(57)【要約】　　　（修正有）【課題】ＳＰＣ解析システムで、異常判定方法およびシステムを提供する。【解決手段】異常判定方法で、過去データをデータベースサーバ２１から検索する手順と、検索したデータをクライアントコンピュータ１１に転送する手順と、転送したデータをキャッシュデータファイル１８に保持する手順と、入力データをキャッシュデータファイル１８に取り込む手順と、データおよび入力データから集計する手順と、集計結果より統計的品質管理ルールで異常判定手順と、判定結果が異常時にアラームを発信および表示する手順と、発信および表示時に、キャッシュデータファイル１８を保持してデータ入力の続行の適否を判断し、判断が続行でない時に次の手順に、判断が続行時にデータ入力の手順に進む手段と、データ入力を続行しない時にキャッシュデータファイル１８の内容をデータベースサーバ２１に転送する手順とからなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
過去データをデータベースサーバから検索する手順と、検索した前記過去データをクライアントコンピュータに転送させる手順と、転送させた前記過去データをキャッシュデータファイルに一時的に保持する手順と、入力データをキャッシュデータファイルに取り込む手順と、前記過去データおよび前記入力データに基づいてデータ集計を行う手順と、前記データ集計の結果を基に統計的品質管理ルールに基づいて異常判定を実施する手順と、前記判定の結果が異常の場合にアラームを発信および表示する手順と、前記アラームを発信および表示したとき、前記キャッシュデータの内容をそのまま保持してデータ入力を続行するか否か判断し、判断が続行でないとき次の手順に進み、判断が続行のとき前記データ入力の手順に進む手段と、データ入力を続行しないときにキャッシュデータファイルの内容をデータベースサーバのデータベースに転送し転写する手順とからなることを特徴とする異常判定方法。
【請求項２】
前記データ検索手順、前記データ転送手順および前記キャッシュデータ保持手順からなる初期化手順を他の手順と切り離して定期的に実行することを特徴とする請求項１記載の異常判定方法。
【請求項３】
前記データ転送手順および前記データ登録手順を他の手順と切り離して定期的に実行することを特徴とする請求項１または２記載の異常判定方法。
【請求項４】
１台以上のクライアントコンピュータとデータベースサーバとをデータ送受信可能に構成し、クライアントコンピュータは、データを入力するデータ入力部と、入力したデータを記憶するデータファイルと、データベースサーバのデータベースからデータを検索するデータ検索制御部、統計的品質管理ルール判定部、統計的品質管理判定結果により発生する異常を表示する異常表示部およびアラーム発信するアラーム発信部、統計的品質管理判定をするために過去のデータ推移を一時的に記憶しておくキャッシュデータファイルを有することを特徴とする異常判定システム。
【請求項５】
前記クライアントコンピュータは、前記以外にさらに入力したデータの推移を表示するデータ表示部を有し、前記データベースサーバは、データ検索を制御するデータ処理制御部、データをデータベースに登録するデータ登録部、データ検索を制御するデータ検索部と、過去データを記憶し保存しておくためのリレーショナルデータベースを有することを特徴とする請求項４記載の異常判定システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、統計的品質管理（ＳＰＣ）にもとづいて測定データの異常をリアルタイムに判定する異常判定方法および異常判定システムに関し、例えば、半導体装置の製造工程において、工程及び品質管理を実行するために用いるデータ解析方法およびそのシステムに関する。
【０００２】
【従来技術】
【０００３】
【外１】
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【０００４】
ＳＰＣデータ解析システムは、以上の手順を、コンピュータを利用して自動的に実施できるようにしたものである。
【０００５】
図５は、ＳＰＣデータ解析システムを、半導体素子の製造ラインに適用する場合のネットワーク説明図である。
【０００６】
