(57)【要約】  【課題】  データベースに格納されたデータの検索時間を短くして半導体製造装置のデータ処理を適正に行うことができるデータ収集システムを提供する。  【解決手段】  半導体製造装置１が半導体基板の処理を行っているとき、データ収集装置２を操作して半導体製造装置１から稼動情報を示す生データを取得し、その生データを１次データベース３へ格納する。さらに、データ収集装置２の操作によって、１次データベース３に格納されている生データにイベントなどを付加して加工データを生成し、その加工データを２次データベース４に格納する。これによって、２次データベース４に格納されている加工データはデータレコードの数が少なくなるので、データ収集装置２が所望のデータを検索する時間を短縮することができる。なお、加工データを生成する方法は、あらかじめ指定した時間間隔やイベントで生データを切り出すなどによって実現することができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造装置と、その半導体製造装置から稼動情報を示す生データを収集するデータ収集装置とが通信回線で接続されたデータ収集システムであって、
前記データ収集装置は、
前記半導体製造装置から収集した生データをレコード毎に格納する一次データベースと、
前記一次データベースに格納された生データに対して所定の条件ごとに前記レコードを割り当てた加工データを格納する二次データベースとを備え、
前記二次データベースから加工データを検索して前記半導体製造装置に対して所定の制御を行うことを特徴とするデータ収集システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データの収集・蓄積などの処理を行うデータ収集システムに関し、特に、半導体製造装置の稼動状態を示すデータを収集・蓄積し、そのデータを加工処理して活用するためのデータ収集システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体製造装置の稼動状態を示す情報を取得してそれらの情報をデータベースに蓄積し、それらの蓄積情報（例えば、データ）をグラフ表示したり、重ね合わせグラフ表示したり、平均、最大、最小などの数式処理を行ったりして、取得したデータと過去のデータまたは理想データとの比較を行い、半導体製造装置が正しく動作しているかどうかを分析するデータ収集システムが知られている。このようなデータ収集システムには、例えばＥＥＳ（Equipment Engineering System）と呼ばれるものがある。
【０００３】
なお、半導体製造装置の稼動状態を示す情報とは、温度、ガス流量、バルブの開閉状態などのセンサやアクチュエータ等の情報や、半導体製造装置がアクチュエータなどに指示した温度、ガス流量、バルブの開閉指示などの情報や、処理を施したウェーハやキャリア、レシピなどのＩＤ情報、レシピ実行の際のステップ遷移情報など多種に亘る情報であって、これらの情報は発生した事象とその時間との組合せで表わされる。また、温度などのような連続したデータの場合は、数秒から１秒のインターバルまたはそれより早いインターバルで定期的にデータを読み出し、そのデータをそのままデータベースに格納するか、あるいは前回に取得したデータから変化があった時点で新しいデータをデータベースに格納する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、データベースに格納されるデータは１データを１データレコードに蓄積するのが一般的であるが、データの種類や発生頻度にもよるがデータベースに蓄積されるデータ件数は非常に多い。例えば、半導体製造装置の場合は、数ケ月運用したときの総データ数は数十万件から数百万件のオーダになる。このように多数のデータが格納されたデータベースからデータレコードを検索する場合の基本的なキーは時間とデータ項目となるが、検索で指定した期間が長い場合は、必然的にマッチングするデータレコードの数が多くなり、結果的に、データ検索にかなりの時間を要する。
【０００５】
図６は従来のデータ収集システムの概略的な構成図である。すなわち、図６に示すように、半導体製造装置１１の稼動状態を示す炉内温度やガス流量などのデータは、測定された時間と組み合わされて、そのままデータベース１３に格納される。そして、データ収集装置１２がデータベース１３から必要なデータを検索して半導体製造装置１１の制御を行う。このとき、データ収集装置１２がデータベース１３に蓄積されたデータをそのまま利用して検索しようとする場合は、データ量が多いためにデータの検索時間が長くなることがあり、結果的にデータ収集システム１２の使い勝手がよくない。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、データベースに格納されたデータの検索時間を短くして半導体製造装置のデータ処理を適正に行うことができるデータ収集システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明に係るデータ収集システムは、半導体製造装置と、その半導体製造装置から稼動情報を示す生データを収集するデータ収集装置とが通信回線で接続されたデータ収集システムであって、データ収集装置は、半導体製造装置から収集した生データをレコード毎に格納する一次データベースと、一次データベースに格納された生データに対して所定の条件ごとにレコードを割り当てた加工データを格納する二次データベースとを備え、二次データベースから加工データを検索して半導体製造装置に対して所定の制御を行う構成を採っている。
