JP2012142520A - プロセスデータ処理装置およびプロセスデータ処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レシピの変更頻度が高い製造装置のプロセスデータでも高精度のデータ分析を可能にする。
【解決手段】演算装置１４により、プロセスデータをステップ番号別に分割し、基準レシピから読み出された基準ステップの動作条件に該当する上記分割されたプロセスデータを検索し、互いに該当する基準ステップの基準ステップ番号とプロセスデータのステップ番号とを対応付けた記録表を作成する。そして、上記記録表における各基準ステップ番号の出現順番が上記基準レシピにおける各基準ステップ番号の出現順番に一致する場合に、上記プロセスデータに製造装置による処理の内容を意味する記号を付加する。その結果、変更されたレシピで加工処理されたプロセスデータでも、演算装置１４でのデータ分析時に上記付加された記号で分割すれば処理内容が同じプロセスデータ別に分割でき、高い精度のデータ分析が可能な数のプロセスデータを収集できる。
【選択図】図１

Description

この発明は、部材に対して各種加工処理(以下、「プロセス」と記載)を行う製造装置から当該製造装置のプロセス中とその前後とに取得される計測データおよび動作条件の設定データ(以下、上記計測データおよび上記設定データを「プロセスデータ」と記載)の処理を行うプロセスデータ処理装置、および、プロセスデータ処理方法に関する。

各種製品の生産工程において、高品質な製品を高い歩留りで生産するためには、生産工程における現象を分析し、それに基づいて上記生産工程をコンロトールすることが重要である。そのため、近年では、生産工程を構成する製造装置(検査装置を含む)とこの製造装置によって処理される部材とから多種多様なデータを高い頻度で取得し、取得した大量のデータを分析することによってプロセス中の現象の解析,異常個所の抽出およびプロセス状態の監視等を行い、それらの結果をフィードバックすることによって生産工程および製造装置をコントロールする技術が進展している。

こうした技術は、電子部品製造における成膜プロセスのような１つの処理装置内で複雑なプロセスを行う生産工程に対しても適用が進められている。

電子部品製造における成膜プロセスのように、１つの処理装置内において、部材に対するプロセスやその前後の条件設定である複数の動作ステップ(以下、ステップと記載)を、予め与えられた条件で順次実施する製造装置においては、製造装置の動作条件を各ステップを単位としてまとめた情報(以下レシピと記載)によって上記処理装置が制御されて、プロセスが進んで行く。

このような処理装置に対して、上述したデータ分析による上記プロセス中の現象の分析,異常個所の抽出およびプロセス状態の監視を行うには、「各ステップのプロセスデータは夫々別な分析項目である」として処理することが効果的である。

このようなデータ分析を行うシステムとして、特開２００４‐４７８８５号公報(特許文献１)に開示された「半導体製造装置のモニタリングシステム」がある。この半導体製造装置のモニタリングシステムにおいては、第１の処理で、モニタリングツールを用いてプラズマエッチング装置の各制御機器から複数のプロセスデータを収集する。第２の処理で、解析用コンピュータによって、上記収集された複数のプロセスデータを、プロセスパラメータ毎に且つ処理レシピを構成するステップ毎に分割する。第３の処理で、上記解析用コンピュータによって、複数のプロセスデータの少なくとも一部分あるいは分割データを用いて、分解データ夫々について別な分析項目として、多変量解析モデルを作成する。第４の処理で、上記第１の処理〜上記第２の処理と同様にして得られた複数の新規プロセスデータあるいは新規分割データに対して、上記第３の処理で作成された多変量解析モデル(例えば主成分分析のモデル)を適用することによって主成分値を算出し、算出された主成分値を時系列的にモニタリングするようにしている。

ここで、上記プラズマエッチング装置から収集されるプロセスデータには、一般的な手法として、ステップの番号など、１つ１つのプロセスデータが何れのステップのものであるかを識別するための指標項目が付加されている。この指標項目は上述したようにステップ番号という番号であることが多いので、以下においては「ステップ番号」と記載する。このステップ番号の値に基づいてプロセスデータを各ステップごとに分割し、分析のためのデータ処理を行うことができる。

尚、上記ステップの基準は、一般的に製造装置を構成する加熱装置,ガス流量制御装置および圧力装置等の各種コンポーネントの動作条件が変わる点を基準に設けられている。

一方、多品種少量生産を行う生産工程で用いられる製造装置や、プロセス改善等を目的として変更の頻度が高い生産工程で用いられる製造装置においては、製造装置のレシピの変更頻度が高くなっている。

上記ステップ番号は、製造装置における部材に対する処理内容ではなく、ステップの順番を示すものであるため、レシピが異なるプロセスデータについて同じステップ番号が付加されたデータを集計しても、異なる処理内容のステップのプロセスデータを集計することになるので、集計したプロセスデータを分析に用いることはできない。そのため、上述したような製造装置のレシピが頻繁に変更される生産工程においては、同一のレシピで製造された製品の数は少なく、上述のプロセスデータを用いたデータ分析に使用できるプロセスデータの数も少なくなってしまう。

データ分析、特に多変量解析や各種検定や相関分析等の統計手法を用いた分析手法においては、妥当なあるいは必要な分析結果の精度を得るためには分析に使用するデータ数が一定量必要であり、さらに、より多くのデータがある方がより精度の高い分析が可能となるため、できるだけ多くのデータを用いて分析することが必要となる。尚、ここで、上記データ数とは、何ロット分のプロセスデータがあるかを示す数のことである。

これまで述べてきたように、電子部品製造における成膜プロセスのような、１つの処理装置内で複数のステップの処理が行われる複雑な工程において、プロセスデータを用いたデータ分析手法は、高品質で高歩留まりな生産を実現するうえで重要な手法である。

その一例として、上記特許文献１に開示された「半導体製造装置のモニタリングシステム」のような、ステップ毎にプロセスデータを分割し、夫々を別な分析項目として分析する手法がある。

しかしながら、上記特許文献１に開示された従来の分析手法においては、以下のような問題がある。すなわち、上述したような生産工程においてレシピを頻繁に変更する製造装置においては、各レシピ毎に同じステップ番号を用いた場合には、同じステップ番号が付与されていてもレシピが異なればプロセスの処理内容が異なるため、データ分析を行うための十分なデータ数を確保することは難しく、この点についての考慮が十分なされていない。また、これは言うまでもないが、各ロットのプロセスデータに対して人間が手作業でデータ処理を行って、各ロットのプロセスデータを同じ処理内容のデータに分割する方法は、煩雑であり、また多量のデータに対する処理が必要であることから現実的ではない。

特開２００４‐４７８８５号公報

そこで、この発明の課題は、レシピの変更頻度が高い製造装置のプロセスデータであっても高精度なデータ分析が可能になるようにプロセスデータに対する処理を行うプロセスデータ処理装置、および、プロセスデータ処理方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明のプロセスデータ処理装置は、
部材に対して加工処理であるプロセスを行う製造装置において、上記プロセス中と上記プロセスの前後とに、上記プロセス時における計測データおよび上記プロセスの条件であるプロセス条件の設定データを含むプロセスデータを収集するデータ収集部と、
上記データ収集部によって収集された上記プロセスデータに、上記プロセスデータの収集時における上記製造装置による処理の内容を意味する記号を付加する記号付加部と、
上記記号が付加されたプロセスデータを上記記号に基づいて分割し、この分割されたプロセスデータを分析するデータ分析部と
を備え、
上記記号付加部は、上記記号を、上記プロセスデータに付加されている番号であって、上記製造装置が上記プロセスと上記プロセスの条件を設定する条件設定とを順次行った場合における何れの動作ステップで収集されたプロセスデータであるかを表すステップ番号に関連付けて付加する
ことを特徴としている。

