(57)【要約】【課題】顧客の要求を満たすような場合でもアラームが過剰に出ることを抑制する。【解決手段】製品規格取得部１１０は、顧客が要求する製品規格の上限値及び下限値である要求規格上限値ＳＵ及び要求規格下限値ＳＬを取得する。要求規格上限値ＳＵ及び要求規格下限値ＳＬは、顧客が直接示した数値に限られず、顧客が要求した品質を実現するために必要な数値の場合もある。管理規格算出部１３０は、要求規格上限値ＳＵ及び要求規格下限値ＳＬに基づいて、要求規格上限値ＳＵと要求規格下限値ＳＬの間に位置する管理規格上限値ＫＵ及び管理規格下限値ＫＬを算出する。送信部１４０は、管理規格上限値ＫＵ及び管理規格下限値ＫＬを、通信ネットワーク５０を介して検査装置２０に送信する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
顧客が要求する製品規格の上限値及び下限値である要求規格上限値及び要求規格下限値を取得する製品規格取得部と、
前記要求規格上限値及び前記要求規格下限値を用いて、前記要求規格上限値と前記要求規格下限値の間に位置する管理規格上限値及び管理規格下限値を算出する管理規格算出部と、
前記管理規格上限値及び前記管理規格下限値を検査装置に送信する送信部と、
を備える品質管理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の品質管理装置において、
前記管理規格算出部は、前記要求規格上限値及び前記要求規格下限値の平均値である要求規格中央値と前記要求規格上限値の差分を算出し、前記差分に０超１未満の定数を乗じた値を前記要求規格中央値に対して加算及び減算することにより、前記管理規格上限値及び前記管理規格下限値を算出する品質管理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の品質管理装置において、
前記要求規格上限値及び前記要求規格下限値に対する製造装置の工程能力指数を取得する工程能力指数取得部をさらに備え、
前記管理規格算出部は、前記定数として、（前記工程能力指数の逆数）／２を用いる品質管理装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載の品質管理装置において、
品質管理の対象となる製品が半導体装置である品質管理装置。
【請求項５】
コンピュータが、客が要求する製品規格の上限値及び下限値である要求規格上限値及び要求規格下限値を取得し、
前記コンピュータが、前記要求規格上限値及び前記要求規格下限値を用いて、前記要求規格上限値と前記要求規格下限値の間に位置する管理規格上限値及び管理規格下限値を算出し、
前記コンピュータが、前記管理規格上限値及び前記管理規格下限値を検査装置に送信する品質管理方法。
【請求項６】
コンピュータを品質管理装置として機能させるためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
客が要求する製品規格の上限値及び下限値である要求規格上限値及び要求規格下限値を取得する機能と、
前記要求規格上限値及び前記要求規格下限値を用いて、前記要求規格上限値と前記要求規格下限値の間に位置する管理規格上限値及び管理規格下限値を算出する機能と、
前記管理規格上限値及び前記管理規格下限値を検査装置に送信する機能と、
を実現させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品に行なった処理の品質を管理する品質管理装置、品質管理方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造において、顧客が要求する品質を維持して歩留まりを上げることは重要である。例えば特許文献１には、以下の処理を行なうシステムが開示されている。まず、プロセスデータをサンプリングすることにより、平均値及びバラツキを算出する。そして、これらの動向を調べて、管理幅を厳しい側に自動的に再設定する。
【０００３】
また特許文献２には、以下の処理を行なうシステムが開示されている。まず、実績データに基づいて平均値とバラツキを算出し、算出した平均値とバラツキに基づいて理想的品質管理値を算出する。そして、理想的品質管理値と現在設定されている品質管理値とを比較して、現在の品質管理値が現実と適合しているか否かの判定を行なう。
【０００４】
また特許文献３には、以下の処理を行なうシステムが開示されている。まず、プロセスデータと検査結果データを収集する。そして、検査結果データが正常である範囲内で管理値の限界を広げる方向に、プロセスデータを管理するための管理値を更新する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２０２７７５号公報
【特許文献２】特開２００３−２９８２５号公報
【特許文献３】特開２００５−２５４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記した特許文献１〜３に記載のシステムでは、実際の測定データに基づいて管理規格（管理値）が算出されている。このため、顧客の要求する品質以上の管理が行われる可能性があり、顧客の要求を満たすような場合でもアラームが過剰に出る可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、顧客が要求する製品規格の上限値及び下限値である要求規格上限値及び要求規格下限値を取得する製品規格取得部と、
