3 故障即時判定模組 60 1 泵資訊解析模組 602 警報/停止程序啟動模組 603 氣體流量累計解析模組 604 累積膜厚資訊解析模組 605 氣體種類消耗量解析模組 606 爐内狀態解析模組 -25 - 1267139
發_說_續頁 607 裝置狀態解析模組 組 608 泵之機差解析模組 63 1 時系列資料解析模組 63 2 統計資料解析模組 63 3 馬哈朗諾比距離解析
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Claims (1)

1267130 第1)91119823號專利申請案 中支申請專利範圍替換本(93年4月） 拾、申請專利範圍 ，r r - J· ·- J1夕。 β 4 補 法 方 避 迴 止 停 常 異 之 置處 裝體 產氣 生含 種包 一 中 其 異 的 置 裝 產 生 之 、序 工 ίι 序方 工避 產迴 生止 在停 係常 徵測 恃陧 其常 ， 經 法 為 定 、序 工 下 以 含 包工 、序 il 產 生 行 進 置 裝 產 生 在 係 其 資 列 系 時 之 量 徵 特 之 泵 空 真 之 用 使 ·， 置定 裝測 產fi 生常 該經 對行 ， 進 時料 述斷述 上診上 對P#對^ ^ ^ 其次其 序#序 工取工 得以得 取 ，取 之析之 料解料 資時資 斷即斷 診一診 障第障 故行故 次進次 一 料二 資 列 時 料 資 故 次 斷 診 障 故 次二 得 取 以 析 解 時 即二 第 行 進 料 資 斷 ·， 診料 障資 颊請委1明示，衣農修1後是否變更原實質内容 時 即 料測 資 預 斷 行 診 障態 故狀 次之 二後 述鐘 上分 用數 利在 係置 其裝 , 產 序生 工述 測上 預對 地 上上 斷止 判中 如 會 果時 結止 測停 預常 述異 上中 依程 及過 係產 其生 ， 在 序會 工將 換置 切裝 、序、產 程生 述 裝 產 生 述 上 對 以 Ο 序除 程 清 氣體 換氣 行行 進進 換體 切氣 而述 ， 上 序之 工用 產 使 生所 述置 解 圍即 範 一 利第 專中 請其 中 ， 如法 2. 項 析 方生 避述 迴上 止含 包 常尚 異 ’ 之中 置數 裝參 產析 生解 之之 時 入 流 及 量 計 累 之 入 流 體 氣 之 體 氣 種 各 之 中 序 工 。 產間 3.如申請專利範圍第1或2項之生產裝置之異常停止迴避 1267139
方法，其中第一即時解析之解析參數中，尚包含上述 生產裝置所堆層之薄膜之累積膜厚資訊。 4. 如申請專利範圍第1或2項之生產裝置之異常停止迴避 方法，其中第一即時解析之解析參數中，尚包含每一 生產工序條件中使用之各種氣體之個別消耗量。
5. 如申請專利範圍第1或2項之生產裝置之異常停止迴避 方法，其中上述第一即時解析之解析參數中，尚包含 上述生產裝置之構造參數及被加工試料之狀態之資 訊0 6·如申請專利範圍第1或2項之生產裝置之異常停止迴避 方法，其中上述第一即時解析之解析參數中，尚包含 上述生產裝置之機差。 7· —種生產裝置之異常停止迴避系統，其係在生產工序 中包含氣體處理工序之生產裝置的異常停止迴避系 統，其特徵為包含： 反應室；真空泵，其係用以對該反應室進行減壓； 氣體供應控制系統，其係用以將氣體導入上述反應 室； 特徵量感測器，其係用以測定上述真空泵之特徵量 之時系列資料而予以即時地輸出； 即時控制器，其係用以對上述反應室、真空泵、及 氣體供應控制系統進行即時.之驅動控制；及 故障即時判定模組，其係對上述時系列資料實施第 一即時解析來取得一次故障診斷資料，對一次故障診 斷資料施以第二即時解析來取得二次故障診斷資料， 1267139
並藉該二次故障診斷資料，預測上述生產裝置在數分 鐘後之狀態；且 當上述故障即時判定模組判斷生產裝置會在生產工 序中異常停止時，上述即時控制器將會對上述氣體供 應控制系統下達指令，要求將換氣用氣體導入上述反 應室内。
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