上記構成によれば、収集されたプロセスデータには、このプロセスデータの収集時における「製造装置による処理の内容を意味する記号」が付加されている。したがって、プロセスの内容とプロセスの進行順とが略同一である類似レシピに従って上記製造装置によって加工処理を行った場合の各プロセスデータには、上記処理の内容が同じプロセスでのプロセスデータには同じ上記「製造装置による処理の内容を意味する記号」が付加されている。そのため、データ分析部によるデータ分析時には、取得したプロセスデータを、上記ステップ番号ではなく上記付加された記号に基づいて分割すれば、レシピが異なっていてもプロセスの内容が同じプロセスデータ別に分割することができ、データ分析が可能なプロセスデータの分割を行うことができるのである。

すなわち、多品種少量生産を行う生産工程で用いられる製造装置や、プロセス改善等を目的として変更の頻度が高い生産工程で用いられる製造装置のごとく、レシピの変更頻度が高い製造装置の場合であっても、この変更された各レシピを上記類似レシピと見なすことができる場合には、上記変更された各レシピに従って加工処理を行った場合の各プロセスデータに、上述したプロセスデータ処理を行うことによって、高い精度のデータ分析が可能な数のプロセスデータを収集することができるのである。

さらに、上記プロセスデータに付加される上記「製造装置による処理の内容を意味する記号」は、ステップ番号に関連付けて付加されている。したがって、上記記号が付加されているプロセスデータは、上記製造装置による何れの動作ステップ時に収集されたプロセスデータであるのかを、容易に知ることができる。

また、１実施の形態のプロセスデータ処理装置では、
上記プロセスデータ収集部は、上記製造装置が上記プロセス時および上記プロセス条件の設定時である条件設定時に、所定の時間間隔で周期的に、上記プロセスデータを収集する。

この実施の形態によれば、上記プロセス時および上記条件設定時において、複数の上記プロセスデータを収集することができ、上記プロセス時および上記条件設定時に関して、より高い精度のデータ分析が可能になる。

また、１実施の形態のプロセスデータ処理装置では、
上記ステップ番号と上記記号とを関連付けた表を格納する表格納部を備え、
上記記号付加部は、上記表を参照することによって、上記記号を上記ステップ番号に関連付けて付加する。

この実施の形態によれば、予め上記表を作成して上記表格納部に格納しておけば、簡単に、上記プロセスデータに、上記「製造装置による処理の内容を意味する記号」を付加することができる。

また、１実施の形態のプロセスデータ処理装置では、
１つ以上の上記プロセスおよび１つ以上の上記条件設定に関する各動作ステップにおける上記製造装置の動作条件を規定するレシピであって、基準となる上記動作ステップである基準ステップと上記記号とが関連付けられている基準レシピを格納する基準レシピ格納部と、
上記基準レシピを参照して、上記各プロセスデータが上記基準レシピの基準ステップにおける動作条件を満たしているか否かを判断することによって、上記各プロセスデータが当該基準ステップに該当するか否かを判断する判断部と
を備え、
上記記号付加部は、上記判断部によって、上記プロセスデータが上記基準ステップに該当すると判断された場合に、上記基準レシピを参照して、当該基準ステップに関連付けられている上記記号を、当該プロセスデータに、当該プロセスデータの上記ステップ番号に関連付けて付加する。

この実施の形態によれば、上記基準レシピの上記基準ステップに該当するプロセスデータに、上記基準レシピを参照して、上記「製造装置による処理の内容を意味する記号」を付加するので、上記基準レシピに基づいて、上記記号を的確に付加することができる。

また、１実施の形態のプロセスデータ処理装置では、
少なくとも上記データ収集部および上記記号付加部は、上記製造装置に一体化されている。

この実施の形態によれば、上記データ収集部および上記記号付加部が上記製造装置に一体化されているので、上記製造装置から出力されるプロセスデータには、既に上記「製造装置による処理の内容を意味する記号」が付加されている。したがって、上記製造装置から出力されたプロセスデータに対して、上記記号を付加する処理を行う必要がない。

また、１実施の形態のプロセスデータ処理装置では、
上記製造装置は、１つ以上の上記プロセスおよび１つ以上の上記条件設定に関する各動作ステップにおける上記製造装置の動作条件を規定するレシピであって、上記各動作ステップには上記記号が付加されているレシピに従って、上記プロセスおよび上記条件設定を行っており、
上記記号付加部は、上記レシピを参照して、上記各プロセスデータに上記記号を付加する。

この実施の形態によれば、上記「製造装置による処理の内容を意味する記号」が付加されたレシピを参照して、上記「製造装置による処理の内容を意味する記号」を付加するので、上記レシピに基づいて、上記記号を的確に付加することができる。

また、この発明のプロセスデータ処理方法は、
部材に対して加工処理であるプロセスを行う製造装置において、上記プロセス中と上記プロセスの前後とに、上記プロセス時における計測データおよび上記プロセスの条件であるプロセス条件の設定データを含むプロセスデータを、データ収集部によって収集するプロセスデータ収集手順と、
上記プロセスデータに、記号付加部によって、上記プロセスデータの収集時における上記製造装置による処理の内容を意味する記号を付加する記号付加手順と、
データ分析部によって、上記記号が付加されたプロセスデータを上記記号に基づいて分割し、この分割されたプロセスデータを分析するデータ分析手順と
を備え、
上記記号付加手順では、上記記号を、上記プロセスデータに付加されている番号であって、上記製造装置が上記プロセスと上記プロセスの条件を設定する条件設定とを順次行った場合における何れの動作ステップで収集されたプロセスデータであるかを表すステップ番号に関連付けて付加する
ことを特徴としている。

上記構成によれば、収集されたプロセスデータには、このプロセスデータの収集時における「製造装置による処理の内容を意味する記号」が付加されている。したがって、データ分析手順では、取得したプロセスデータを、上記ステップ番号ではなく上記付加された記号に基づいて分割すれば、レシピが異なっていてもプロセスの内容が同じプロセスデータ別に分割することができ、データ分析が可能なプロセスデータの分割を行うことができるのである。

すなわち、多品種少量生産を行う生産工程で用いられる製造装置や、プロセス改善等を目的として変更の頻度が高い生産工程で用いられる製造装置のごとく、レシピの変更頻度が高い製造装置の場合であっても、上記変更された各レシピに従って加工処理を行った場合の各プロセスデータに、上述したプロセスデータ処理を行うことによって、高い精度のデータ分析が可能な数のプロセスデータを収集することができるのである。

さらに、上記プロセスデータに付加される上記「製造装置による処理の内容を意味する記号」は、ステップ番号に関連付けて付加されている。したがって、上記記号が付加されているプロセスデータは、上記製造装置による何れの動作ステップ時に収集されたプロセスデータであるのかを、容易に知ることができる。

また、１実施の形態のプロセスデータ処理方法では、
上記プロセスデータ収集手順では、上記製造装置が上記プロセス時および上記プロセス条件の設定時である条件設定時に、所定の時間間隔で周期的に上記プロセスデータを収集する。

この実施の形態によれば、上記プロセス時および上記条件設定時において、複数の上記プロセスデータを収集することができ、上記プロセス時および上記条件設定時に関して、より高い精度のデータ分析が可能になる。

また、１実施の形態のプロセスデータ処理方法では、
上記記号付加手順では、上記ステップ番号と上記記号とを関連付けた表を参照することによって、上記製造装置から出力された上記プロセスデータに上記記号を上記ステップ番号に関連付けて付加する、あるいは、上記製造装置から出力される前の上記プロセスデータに上記記号を上記ステップ番号に関連付けて付加する。

この実施の形態によれば、予め上記表を作成して上記表格納部に格納しておけば、簡単に、上記プロセスデータに、上記「製造装置による処理の内容を意味する記号」を付加することができる。

その際に、上記記号を上記製造装置から出力される前の上記プロセスデータに付加すれば、上記データ分析部において、上記製造装置から出力された上記プロセスデータに対して上記記号を付加する前処理を行う必要はない。