【０００８】
このような構成によれば、一次データベースが半導体製造装置の稼動情報を示す生データを格納すると、検索用の二次データベースが、その生データに対して所定の条件（例えば、時間とイベント）ごとにレコードを割り当てた加工データを格納する。これによって、検索用の二次データベースに格納された加工データは、１レコードのデータ量が多くなっても（つまり、レコードサイズが大きくなっても）レコードの数が減少しているので、結果的に、データの検索時間を短縮化することができる。なお、一次データベースの総データ量と二次データベースの総データ量は等しいものとすることができる。
【０００９】
また、本発明は、半導体製造装置におけるデータ収集の方法を提供することもできる。すなわち、本発明に係るデータ収集の方法は、データ収集装置が通信回線を介して半導体製造装置から稼動情報を示す生データを収集する手順と、収集した生データをレコード毎に一次データベースに格納する手順と、一次データベースに格納された生データに対して所定の条件ごとにレコードを割り当てた加工データを二次データベースに格納する手順と、データ収集装置が二次データベースから加工データを検索して半導体製造装置に対して所定の制御を行う手順とを含んでいる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のデータ収集システムによれば、半導体製造装置から収集した稼動情報に対して所定の条件（例えば、時間とイベント）ごとにレコードを割り当てた加工データが二次データベースに格納されている。したがって、この二次データベースを検索することにより、検索でマッチングするレコード数を減少させることができるので、データ検索を効率よく短時間で行うことができる。したがって、データ（レコード）の検索スピードを高速化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
《発明の概要》
本発明のデータ収集システムは、データベースに蓄積されたデータの検索速度を速くするために、データ収集装置が半導体製造装置から取得した稼動情報を示す生データを格納するデータベース（以下、１次データベースという）とは別に検索用のデータベース（以下、２次データベースという）を構築する。すなわち、２次データベースは１次データベースの生データを加工した加工データを格納し、２次データベースから検索するデータレコードの数を少なくすることによって、２次データベースからデータを検索する時間の短縮化を図っている。
【００１２】
つまり、本発明のデータ収集システムによって半導体製造装置用のデータ処理システムを構築する場合は、半導体製造装置から取得したその半導体製造装置自身の稼動状態を示す生データを蓄積して処理を行うときに、最初に１次データベースに蓄積した生データを加工し、加工データとして２次データベースに格納する。そして、加工データを２次データベースから検索することによって検索時間を短縮化してアプリケーションでの活用を容易にしている。
【００１３】
《発明の実施の形態》
以下、図面を参照しながら、本発明におけるデータ収集システムの実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態におけるデータ収集システムの概略的な構成図である。
【００１４】
図１に示す本実施の形態のデータ収集システムは、半導体基板を処理する半導体製造装置１と、半導体製造装置１から稼動情報を示す生データを収集するデータ収集装置２と、データ収集装置２が半導体製造装置１から収集した生データをレコード毎に格納する一次データベース３と、一次データベース３に格納された生データに対して所定の条件ごとにレコードを割り当てた加工データを格納する二次データベース４とを備えた構成となっている。そして、データ収集装置が、二次データベースから加工データを検索して半導体製造装置に対して所定の制御を行うように構成されている。
【００１５】
なお、一次データベース３とは、図６に示す従来のデータ収集システムにおけるデータベース１３のように、元もとデータ収集システムに存在しているデータベースである。そして、この一次データベース３に格納されている生データを加工データに変換するためのデータベース変換プログラムを用意し、このデータベース変換プログラムで変換された加工データを格納するデータベースが二次データベース４である。このような二次データベース４は、実際に検索に使用するデータベースであって、一次データベース３より高速にデータレコードを検索できるように工夫されている。
【００１６】