前記要求規格上限値及び前記要求規格下限値を用いて、前記要求規格上限値と前記要求規格下限値の間に位置する管理規格上限値及び管理規格下限値を算出する管理規格算出部と、
前記管理規格上限値及び前記管理規格下限値を検査装置に送信する送信部と、
を備える品質管理装置が提供される。
【０００８】
本発明によれば、管理規格上限値及び管理規格下限値は、要求規格上限値及び要求規格下限値に基づいて定められる。このため、顧客の要求を満たすような場合でもアラームが過剰に出ることが抑制される。
【０００９】
本発明によれば、コンピュータが、客が要求する製品規格の上限値及び下限値である要求規格上限値及び要求規格下限値を取得し、
前記コンピュータが、前記要求規格上限値及び前記要求規格下限値を用いて、前記要求規格上限値と前記要求規格下限値の間に位置する管理規格上限値及び管理規格下限値を算出し、
前記コンピュータが、前記管理規格上限値及び前記管理規格下限値を検査装置に送信する品質管理方法が提供される。
【００１０】
本発明によれば、コンピュータを品質管理装置として機能させるためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
客が要求する製品規格の上限値及び下限値である要求規格上限値及び要求規格下限値を取得する機能と、
前記要求規格上限値及び前記要求規格下限値を用いて、前記要求規格上限値と前記要求規格下限値の間に位置する管理規格上限値及び管理規格下限値を算出する機能と、
前記管理規格上限値及び前記管理規格下限値を検査装置に送信する機能と、
を実現させるプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、顧客の要求を満たすような場合でもアラームが過剰に出ることが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態における品質管理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】品質管理装置を含む製造システムの構成を示す図である。
【図３】図１及び図２に示した製造システムの動作を示すフローチャートである。
【図４】ＣＰ＝１．３３の場合の監視結果の一例を示すグラフである。
【図５】ＣＰ＝１．６７の場合の監視結果の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１４】
図１は、本実施の形態における品質管理装置１００の構成を示すブロック図であり、図２は品質管理装置１００を含む製造システムの構成を示す図である。図２に示すように、品質管理装置１００は、通信ネットワーク５０を介して、複数の製造装置１０及び検査装置２０に接続している。本図において検査装置２０は一つであるが、複数であってもよい。
【００１５】
品質管理装置１００は、図１に示すように、製品規格取得部１１０、管理規格算出部１３０、及び送信部１４０を備える。製品規格取得部１１０は、顧客が要求する製品規格の上限値及び下限値である要求規格上限値ＳＵ及び要求規格下限値ＳＬを取得する。要求規格上限値ＳＵ及び要求規格下限値ＳＬは、顧客が直接示した数値に限られず、顧客が要求した品質を実現するために必要な数値の場合もある。管理規格算出部１３０は、要求規格上限値ＳＵ及び要求規格下限値ＳＬに基づいて、要求規格上限値ＳＵと要求規格下限値ＳＬの間に位置する管理規格上限値ＫＵ及び管理規格下限値ＫＬを算出する。送信部１４０は、管理規格上限値ＫＵ及び管理規格下限値ＫＬを、通信ネットワーク５０を介して検査装置２０に送信する。
【００１６】
管理規格算出部１３０は、例えば、まず、要求規格上限値ＳＵ及び要求規格下限値ＳＬの平均値である要求規格中央値Ｔと要求規格上限値ＳＵと要求規格下限値ＳＬの差分を算出する。要求規格中央値Ｔは、管理規格算出部１３０から算出しても良いし、外部から入力されても良い。そして管理規格算出部１３０は、工程能力指数ＣＰの逆数Ｎを算出し、これに基づいて管理規格上限値ＫＵ及び管理規格下限値ＫＬを算出する。具体的には、管理規格算出部１３０は、算出した差分に０超１未満の工程能力指数ＣＰの逆数Ｎの半値を乗じた値を要求規格中央値Ｔに対して加算及び減算することにより、管理規格上限値ＫＵ及び管理規格下限値ＫＬを算出する。
【００１７】
品質管理装置１００は、さらに工程能力指数取得部１２０を備える。工程能力指数取得部１２０は、要求規格上限値ＳＵ及び要求規格下限値ＳＬに対する工程能力指数ＣＰを、例えばユーザからの入力により取得する。そして管理規格算出部１３０は、例えば、上記した要求規格上限値ＳＵ及び要求規格下限値ＳＬに対する工程能力指数ＣＰの逆数Ｎとして、以下の（１）式に従って算出する。
Ｎ＝１／ＣＰ・・・（１）
【００１８】
この場合、管理規格上限値ＫＵ及び管理規格下限値ＫＬは、それぞれ以下の（２）式及び（３）式に従って算出される。
ＫＵ＝Ｔ＋（Ｎ／２）×（ＳＵ−ＳＬ）・・・（２）
ＫＬ＝Ｔ−（Ｎ／２）×（ＳＵ−ＳＬ）・・・（３）
【００１９】
図２に示す製造システムは、例えば半導体装置を製造するシステムである。この場合、製造装置１０は、例えばウェハに成膜処理を行なう装置であるが、これに限定されない。検査装置２０は、例えばウェハに成膜された膜の厚さを測定する装置であり、測定結果が管理規格上限値ＫＵ及び管理規格下限値ＫＬで定められる管理規格内に含まれているか否かを判断する。この判断結果は、通信ネットワーク５０に接続している任意のディスプレイ（例えば製造システムのオペレータが監視している監視装置のディスプレイ）に表示することができる。