また、１実施の形態のプロセスデータ処理方法では、
上記記号と上記ステップ番号との関連付けを、
１つ以上の上記プロセスおよび１つ以上の上記条件設定に関する各動作ステップにおける上記製造装置の動作条件を規定するレシピであって、プロセスの内容とプロセスの進行順とが略同一である類似レシピに基づいて上記製造装置における動作条件の基準となる基準レシピを設定する第１の手順と、
上記基準レシピを構成する上記動作ステップのうちの一部あるいは全てを上記製造装置における動作ステップの基準となる基準ステップと設定し、各基準ステップにおける上記製造装置の動作条件を定める第２の手順と、
上記プロセスデータ収集手順によって収集されたプロセスデータに関して、上記基準レシピにおける上記動作ステップの進行順に、各プロセスデータが上記基準ステップの動作条件に該当するか否かを判断することによって、上記基準ステップに該当するプロセスデータを検出する第３の手順と、
上記検出されたプロセスデータに該当する上記基準ステップの処理の進行方向への出現順番が、上記基準レシピにおける上記基準ステップの処理の進行方向への出現順番と同じであれば、上記収集されたプロセスデータのステップ番号に上記記号を関連付ける第４の手順と
によって行う。

この実施の形態によれば、上記基準レシピおよびこの基準レシピの基準ステップを設定し、各基準ステップにおける上記製造装置の動作条件を定めれば、収集されたプロセスデータと上記基準レシピとを比較することによって、上記基準レシピの基準ステップに該当するプロセスデータを検出でき、当該プロセスデータのステップ番号に上記「製造装置による処理の内容を意味する記号」を関連付けることができる。

以上より明らかなように、この発明では、データ収集部によって収集されたプロセスデータに、記号付加部によって、上記プロセスデータの収集時における「製造装置による処理の内容を意味する記号」を付加するので、プロセスの内容とプロセスの進行順とが略同一である類似レシピに従って上記製造装置によって加工処理を行った場合の各プロセスデータには、上記処理の内容が同じ動作ステップでのプロセスデータには同じ上記記号が付加されている。

したがって、データ分析部によるデータ分析時には、取得したプロセスデータを、上記記号に基づいて分割すれば、レシピが異なっていても動作ステップの内容が同じプロセスデータ別に分割することができ、データ分析が可能なプロセスデータの分割を行うことができるのである。

すなわち、この発明によれば、多品種少量生産を行う生産工程で用いられる製造装置やプロセス改善等を目的として変更の頻度が高い生産工程で用いられる製造装置のごとく、レシピの変更頻度が高い製造装置の場合であっても、この変更された各レシピを類似レシピと見なすことができる場合には、上記変更された各レシピに従って加工処理を行った場合の各プロセスデータに上述したプロセスデータ処理を行うことによって、高い精度のデータ分析が可能な数のプロセスデータを収集することができるのである。

さらに、上記プロセスデータに付加される上記「製造装置による処理の内容を意味する記号」は、ステップ番号に関連付けて付加されている。したがって、上記記号が付加されているプロセスデータは、上記製造装置による何れの動作ステップ時に収集されたプロセスデータであるのかを、容易に知ることができる。

この発明のプロセスデータ処理装置およびそのプロセスデータ処理装置が適用された製造装置を示すブロック図である。 図１における演算装置によって行われる前処理の手順を示すフローチャートである。 図２に続く手順を示すフローチャートである。 図１における製造装置を稼働させるレシピと、このレシピの一部を修正したレシピを例示する図である。 図４に示す２つのレシピにおける設定温度の時間変化を示す図である。 上記製造装置が上記２つのレシピに従って加工処理を行った場合に取得されたプロセスデータを例示する図である。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

・第１実施の形態
図１は、本実施の形態におけるプロセスデータ処理装置およびそのプロセスデータ処理装置が適用された製造装置を示すブロック図である。

本実施の形態における生産工程は、電子デバイスのような製品単位で製造プロセスが進行する製品の生産工程である。

上記生産工程１は、製造プロセス部２と検査プロセス部３とで構成されている。製造プロセス部２では、製品毎に所定のプロセスが実行される。また、検査プロセス部３では、製品毎に所定の検査プロセスが実行される。

本実施の形態においては、上記生産工程１の製造プロセス部２に含まれる１つの製造装置４と、この製造装置４のプロセスデータを処理するプロセスデータ処理装置１３とについて、説明する。

上記製造装置４は、部材に対するプロセスおよびその前後の条件設定の複数の動作条件を各ステップを単位としてまとめたレシピに従って、各種加工処理を行う装置である。そして、製造装置４は、部材に対して加工処理を行う処理室５、処理室５に対して部材の出し入れを行う前室６、加熱装置,冷却装置,プロセスガス供給装置,排気装置および圧力調整装置等の処理室５内の処理条件を設定するための各種コンポーネント７、各種コンポーネント７を制御する制御装置８を含んでいる。ここで、上記加熱装置はヒータ等で成り、上記冷却装置はチラーや冷却配管等で成り、上記プロセスガス供給装置は各種ボンベや配管バルブや流量計等で成り、上記排気装置はポンプ等で成り、上記圧力調整装置は各種圧力計やバルブ等で成る。

さらに、上記製造装置４は、上記制御装置８と操作者１９とのインターフェイスとなるモニタ画面等の第１表示装置９、上記インターフェイスとなるキーボードやポインティングデバイス等の第１入力装置１０、制御装置８とプロセスデータ処理装置１３とを結ぶ通信装置１１、処理室５,前室６および各種コンポーネント７の計測データ,制御値および動作値を収集するデータ収集装置１２を含んでいる。尚、データ収集装置１２は、図１に示すように制御装置８に組み込まれている。

尚、上記処理室５,前室６および各種コンポーネント７には、プロセスデータを取得するための温度,圧力および流量等の各種計測装置が取り付けられている。さらに、ヒータ電圧や電力量等の各種コンポーネント７の制御値と動作値を取得する取得装置も取り付けられている。そして、データ収集装置１２は、これら各種計測装置および取得装置から制御装置８を介して、上記計測データ,上記制御値および上記動作値を収集するのである。尚、データ収集装置１２の実装形態は、制御装置８に組み込まれた実装形態に止まるものではなく、制御装置８とは別の装置として実装されていても差し支えない。

上記プロセスデータ処理装置１３は、製造装置４から通信装置１１を介してプロセスデータを収集してデータ分析を行う演算装置１４、製造装置４の外部データベース１５、ＣＩＭ(Computer Integrated Manufacturing：コンピュータ統合生産)等で成る工場または生産ライン全体の外部情報系１６、演算装置１４と操作者１９とのインターフェイスとなるモニタ画面等の第２表示装置１７、上記インターフェイスとなるキーボードやポインティングデバイス等の第２入力装置１８と、データ収集装置１２および通信装置１１と、を含んで構成されている。ここで、演算装置１４は、上記データ分析を行うに先立って、後に詳述するような前処理を行うようになっている。

また、図１においては、上記演算装置１４は通信装置１１を介して製造装置４の制御装置８と接続されているが、演算装置１４と制御装置８とが通信回線によって直接接続されていても差し支えない。あるいは、演算装置１４を、装置制御用のコンピュータ等の制御装置８内の上位装置に組み込むことも可能である。

上記製造装置４におけるプロセスデータは、上記データ収集装置１２によって収集される上記計測データ,上記制御値および上記動作値であり、予め定められているサンプリング間隔で収集される。また、このプロセスデータは、制御装置８の内部メモリに格納されているレシピに従って稼働中の製造装置４から自動的に収集される。また、上記プロセスデータには、製造装置４によって処理されている製品のロット番号が制御装置８によって付与されている。さらに、製造装置４の上記レシピにはステップ毎に「１」から順番に番号(ステップ番号)が付けられており、そのステップ番号もプロセスデータに制御装置８によって付加される。こうすることにより、周期的に収集されるプロセスデータの個別のデータが、何番のステップ中に収集されたものであるかを確認することができるのである。