また、一次データベース３に格納された生データに対して加工を行うための所定の条件とは、半導体製造装置１における半導体基板の処理過程中の時間や各種の処理ステップにおけるイベントなどである。例えば、レシピの開始、炉内温度の昇温・降温、あるいは炉内温度の一定制御とか、炉内に供給されるガスの供給・停止などを行うステップが所定の条件である。
【００１７】
次に、図１に示すデータ収集システムの動作について説明する。図１に示すデータ収集システムの構成において、半導体製造装置１が半導体基板の処理を行っているとき、データ収集装置２を操作して半導体製造装置１から稼動情報を示す生データを取得し、その生データを１次データベース３へ格納する。さらに、データ収集装置２の操作によって、１次データベース３に格納されている１つ以上の生データにイベントなどを付加して加工データを生成し、この加工データを２次データベース４に格納する。これによって、２次データベース４に格納されている加工データはデータレコードの数が少なくなるので、データ収集装置２が所望のデータを検索する時間を短縮することができる。なお、１次データベース３の生データを加工して加工データを生成する方法は、あらかじめ指定した時間間隔や、あらかじめ指定したイベントで生データを切り出すなどによって実現することができる。
【００１８】
図２は、図１に示すデータ収集システムにおける一次データベース３に格納されている生データのデータ形式の一例を示す図である。すなわち、一次データベース３は一例として図２に示すような生データのデータ形式構造を持っている。図２において、（発生時間）１９：０５：０１、（アイテム名）温度１、（値）７００などの１行は１レコードを表わしている。図２に示す一次データベース３のデータ形式では、１アイテムに付き１秒に１レコードを持っている。したがって、１時間で３，６００レコード、１日で８６，４００レコードがデータ収集装置２によって検索されることになる。
【００１９】
図３は、図１に示すデータ収集システムにおける二次データベース４に格納されている加工データのデータ形式の一例を示す図である。図３において、（開始時間）１９：０５：０１、（終了時間）１９：１５：００、（アイテム名）温度１、（時間）１９：０５：０１、（値）７００、（時間）１９：０５：０２、（値）７０１…などの１行は１レコードを表わしている。
【００２０】
例えば、今、二次データベース４に格納されている加工データのデータ形式を図３のような構造にしたとする。また、二次データベース４のデータ変換周期を１０分に設定したとする。これによって、図３に示す二次データベース４のデータ形式では、１アイテムに付き６００秒間（例えば、１９：０５：０１〜１９：１５：００の１０分間）に１レコードを持っている。つまり、１時間で６レコード、１日で１４４レコードが検索されることになる。その代わりに１レコードは６００個のデータを持っていることになる。
【００２１】
図３のように加工された二次データベース４のデータ形式の構成により、検索でマッチングするレコード数を減少させることができる。つまり、図２のデータ形式では１日で８６，４００レコードを検索しなければならないが、図３のように加工されたデータ形式では１日で１４４レコードを検索すればよいので、検索でマッチングするレコード数をかなり少なくすることができる。したがって、二次データベース４に格納されたデータを検索することによって検索時間を短縮することができる。
【００２２】
なお、図３のように加工されたデータ形式では、図２のデータ形式に比べて１レコードあたりのデータ数が６００倍に大きくなるため、単位レコードあたりの処理時間は増大するが、トータルな処理で見るとレコード数の減少による処理効果の方がかなり大きいので、図３のように加工されたデータ形式を用いることによって検索スピードを高速化することが可能である。
【００２３】
図３に示すようなデータ形式の例では、データ形式の変換周期を１０分と固定してデータ変換の処理を行っているが、半導体基板を処理する内容を示すイベント等を用いてデータ変換の処理を非同期にすることも可能である。例えば、半導体基板に対してレシピを開始するイベントや、半導体基板の処理中に目標温度を変えるイベントのたびに二次データベース４に対してデータ変換の処理を行うこともできる。
【００２４】
図４は、図1に示す半導体製造装置１における温度制御パターンの一例を示す温度特性図である。図４の例では、イベントとしてレシピ開始や昇温開始などの各処理のステップ開始を用いている。また、ステップ開始から次のステップ開始まではステップ処理中として処理する。さらに、最後のステップの完了はレシピ終了のイベントとしている。
【００２５】
図５は、図４に示す温度制御パターンにおけるイベントごとに二次データベース４に格納されている加工データのデータ形式の一例を示す図である。つまり、図５はイベントの内容が変わるステップごとの加工データを示している。例えば、レシピが開始されるステップ１の開始時点から、昇温が開始されるステップ２の開始時点までは、イベントをステップ１として、（開始時間）２：０３：００、（終了時間）２：０８：００、（アイテム名）温度１、（時間）２：０３：００、（値）６００、（時間）２：０３：０１、（値）６０１…として１行で１レコードが表わされている。