【００２０】
なお、図１において、本発明の本質に関わらない部分の構成については省略している。図１に示した品質管理装置１００の各構成要素は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。品質管理装置１００の各構成要素は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶ユニット、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置には様々な変形例があることは、当業者には理解されるところである。
【００２１】
図３は、図１及び図２に示した製造システムの動作を示すフローチャートである。まず品質管理装置１００の製品規格取得部１１０は、オペレータからの入力により、要求規格上限値ＳＵ、要求規格中央値（狙い目）Ｔ、及び要求規格下限値ＳＬを取得する（ステップＳ１０）。また品質管理装置１００の工程能力指数取得部１２０は、オペレータからの入力により、要求規格上限値ＳＵ及び要求規格下限値ＳＬに対する工程能力指数ＣＰを取得する（ステップＳ２０）。次いで管理規格算出部１３０は、ステップＳ２０で取得した工程能力指数ＣＰを用いて、上記した（１）式に従って工程能力指数ＣＰの逆数Ｎを算出する（ステップＳ３０）。
【００２２】
次いで管理規格算出部１３０は、上記した（２）式及び（３）式に従って、管理規格上限値ＫＵ及び管理規格下限値ＫＬを算出する（ステップＳ４０）。送信部１４０は、管理規格算出部１３０が算出した管理規格上限値ＫＵ及び管理規格下限値ＫＬを、通信ネットワーク５０を介して検査装置２０に送信する（ステップＳ５０）。
【００２３】
そして検査装置２０は、製造装置１０が処理した製品を検査する（ステップＳ６０）。検査結果が、管理規格上限値ＫＵ及び管理規格下限値ＫＬで定められる管理規格内にある場合（ステップＳ７０：Ｙｅｓ）、検査装置２０は製品を次工程（次の処理を行なう製造装置１０）に送る(ステップＳ８０)。検査結果が管理規格から外れている場合（ステップＳ７０：Ｎｏ）、検査装置２０はアラームを、例えばオペレータが監視している監視装置に出力する(ステップＳ９０)。オペレータは、監視装置のディスプレイにアラームが表示されると、技術担当者とともにその原因を調査する。
【００２４】
図４は、ＣＰ＝１．３３の場合の監視結果の一例を示すグラフである。この場合、Ｎ＝（１／１．３３）＝０．７５となり、管理規格は、下記で計算された値となる。  
ＫＵ＝Ｔ＋（０．７５／２）×（ＳＵ−ＳＬ）
ＫＬ＝Ｔ−（０．７５／２）×（ＳＵ−ＳＬ）
【００２５】
図５は、ＣＰ＝１．６７の場合の監視結果の一例を示すグラフである。この場合、Ｎ＝（１／１．６７）＝０．６となり、管理規格は、下記で計算された値となる。  
ＫＵ＝Ｔ＋（０．６／２）×（ＳＵ−ＳＬ）
ＫＬ＝Ｔ−（０．６／２）×（ＳＵ−ＳＬ）
【００２６】
工程能力指数ＣＰは、規格に対する分布のばらつき（標準偏差：σ）の程度を判定する指標であり、通常はＣＰ＝１．３３、厳しく管理する場合はＣＰ＝１．６７とすることが一般的である。ＣＰ＝１の時の規格外発生確率は、管理指標が正規分布であると仮定した場合、約０．２７％となる。このとき、Ｎ＝１／１＝１となり、製品規格と管理規格が一致する。 この場合は、製品規格外になる確率が約０．２７％となり、１０００個に１個で製品規格外れが発生してしまう。 
【００２７】
ＣＰ＝１．３３の時の規格外発生確率は、管理指標が正規分布であると仮定した場合、正規分布表に基づいて約６３ｐｐｍとなる。これは約１０万個に１個しか製品規格外れが発生しない程度の管理状態である。 さらにＣＰ＝１．６７の時の規格外発生確率は、管理指標が正規分布であると仮定した場合、正規分布表に基づいて約０．５７ｐｐｍとなる。これは約２００万個に１個しか製品規格外れが発生しないという極めて優れた管理状態にあると言える。
【００２８】
以上、本実施形態によれば、管理規格上限値及び管理規格下限値は、顧客が要求した品質に基づいて定められる要求規格上限値及び要求規格下限値を基準に定められる。このため、顧客の要求を満たすような場合でもアラームが出ることが抑制される。特に、上記した（１）〜（３）式に示すように、工程管理指数ＣＰを用いて要求規格上限値及び要求規格下限値を定めると、要求規格上限値及び要求規格下限値を容易に適切な値にすることができる。
【００２９】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００３０】
１０ 製造装置
２０ 検査装置
５０ 通信ネットワーク
１００ 品質管理装置
１１０ 製品規格取得部
１２０ 工程能力指数取得部
１３０ 管理規格算出部
１４０ 送信部
【図１】
2010205025.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010205025.tif 000005
【図４】
2010205025.tif 000006
【図５】
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