こうして、上記データ収集装置１２によって収集されたプロセスデータは演算装置１４に送られ、演算装置１４によって、後に詳述する前処理が行われた後、統計手法を用いたデータ分析が行われる。より具体的には、製造装置４のプロセスデータに対するデータ分析として、ＰＬＳ(Partial Least Squares：部分最小二乗法)や主成分分析等の多変量解析によって求められる特徴量を監視することで、製造プロセスの異常を検知する異常検知が実行される。また、外部データベース１５を介して取得できる検査プロセス部３での各製品の検査データと上記プロセスデータとを関連付けて、不良発生時の要因分析が実行される。

尚、本実施の形態に適用できるデータ分析の手法はこれに止まるものではなく、複数の製造装置４間のパラメータの差を統計的に判断する各種検定や判別分析や相関分析に代表される単変量の解析を用いてもよい。また、上記データ分析は統計手法に限定されるものではなく、プロセスデータの異常な挙動をそのまま経時的に監視する手法を用いてもよいし、物理モデルによる演算式を用いた分析を行ってもよい。

上記製造装置４における一連の加工処理は複数のプロセスからなり、各プロセスのプロセスデータは夫々異なった値を示すことから、より高精度なデータ分析を行うためには、プロセスデータを各プロセスで分割して分析することが必要になる。これは、例えば、一連の加工処理のプロセスデータをまとめて１つの統計値を算出すると、各プロセスに関するプロセスデータの特徴が混ざってしまい、何れのプロセスの特徴も表さない統計値となってしまうことからも明らかである。

一方、上記製造装置４による加工処理では、頻繁にレシピの変更がある。これは、加工処理改善による歩留まりや製品品質の改善を目的としたものであり、同種の製品を製造する中においても製造時期によってレシピが異なることになる。このような状態は、同業者間での開発競争やコスト競争に対応するために特に電子デバイスの製造等で顕著であり、多くの製造プロセスに当てはまることである。

こうした上記プロセスの変更、つまりレシピの変更には、次のようなケースがある。
・ケース１）プロセスの順番に変更はないが、各プロセスにおける例えば設定温度のような製造装置４の動作条件の設定値が変更されるケースである。
・ケース２）ステップの順番が変更になるケースである。これは、例えば、目標温度までの上昇過程を二つのステップに分けて温度の上昇勾配を途中で変更するように動作条件の設定手順を調整するケースや、元々一つステップで行っていた成膜プロセスをプロセス途中から条件変更して複数のステップで行うようなケースである。
・ケース３）上記ケース１)と上記ケース２)との両方が同時に発生するケースである。

これらのケースのうち、上記ケース１)の場合には、レシピのステップ番号別にプロセスデータを分割することによって、変更後のレシピのプロセスデータを集計しても、動作条件に変動があったデータとして分析することが可能である。ところが、上記ケース２)および上記ケース３)の場合には、レシピのステップ番号別にプロセスデータを分割すると、変更後のレシピにおける変更前のレシピと同じステップ番号では異なるプロセスデータが集計されてしまうことになる。その場合には、一部のステップに関する変更であるにも拘わらず、変更前のデータ分析が適用できないプロセスデータとなってしまう。

そのために、本実施の形態においては、上述したデータ分析に先立って、以下に示すような前処理を実行するのである。

この前処理は、上記データ収集装置１２で収集されたプロセスデータに対して、演算装置１４によって、データ分析を行うに先立って実行される。その場合、上記前処理は、製造装置４によって加工処理された１ロット毎に行われる。その手順の全体的な流れは、以下のとおりである。

手順１）同一のデータ分析が必要な複数の類似レシピについて、基準となる基準レシピを設定する。

手順２）上記基準レシピにおいて、製品の性能に影響度の高い重要な１つ以上のステップを基準ステップとし、この基準ステップについて製造装置４の動作条件の許容範囲を設定する。

手順３）上記データ収集装置１２によって取得されたプロセスデータについて、プロセスデータをステップの進行順に、各ステップのプロセスデータと基準ステップの上記動作条件とを比較することで、基準ステップのプロセスデータに該当するか否かを判断する。

手順４）上記基準ステップが上記基準レシピの基準ステップと処理の進行方向へ同じ順番で出現すれば、当該プロセスデータに「製造装置４による処理の内容を意味する記号」を付加する。

以下、上記各手順について、詳細を説明する。

上記手順１)は、プロセスの内容と進行順とが同一であるようなレシピを類似のレシピとし、その類似のレシピに基づいて基準レシピを設定する手順である。その場合、上記基準レシピは、上記類似のレシピの中から一つを選択して設定してもよいし、上記類似のレシピに基づいて新たに作成してもよい。

上記手順２)は、上記基準ステップを設定すると共に処理の進行順に番号(基準ステップ番号)を付け、この設定された基準ステップにおける製造装置４の動作条件に基づいて、上記基準ステップの動作条件の許容範囲を設定する手順である。ここで、上記許容範囲とは、データ分析の対象として取得したプロセスデータの該当ステップにおける計測値が上記基準ステップの動作条件に該当するか否かを判別するための上記動作条件の許容範囲であり、例えば、上記該当ステップの時間長さの範囲や設定温度の範囲等である。本実施の形態においては、上記基準ステップとして、成膜等の何らかの処理を部材に対して直接行うステップを選択する。しかしながら、これに限定するものではない。

上記手順３)は、後に詳述するように、取得したプロセスデータが上記基準ステップに該当するか否かを、上記演算装置１４によって判断する手順である。

上記手順４)は、後に詳述するように、上記基準ステップが複数ある場合、演算装置１４によって、その複数の基準ステップに該当するプロセスデータの処理順番が基準レシピの基準ステップの処理順番と同一か否かを判断し、同一であれば当該プロセスデータに処理の内容を意味する記号を付加する手順である。

以下、上記演算装置１４によって行われる上記手順３)について、図２のフローチャートに従って詳細に説明する。ここで、上述のように設定された基準レシピが、第２入力装置１８から入力されて、演算装置１４の内部メモリに格納されているものとする。

手順３‐１で、演算装置１４の上記内部メモリ等に設定されたステップ番号の格納領域および基準ステップ番号の格納領域に「０」が書き込まれて、ステップ番号および基準ステップ番号がクリアされる。手順３‐２で、１ロット分のプロセスデータが、データ収集装置１２を介して取得される。手順３‐３で、上記取得されたプロセスデータがステップ番号別に分割される。手順３‐４で、ステップ番号および基準ステップ番号が「１」に設定される。手順３‐５で、上記設定されたステップ番号のプロセスデータが読み出され、上記設定された基準ステップ番号の基準ステップにおける上記動作条件と比較される。手順３‐６で、上記比較の結果に基づいて、読み出されたプロセスデータが当該基準ステップの上記動作条件の許容範囲を満たしているか否かが判別される。その結果、満たしている場合には手順３‐７に進み、満たしていない場合には手順３‐９に進む。

手順３‐７で、当該基準ステップの上記動作条件の許容範囲を満たしている(つまり、当該基準ステップに該当する)と判定されたプロセスデータのステップ番号と、当該基準ステップの基準ステップ番号とが互いに関連付けられて、上記内部メモリ等に記録表として記録される。手順３‐８で、次の基準ステップとの比較に移行するために、基準ステップ番号がインクリメントされる。手順３‐９で、基準ステップ番号に基づいて、全基準ステップについて判定が終了したか否かが判別される。その結果、終了していなければ手順３‐１０に進み、終了していれば上記手順３)が終了される。手順３‐１０で、ステップ番号に基づいて、全ステップについて判定が終了したか否かが判別される。その結果、終了していなければ手順３‐１１に進み、終了していれば上記手順３)が終了される。