【００２６】
また、昇温が開始されるステップ２の開始時点から、昇温が終了するステップ３の開始時点までは、イベントをステップ２として、（開始時間）２：０８：００、（終了時間）２：１１：００、（アイテム名）温度１、（時間）２：０８：００、（値）６００、（時間）２：０８：０１、（値）６０１…として次の１行で１レコードが表わされている。
【００２７】
さらに、昇温が終了して一定温度の制御が開始されるステップ３の開始時点から、一定温度の制御が終了して降温が開始されるステップ４の開始時点までは、イベントをステップ３として、（開始時間）２：１１：００、（終了時間）２：４１：００、（アイテム名）温度１、（時間）２：１１：００、（値）８０３、（時間）２：１１：０１、（値）８０２…としてさらに次の１行で１レコードが表わされている。
【００２８】
このようなイベントごとのデータ形式を用いることにより、例えば、処理炉の内部を一定温度に制御しながら半導体基板の処理を行っているステップ３のデータを取り出したい場合は、他のレコード（つまり、ステップ１のレコードやステップ２のレコードなど）と組み合わせることなく、ステップ３の１レコードを取得するのみで、そのときの制御に必要なデータを取り出して最適な制御を行うことができる。このようにして、アプリケーションが認識したいデータ単位で二次データベース４を構築することも可能である。
【００２９】
なお、二次データベースについては、温度のような単一のデータ形式ではなく、アプリケーションに依存して、温度、ガス流量、バルブの開閉状態など複数のデータ形式が想定される。このような複数のデータの要求に対応して二次データベースを複数個持つこともできる。さらに、複数の二次データベースに対して、温度、ガス流量、バルブの開閉状態などのような複数のデータによるデータ形式を持つことによって、温度制御やガス流量制御など色々な処理に対応することができる。
【００３０】
また、二次データベースは永続的である必要はない。つまり、一次データベースから二次データベースへデータ形式を変換するための変換時間は要するが、一次データベースから容易に二次データベースを再構築することができるため、二次データベースは適宜に削除することも可能である。
【００３１】
すなわち、上記の実施の形態では、データ収集システムが扱うアイテムとして半導体製造装置における処理炉の温度のみを取り上げたが、これに限らず、処理炉に供給されるガス流量や排ガス処理を行うバルブの開閉状態などをアイテムとして扱うこともできる。また、図４、図５に示すようにイベントごとに区切ってデータをレコードすることにより、それぞれのイベントごとに必要なデータだけを短時間で検索して適切な処理を実行することができる。
【００３２】
本実施の形態では、所定の条件として、アイテム（温度、ガス流量、バルブの開閉等）毎またはアイテム名（温度１、温度２等）毎にデータベースを構築できる。この場合、複数の二次データベースが構築されるが、これらの二次データベースの総データ量と一次データベースの総データ量は同じである。
なお、上記の実施の形態では、データ収集装置に接続される装置として半導体基板を処理する半導体製造装置を適用したが、これに限ることはなく、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）装置に用いられるガラス基板を処理する製造装置にも適用することができる。また、半導体製造装置は縦型装置だけでなく横型装置にも適用することができる。さらに、処理炉内における半導体基板の処理はどのようなものであってもよい。例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapour Deposition）処理、酸化処理、拡散処理、あるいはアニール処理などを行う場合においても本発明のデータ収集を適用することができる。尚、データ収集装置に接続される装置は、複数であっても良いのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施の形態におけるデータ収集システムの概略的な構成図である。
【図２】図１に示すデータ収集システムにおける一次データベースに格納されている生データのデータ形式の一例を示す図である。
【図３】図１に示すデータ収集システムにおける二次データベースに格納されている加工データのデータ形式の一例を示す図である。
【図４】図1に示す半導体製造装置における温度制御パターンの一例を示す温度特性図である。
【図５】図４に示す温度制御パターンにおけるイベントごとに二次データベース４に格納されている加工データのデータ形式の一例を示す図である。
【図６】従来のデータ収集システムの概略的な構成図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  半導体製造装置
２  データ収集装置
３  一次データベース
４  二次データベース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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