手順３‐１１で、次のステップのプロセスデータの判定を行うために、ステップ番号がインクリメントされる。そうした後、上記手順３‐５にリターンし、次のステップ番号のプロセスデータに対する処理に移行する。そして、上記手順３‐９において全基準ステップについて判定が終了したと判別されると、あるいは、上記手順３‐１０において全ステップについて判定が終了したと判別されると、上記手順３)が終了される。

次に、上記演算装置１４によって行われる上記手順４)について、図３のフローチャートに従って詳細に説明する。上記手順３)が終了すると、上記手順４)がスタートする。

手順４‐１で、上記手順３)において作成された上記記録表が読み出される。手順４‐２で、上記記録表に対応する基準レシピが読み出される。手順４‐３で、上記読み出された記録表における基準ステップ番号の処理の進行方向への出現順番と、上記読み出された基準レシピにおける基準ステップ番号の基準ステップ中での処理の進行方向への出現順番とが、比較される。手順４‐４で、上記手順４‐３における比較の結果、上記記録表と上記基準レシピとの同じ基準ステップの上記出現順番が一致しているか否かが判別される。その結果、一致していれば手順４‐５に進む一方、一致していなければ上記手順４)が終了される。手順４‐５で、上記基準レシピに一致すると判断された上記記録表に関するプロセスデータに、処理の内容を意味する記号が付加される。そうした後、上記手順４)が終了される。

ここで、上記「処理の内容を意味する記号」とは、例えば、上記基準レシピにおけるステップ番号である。その場合は、上記基準レシピにおける基準ステップではないステップに該当するプロセスデータには、上記基準レシピにおける該当するステップのステップ番号が上記「処理の内容を意味する記号」として付加される。尚、後に行われるデータ分析に基準ステップのプロセスデータだけが必要な場合には、基準ステップに該当するステップのプロセスデータにだけ、基準ステップの番号を付加するようにしてもよい。

また、上記「処理の内容を意味する記号」は上記基準レシピにおけるステップ番号に止まるものではなく、プロセスの内容が分かる文字列を付加してもよい。その場合には、基準レシピの基準ステップと上記文字列との対応表を事前に準備しておけばよい。

上述した上記手順１)〜手順４)によって、上記製造装置４から取得されたプロセスデータから、同一のレシピで処理されたと見なしてデータ分析を行うことが可能なプロセスデータを抽出し、ステップ別のデータ分析を可能にする記号(処理の内容を意味する記号)をプロセスデータに付加することができる。

すなわち、本実施の形態においては、上記特許請求の範囲における記号付加部を、図３に示す手順４‐５で構成している。また、上記特許請求の範囲におけるデータ分析部を、演算装置１４で構成している。また、上記特許請求の範囲における基準レシピ格納部を、演算装置１４の上記内部メモリで構成している。また、上記特許請求の範囲における判断部を、図２に示す手順３‐５および手順３‐６で構成しているのである。

尚、上述のように処理されたプロセスデータをデータ分析する場合には、上記処理の内容を意味する記号が付加されたプロセスデータを、付加された上記記号をキーとして分割し、分割されたプロセスデータ夫々の各パラメータに関して最大値,最小値,平均値のような統計量を算出してもよい。また、分割されたプロセスデータ夫々について上述した多変量解析による特徴量を求めてもよいし、分割されたプロセスデータ夫々を上述の各種検定,判別分析,相関分析に代表される単変量の解析に使用してもよい。また、個別のプロセス別にプロセスデータが分割されているため、物理モデルによる演算式を用いた分析を行うこともできる。さらに、個別のプロセス別にプロセスデータが分割されているため、これらのプロセスデータをグラフ等で可視化して、製品ごとのプロセスデータの違いを操作者に対して提示することも容易である。

以下、上記前処理について、図４の具体例に従って具体的に説明する。

図４において、図４(a)に示すレシピＡは、上記製造装置４を元々稼働させる際に使用されていたレシピである。また、図４(b)に示すレシピＡ１は、プロセス改善のためにレシピＡの一部を修正したレシピである。

上記レシピＡとレシピＡ１とは、図４に示すように、レシピＡにおけるステップNo.２の温度上昇ステップが、レシピＡ１ではステップNo.２の温度上昇１とステップNo.３の温度上昇２との二つのステップに分割されている。

上記製造装置４のレシピＡとレシピＡ１とにおける設定温度の時間変化は、図５に示すとおりである。尚、図５(a)は、レシピＡにおける設定温度の時間変化を示す。また、図５(b)は、レシピＡ１における設定温度の時間変化を示す。これらレシピＡとレシピＡ１との設定温度の時間変化でのプロセスデータをまとめて統計分析するために、レシピＡとレシピＡ１との設定温度の時間変化での処理の結果得られたプロセスデータに対して、同一の「処理の内容を意味する記号」を付加するのである。

上記基準レシピをレシピＡとする(以下、基準レシピＡ０と記載)(上記手順１))。その理由は、レシピＡの方がレシピの構成が単純であり、レシピＡを基にプロセス改善を行うためである。尚、この発明を適用する状況に応じて、基準レシピの設定を変えてもよいことは言うまでもない。

また、上記基準ステップは、上記基準レシピＡ０におけるステップ３(ステップNo.３)およびステップ５(ステップNo.５)とする。さらに、図２に示す手順３‐６において、取得されたプロセスデータが基準ステップの動作条件を満たしているか否かを判別する際の上記動作条件として、設定温度とガス１〜ガス３のバルブ開閉状態とを用い、その場合の上記設定温度の許容範囲は、基準ステップ２１(内容：プロセス１)の値(５００℃)および基準ステップ２２(内容：プロセス２)の値(３００℃)に対して±１０℃とする。また、上記バルブ開閉状況の許容範囲は、基準ステップ２１,２２と同一とする（上記手順２))。また、上記処理の内容を意味する記号として、基準レシピＡ０のステップ番号をそのまま付加する。

これらの設定条件に従って、上記プロセスデータ処理装置１３の演算装置１４により、上記前処理の手順における上記手順３)および上記手順４)が、以下のようにして実行される。ここで、基準レシピＡ０は、予め演算装置１４の上記内部メモリに格納されている。

先ず、上記レシピＡに従って加工処理を行った場合の上記前処理について説明する。

図６(a)に示すように、上記製造装置４がレシピＡに従って加工処理を行った場合の１ロット(ロットNo.Ｘ００１)分のプロセスデータが取得され、ステップ番号別に分割される（手順３‐１〜手順３‐３)。尚、図６(a)における「ステップNo.」は、図４(a)に示すレシピＡの「ステップNo.」である。

上記取得されたプロセスデータが、上記「ステップNo.」の順に且つ処理順に読み出され、基準レシピＡ０における基準ステップ２１,２２のうち、基準レシピＡ０の「内容」に記載された基準ステップ番号が「１：プロセス１」の基準ステップ２１の上記動作条件である設定温度５００℃と比較される。その結果、計測温度が、上記動作条件の許容範囲内(５００℃±１０℃)等に入る図６(a)における「ステップNo.３」のプロセスデータが選出され、当該プロセスデータのステップ番号「３」と当該基準ステップ番号「１」とが互いに関連付けられて上記記録表が作成される（手順３‐４〜手順３‐７)。尚、図６(a)においては省略されているが、上記読み出されたプロセスデータと基準ステップ２１との上記動作条件の比較の際には、ガス１のバルブが「開」であり、ガス２のバルブが「閉」であり、ガス３のバルブが「開」であることも比較されることは、言うまでもない。

以後、同様にして、次の基準ステップ番号が「２」の基準ステップ２２と、「ステップNo.４」以降の各プロセスデータとの比較が順次行われ、計測温度が上記動作条件の許容範囲内(３００℃±１０℃)等に入るプロセスデータが選出され、当該プロセスデータのステップ番号と当該基準ステップ番号「２」とが互いに関連付けられて上記記録表に格納される（手順３‐８〜手順３‐１１)。

こうして、上記ステップ番号「３」と基準ステップ番号「１」とが互いに関連付けられて記録表が作成される。

そうすると、上記記録表が読み出され、基準レシピＡ０が読み出され、記録表における基準ステップ番号「１」の出現順番と基準レシピＡ０における基準ステップ番号「１」の基準ステップ中での出現順番とが共に「１番」で一致するので、図６(a)に示すレシピＡでのプロセスデータが上記基準レシピＡ０に該当すると判断される。そして、図６(a)に示すように、上記記録表において基準ステップ番号「１」に対応付けられているステップ番号「３」のプロセスデータには、基準ステップ番号「１」である基準ステップ２１のステップ番号「３」が「プロセスステップNo.」に書き込まれ、基準レシピＡ０における基準ステップ２１ではないステップ(ステップ番号１,ステップ番号２,ステップ番号４)に該当するプロセスデータには、その基本動作を対応付けて、基準レシピＡ０のステップ番号がそのまま「プロセスステップNo.」に書き込まれる（手順４‐１〜手順４‐５)。その場合における「プロセスステップNo.」に書き込まれたプロセスステップ番号が、上記「処理の内容を意味する記号」なのである。

尚、上記説明では省略しているが、基準レシピＡ０には基準ステップが２つあるので、この２つの基準ステップに関する上記出現順が同じである場合に、レシピＡでのプロセスデータが上記基準レシピＡ０でのプロセスデータに該当すると判断されることになる。

次に、上記レシピＡ１に従って加工処理を行った場合の上記前処理について説明する。

図６(b)に示すように、上記製造装置４がレシピＡ１に従って加工処理を行った場合の１ロット(ロットNo.Ｘ１０１)分のプロセスデータが取得され、ステップ番号別に分割される（手順３‐１〜手順３‐３)。尚、図６(b)における「ステップNo.」は、図４(b)に示すレシピＡ１の「ステップNo.」である。

上記取得されたプロセスデータが、上記「ステップNo.」の順に且つ処理順に読み出され、基準レシピＡ０における基準ステップ番号が「１」の基準ステップ２１の上記動作条件である設定温度５００℃と比較される。その結果、計測温度が、上記動作条件の許容範囲内(５００℃±１０℃)等に入る図６(b)における「ステップNo.４」のプロセスデータが選出され、当該プロセスデータのステップ番号「４」と当該基準ステップ番号「１」とが互いに関連付けられて上記記録表が作成される（手順３‐４〜手順３‐７)。

以後、同様にして、次の基準ステップ番号が「２」の基準ステップ２２と、「ステップNo.５」以降の各プロセスデータとの比較が順次行われ、計測温度が上記動作条件の許容範囲内(３００℃±１０℃)等に入るプロセスデータが選出され、当該プロセスデータのステップ番号と当該基準ステップ番号「２」とが互いに関連付けられて上記記録表に格納される（手順３‐８〜手順３‐１１)。

こうして、上記ステップ番号「４」と基準ステップ番号「１」とが互いに関連付けられて記録表が作成される。

そして、上記記録表が読み出され、基準レシピＡ０が読み出され、記録表における基準ステップ番号「１」の出現順番と基準レシピＡ０における基準ステップ番号「１」の基準ステップ中での出現順番とが共に「１番」で一致するので、図６(b)に示すレシピＡ１でのプロセスデータが上記基準レシピＡ０に該当すると判断される。そして、図６(b)に示すように、上記記録表において基準ステップ番号「１」に対応付けられているステップ番号「４」のプロセスデータには、基準ステップ番号「１」である基準ステップ２１のステップ番号「３」が「プロセスステップNo.」に書き込まれ、基準レシピＡ０における基準ステップ２１ではないステップ(ステップ番号１〜ステップ番号３,ステップ番号５)に該当するプロセスデータには、その基本動作を対応付けて、基準レシピＡ０のステップ番号がそのまま「プロセスステップNo.」に書き込まれる（手順４‐１〜手順４‐５)。

尚、上記説明では省略しているが、基準レシピＡ０には基準ステップが２つあるので、この２つの基準ステップに関する上記出現順が同じである場合に、レシピＡ１でのプロセスデータが上記基準レシピＡ０でのプロセスデータに該当すると判断されることになる。

その結果、図６(b)に示すレシピＡ１に従って加工処理を行った場合のプロセスデータにおける温度上昇ステップであるステップNo.３には、太線で示すごとく、ステップNo.２と同様に、図６(a)に示すレシピＡに従って加工処理を行った場合のプロセスデータにおける温度上昇ステップであるステップNo.２と同じステップ番号「２」が、上記「処理の内容を意味する記号」として付加されるのである。

このように、本実施の形態においては、プロセスの内容とプロセスの処理順とが同一である複数の類似レシピに関して基準となる基準レシピを設定し、この基準レシピにおける製品の性能に影響度の高い重要な１つ以上のステップを基準ステップとして設定する。

そして、上記プロセスデータ処理装置１３の演算装置１４によって、取得したプロセスデータをステップ番号別に分割し、上記基準レシピから基準ステップ番号の昇順に１つの上記基準ステップを読み出し、ステップ番号の昇順に且つ処理順に読み出された上記分割されたプロセスデータと上記読み出された基準ステップにおける上記動作条件とを順次比較し、当該基準ステップに該当するプロセスデータが選出されると、次の上記基準ステップを読み出して、上記選出されたプロセスデータ以降の各プロセスデータと上記読み出された基準ステップにおける上記動作条件とを順次比較し、当該基準ステップに該当するプロセスデータを選出する。以上の動作を最後の基準ステップあるいは最後のプロセスデータに至るまで繰り返して行われる。

こうして、互いに該当すると判定された基準ステップの基準ステップ番号とプロセスデータのステップ番号とが対応付けられて記録された記録表が作成される。

そして、上記記録表における各基準ステップ番号の出現順番と、上記基準レシピにおける各基準ステップ番号の基準ステップ中での出現順番とが一致する場合に、取得したプロセスデータが、上記基準レシピに従って加工処理を行った場合のプロセスデータである見なされる。そして、取得したプロセスデータに、処理の内容を意味する記号が付加されるのである。

したがって、同一のデータ分析が必要な複数の類似レシピに従って加工処理を行った場合の各プロセスデータにおいては、内容が同じプロセスのプロセスデータには同じ「処理の内容を意味する記号」を付加することが可能になる。そのため、演算装置１４によるデータ分析時には、取得したプロセスデータを、上記ステップ番号ではなく上記付加された記号に基づいて分割すれば、レシピが異なっていても処理の内容が同じプロセスデータ別に分割することができ、データ分析が可能なプロセスデータの分割を行うことができるのである。

そのため、多品種少量生産を行う生産工程で用いられる製造装置や、プロセス改善等を目的として変更の頻度が高い生産工程で用いられる製造装置のごとく、レシピの変更頻度が高い製造装置の場合であっても、この変更された各レシピを類似レシピと見なすことができる場合には、上記変更された各レシピに従って加工処理を行った場合の各プロセスデータに、上述したプロセスデータ処理装置１３によるプロセスデータ処理を行うことによって、高い精度のデータ分析が可能な数のプロセスデータを収集することができるのである。

尚、上記実施の形態においては、上記基準レシピと取得したプロセスデータとを比較することによって、互いに該当すると判定された基準ステップの基準ステップ番号とプロセスデータのステップ番号とが対応付けられた記録表を作成し、この記録表を参照して上記処理の内容を意味する記号が付加するようにしている。しかしながら、この発明はこれに限定されるものではなく、製造装置４で用いるレシピを作成した際に、当該レシピのステップ番号とそのステップ番号での製造装置４による処理の内容を意味する記号とを関連付けた表を予め作成して、例えば演算装置１４の上記内部メモリに格納しておく。そして、演算装置１４によって、上記表を参照することにより、収集されたプロセスデータに、予め付加されている上記ステップ番号に関連付けて上記記号を付加することも可能である。

・第２実施の形態
本実施の形態における生産工程、製造プロセス部および製造装置の構成は実施の形態１と同一のものである。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同じ内容については説明を省略する。

本実施の形態は、上記製造装置４の稼働時に使用されるレシピに、予め「処理の内容を意味する記号」を設定しておくことによって、「処理の内容を意味する記号」が予め付加されているプロセスデータを製造装置４から出力可能にするものである。

すなわち、本実施の形態においては、上記レシピを作成するに当たって、予めデータ分析用の基準レシピを設定しておく。その場合、上記基準レシピにおける各ステップは、総てデータ分析のためのステップであるから、上記基準レシピのステップ番号は「処理の内容を意味する記号」として機能することになる。

一方、作成するレシピには、設定項目として「データ分析用ステップ番号」を書き込む欄を設けておく。そして、レシピ作成時に、データ分析のためのステップにおける上記欄に「データ分析用ステップ番号」を設定するのである。さらに、全ステップに付与するステップ番号は、自動的に１から順に付加する。

ここで、作成するレシピにおけるデータ分析用ステップ番号は、レシピを作成した後に自動的に設定することも可能である。そうすることによって、レシピの変更頻度が高い製造装置４に対する操作者によるレシピの入力操作の省力化と、入力間違いの防止とを図ることができる。

以下、上記データ分析用ステップ番号の自動設定について説明する。上記データ分析用ステップ番号の自動設定は、プロセスデータ処理装置１３の演算装置１４によって、上記第１実施の形態における手順３)および手順４)に相当する処理を実行することにより行うことができる。その場合、上記基準レシピの全ステップを上記第１実施の形態の手順３)および手順４)における基準ステップと見なし、つまり、基準レシピの全ステップ番号を上記手順３)および手順４)における基準ステップ番号と見なす一方、作成するレシピの各ステップを上記手順３)および手順４)における各ステップのプロセスデータと見なせば良い。また、作成するレシピの各ステップが基準レシピの各基準ステップに該当しているか否かを判定するための動作条件の許容範囲も、予め設定されている。

以下、図２および図３のフローチャートを参照して、上記演算装置１４によるデータ分析用ステップ番号の自動設定について、簡単に説明する。ここで、上述のように設定された基準レシピと、作成中のレシピであって上記データ分析用ステップ番号が未設定のレシピ(以下、作成レシピと記載)とが、第２入力装置１８から入力されて、演算装置１４の上記内部メモリに格納されている。

上記演算装置１４の上記内部メモリ等に設定されているステップ番号の格納領域および基準ステップ番号の格納領域に「０」が書き込まれて、ステップ番号および基準ステップ番号がクリアされる（図２の手順３‐１に相当)。ステップ番号および基準ステップ番号が「１」に設定される（図２の手順３‐４に相当)。上記内部メモリから、上記作成レシピの上記設定されたステップ番号のステップにおける動作条件が読み出され、上記設定された基準ステップ番号の基準ステップにおける上記動作条件と比較される（図２の手順３‐５に相当)。上記比較の結果に基づいて、読み出された当該ステップの動作条件が当該基準ステップの上記動作条件の許容範囲を満たしているか否かが判別される（図２の手順３‐６に相当)。

上記判別の結果、満たしている場合には、当該基準ステップの上記動作条件の許容範囲を満たしている(つまり、当該基準ステップに該当する)と判定された当該ステップのステップ番号と、当該基準ステップの基準ステップ番号とが互いに関連付けられて、上記内部メモリ等に記録表として記録される（図２の手順３‐７に相当)。次の基準ステップとの比較に移行するために基準ステップ番号がインクリメントされる（図２の手順３‐８に相当)。

上記基準ステップ番号がインクリメントされると、あるいは、上記読み出されたステップの動作条件が基準ステップの上記動作条件の許容範囲を満たしていない場合には、全基準ステップについて判定が終了したか否かが判別される（図２の手順３‐９に相当)。その結果、終了していれば上記図２の手順３)に相当する処理が終了される。

全基準ステップについて判定が終了していなければ、ステップ番号に基づいて、上記作成レシピの全ステップについて判定が終了したか否かが判別される（図２の手順３‐１０に相当)。その結果、終了していれば上記図２の手順３)に相当する処理が終了される。全ステップについて判定が終了していなければ、次のステップのプロセスデータの判定を行うために、ステップ番号がインクリメントされる（図２の手順３‐１１に相当)。

そうした後、次のステップ番号のステップに対する処理に移行する。そして、全基準ステップについて判定が終了したと判別されると、あるいは、全ステップについて判定が終了したと判別されると、上記図２の手順３)に相当する処理が終了される。

こうして、上記図２の手順３)に相当する処理が終了すると、上記図３の手順４)に相当する処理がスタートする。

上記図２の手順３)に相当する処理で作成された上記記録表が読み出される（図３の手順４‐１に相当)。上記記録表の基準ステップ番号に対応する基準レシピが読み出される（図３の手順４‐２に相当)。上記読み出された記録表における基準ステップ番号の出現順番と、上記読み出された基準レシピにおける基準ステップ番号の出現順番とが、比較される（図３の手順４‐３に相当)。上記比較の結果、上記記録表と上記基準レシピとの基準ステップの出現順番が一致しているか否かが判別される（図３の手順４‐４に相当)。

上記判別の結果、一致している場合には、上記基準レシピに一致すると判断された上記記録表に関する各ステップ番号のステップにおいて、「データ分析用ステップ番号」の設定欄に、「データ分析用ステップ番号」として、処理の内容を意味する記号である上記基準レシピの各ステップ番号が付加される（図３の手順４‐５に相当)。そうした後、上記手順４)に相当する処理が終了される。

こうすることによって、上記作成レシピにおけるデータ分析のためのステップに、「データ分析用ステップ番号」を自動的に設定することができるのである。

こうして作成されたレシピは、上記演算装置１４から、通信装置１１を介して製造装置４の制御装置８に送信される。そうすると、制御装置８によって上記内部メモリに上記作成レシピが格納される。そして、制御装置８によって上記作成レシピに従って各種コンポーネント７が制御され、各種コンポーネント７によって処理室５内の処理条件が設定されて各種加工処理が行われるのである。

こうして、上記作成レシピに従って稼働している製造装置４のプロセスデータは、制御装置８を介してデータ収集装置１２によって収集される。その場合に、本実施の形態におけるプロセスデータには、制御装置８によって上記作成レシピを参照して、上記作成レシピのステップ番号に加えて、上記作成レシピに設定されている処理の内容を意味する記号としての「データ分析用ステップ番号」が付加される。

すなわち、本実施の形態においては、上記特許請求の範囲における上記信号付加部を、制御装置８で構成する。つまり、上記信号付加部を、製造装置４に一体化させているのである。

したがって、このように上記「データ分析用ステップ番号」を付加したプロセスデータに対してデータ分析を行う場合には、演算装置１４は、上記第１実施の形態のごとく、取得したプロセスデータに対して処理の内容を意味する記号を付加する前処理を行う必要がなく、「データ分析用ステップ番号」によってプロセスデータを分割し分類するだけで、高い精度のデータ分析が可能な数のプロセスデータを取得することができるのである。

尚、上記実施の形態においては、上記製造装置４における制御装置８の上記内部メモリに、上記「処理の内容を意味する記号」である上記基準レシピの各ステップ番号が付加された上記レシピを格納し、このレシピに従って加工処理を行うことによって、上記「処理の内容を意味する記号」が付加されたプロセスデータを収集可能にしている。しかしながら、この発明はこれに限定されるものではなく、製造装置４で用いるレシピを作成した際に、当該レシピのステップ番号とそのステップ番号での「製造装置４による処理の内容を意味する記号」とを関連付けた表を予め作成して、例えば制御装置８の上記内部メモリに格納しておく。そして、制御装置８によって、収集されたプロセスデータに上記ステップ番号を付加した後に、上記表を参照することによって、上記ステップ番号に関連付けて上記記号を付加することも可能である。

本発明のプロセスデータ処理装置によれば、レシピの変更が頻繁に発生する製造装置において、実際のプロセス処理の内容が類似している類似レシピによって加工処理が行われた際に、まとめてデータ分析を実施する必要のある類似レシピによるプロセスデータに、処理の内容を意味する記号を付加することが可能になる。したがって、上記製造装置の異常検知や不良発生時の要因分析を目的としたプロセスデータの分析の際に、取得したプロセスデータを上記記号で分割することによって、データ分析が可能となるデータ数を増やすことができる。これによって、データ分析の精度や適用範囲が拡大されるため、製品の特性や歩留りの改善にデータ分析を活用することが可能となる。このように、生産工程の高品質や高歩留りな稼動が可能となるために、本発明は非常に有用である。

１…生産工程、
２…製造プロセス部、
３…検査プロセス部、
４…製造装置、
５…処理室、
６…前室、
７…各種コンポーネント、
８…制御装置、
９…第１表示装置、
１０…第１入力装置、
１１…通信装置、
１２…データ収集装置、
１３…プロセスデータ処理装置、
１４…演算装置、
１５…外部データベース、
１６…外部情報系、
１７…第２表示装置、
１８…第２入力装置、
２１,２２…基準ステップ。

Claims (10)

1. 部材に対して加工処理であるプロセスを行う製造装置において、上記プロセス中と上記プロセスの前後とに、上記プロセス時における計測データおよび上記プロセスの条件であるプロセス条件の設定データを含むプロセスデータを収集するデータ収集部と、
   上記データ収集部によって収集された上記プロセスデータに、上記プロセスデータの収集時における上記製造装置による処理の内容を意味する記号を付加する記号付加部と、
   上記記号が付加されたプロセスデータを上記記号に基づいて分割し、この分割されたプロセスデータを分析するデータ分析部と
   を備え、
   上記記号付加部は、上記記号を、上記プロセスデータに付加されている番号であって、上記製造装置が上記プロセスと上記プロセスの条件を設定する条件設定とを順次行った場合における何れの動作ステップで収集されたプロセスデータであるかを表すステップ番号に関連付けて付加する
   ことを特徴とするプロセスデータ処理装置。
2. 請求項１に記載のプロセスデータ処理装置において、
   上記プロセスデータ収集部は、上記製造装置が上記プロセス時および上記プロセス条件の設定時である条件設定時に、所定の時間間隔で周期的に上記プロセスデータを収集する
   ことを特徴とするプロセスデータ処理装置。
3. 請求項１あるいは請求項２に記載のプロセスデータ処理装置において、
   上記ステップ番号と上記記号とを関連付けた表を格納する表格納部を備え、
   上記記号付加部は、上記表を参照することによって、上記記号を上記ステップ番号に関連付けて付加する
   ことを特徴とするプロセスデータ処理装置。
4. 請求項１あるいは請求項２に記載のプロセスデータ処理装置において、
   １つ以上の上記プロセスおよび１つ以上の上記条件設定に関する各動作ステップにおける上記製造装置の動作条件を規定するレシピであって、基準となる上記動作ステップである基準ステップと上記記号とが関連付けられている基準レシピを格納する基準レシピ格納部と、
   上記基準レシピを参照して、上記各プロセスデータが上記基準レシピの基準ステップにおける動作条件を満たしているか否かを判断することによって、上記各プロセスデータが当該基準ステップに該当するか否かを判断する判断部と
   を備え、
   上記記号付加部は、上記判断部によって、上記プロセスデータが上記基準ステップに該当すると判断された場合に、上記基準レシピを参照して、当該基準ステップに関連付けられている上記記号を、当該プロセスデータに、当該プロセスデータの上記ステップ番号に関連付けて付加する
   ことを特徴とするプロセスデータ処理装置。
5. 請求項１に記載のプロセスデータ処理装置において、
   少なくとも上記データ収集部および上記記号付加部は、上記製造装置に一体化されている
   ことを特徴とするプロセスデータ処理装置。
6. 請求項５に記載のプロセスデータ処理装置において、
   上記製造装置は、１つ以上の上記プロセスおよび１つ以上の上記条件設定に関する各動作ステップにおける上記製造装置の動作条件を規定するレシピであって、上記各動作ステップには上記記号が付加されているレシピに従って、上記プロセスおよび上記条件設定を行っており、
   上記記号付加部は、上記レシピを参照して、上記各プロセスデータに上記記号を付加する
   ことを特徴とするプロセスデータ処理装置。
7. 部材に対して加工処理であるプロセスを行う製造装置において、上記プロセス中と上記プロセスの前後とに、上記プロセス時における計測データおよび上記プロセスの条件であるプロセス条件の設定データを含むプロセスデータを、データ収集部によって収集するプロセスデータ収集手順と、
   上記プロセスデータに、記号付加部によって、上記プロセスデータの収集時における上記製造装置による処理の内容を意味する記号を付加する記号付加手順と、
   データ分析部によって、上記記号が付加されたプロセスデータを上記記号に基づいて分割し、この分割されたプロセスデータを分析するデータ分析手順と
   を備え、
   上記記号付加手順では、上記記号を、上記プロセスデータに付加されている番号であって、上記製造装置が上記プロセスと上記プロセスの条件を設定する条件設定とを順次行った場合における何れの動作ステップで収集されたプロセスデータであるかを表すステップ番号に関連付けて付加する
   ことを特徴とするプロセスデータ処理方法。
8. 請求項７に記載のプロセスデータ処理方法において、
   上記プロセスデータ収集手順では、上記製造装置が上記プロセス時および上記プロセス条件の設定時である条件設定時に、所定の時間間隔で周期的に上記プロセスデータを収集する
   ことを特徴とするプロセスデータ処理方法。
9. 請求項７あるいは請求項８に記載のプロセスデータ処理方法において、
   上記記号付加手順では、上記ステップ番号と上記記号とを関連付けた表を参照することによって、上記製造装置から出力された上記プロセスデータに上記記号を上記ステップ番号に関連付けて付加する、あるいは、上記製造装置から出力される前の上記プロセスデータに上記記号を上記ステップ番号に関連付けて付加する
   ことを特徴とするプロセスデータ処理方法。
10. 請求項７あるいは請求項８に記載のプロセスデータ処理方法において、
    上記記号と上記ステップ番号との関連付けを、
    １つ以上の上記プロセスおよび１つ以上の上記条件設定に関する各動作ステップにおける上記製造装置の動作条件を規定するレシピであって、プロセスの内容とプロセスの進行順とが略同一である類似レシピに基づいて上記製造装置における動作条件の基準となる基準レシピを設定する第１の手順と、
    上記基準レシピを構成する上記動作ステップのうちの一部あるいは全てを上記製造装置における動作ステップの基準となる基準ステップと設定し、各基準ステップにおける上記製造装置の動作条件を定める第２の手順と、
    上記プロセスデータ収集手順によって収集されたプロセスデータに関して、上記基準レシピにおける上記動作ステップの進行順に、各プロセスデータが上記基準ステップの動作条件に該当するか否かを判断することによって、上記基準ステップに該当するプロセスデータを検出する第３の手順と、
    上記検出されたプロセスデータに該当する上記基準ステップの処理の進行方向への出現順番が、上記基準レシピにおける上記基準ステップの処理の進行方向への出現順番と同じであれば、上記収集されたプロセスデータのステップ番号に上記記号を関連付ける第４の手順と
    によって行う
    ことを特徴とするプロセスデータの処理方法。

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