システムのネットワークは、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）で構成される工場用ネットワーク３３と、同じくＬＡＮで構成される管理用ネットワーク３４を接続して形成する。
【０００７】
前記工場用ネットワーク３３には、主に、製造装置３１と、測定装置３２と、クライアントコンピュータ１１−１が接続されている。
【０００８】
管理用ネットワーク３４には、主に、管理用のクライアントコンピュータ１１−２が接続されている。
【０００９】
データベースサーバ２１は、前記各装置と同様に、前記ネットワーク内であれば、任意の接続箇所に、任意の数接続することができる。
【００１０】
前記製造装置３１は、例えば、イオン注入装置、エッチング装置、露光装置等で構成される。
【００１１】
測定装置３２は、例えば、膜厚計、寸法測定機等で構成される。
【００１２】
データベースサーバ２１は、例えば、処理履歴データ、測定データ等で構成される。
【００１３】
例示した半導体製造ラインの場合には、この実施例のように構成することにより、ＳＰＣデータ解析システムを適用することができる。次に、このシステムを説明する。
【００１４】
図３は従来のＳＰＣデータ解析システムの構成図である。
【００１５】
図３の従来のＳＰＣシステムは、
データ入力部４２と、データ表示部４３と、アラーム表示部４４とを備えたクライアントコンピュータ４１と、
データ処理制御部４６と、データ登録部４７と、データ検索部４８と、ＳＰＣルール判定部４９と、アラーム発信部５０と、リレーショナルデータベース（ＲＤＢ）５１とを備えたデータベースサーバ４５と、から構成される。
【００１６】
前記クライアントコンピュータ４１とデータベースサーバ４５とは、伝送線路（図示しない）を解してデータ転送を行う。
【００１７】
クライアントコンピュータ４１には測定装置（図示しない）から測定データが入力される。
【００１８】
図４は図３に示す従来のＳＰＣデータ解析システムにおけるＳＰＣ異常判定を行う手順を示すフローチャート図である。各手順の説明には（ステップナンバー：手順名：当該手順の所要時間）を付記する。なお、前記「当該手順の所要時間」は平均値を示す。
【００１９】
まず、データ入力部４２は、測定装置（図示しない）からクライアントコンピュータ４１に測定データを取り込む（ステップＴ２１：データ入力手順：０．１秒）。
【００２０】
クライアントコンピュータ４１のデータ入力部４２は入力された測定データをデータベースサーバ４５に転送する（ステップＴ２２：データ転送：１．０秒）。
【００２１】
データ登録部４７は転送されたデータをリレーショナルデータベースＲＤＢ５１に登録し格納する（ステップＴ２３：データ登録：１．０秒）。
【００２２】
次に、管理図を作成し異常判定を行うために、目的とするデータをリレーショナルデータベースＲＤＢ５１から検索してデータ処理しＳＰＣ異常を判定する。この時データ検索部４８はＲＤＢ５１からデータを検索し（ステップＴ２４：データ検索：１．０秒）集計して（ステップＴ２５：データ集計：０．５秒）ＳＰＣルール判定部４９にデータを渡す。
【００２３】
ＳＰＣルール判定部４９はＳＰＣルール判定（異常判定）を実行し（ステップＴ２６：ＳＰＣルール判定：０．１秒）、異常と判断したとき（ステップＴ２７：異常？判断：無し）アラーム発信部５０が異常を知らせるアラームを表示ないしは発信しこのフローを終了する（ステップＴ２８：アラーム発信・表示：０．１秒＋１．０秒）。異常ではないと判断したときこのフローを終了する（ステップＴ２７：異常？判断：無し）。
このときの異常判定手順の起動形態には、データ検索・集計のトリガーをユーザが与える場合、タイマープログラムを用いて定期的にデータ検索・集計プログラムを起動する場合、さらに両方を併用する場合がある。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＳＰＣデータ解析システムでは、異常判定を実施するために、測定データを一旦ＲＤＢ５１に登録し（ステップＴ２３）、その後、その登録したデータを検索して（ステップＴ２４）必要なデータを抽出してからデータ集計する（ステップＴ２５）ので、データの登録、検索、集計という過程を経ることになり、そのための時間（１．０秒＋１．０秒＋０．５秒）を要することになる。
【００２５】
さらに定期的に検索・集計・判定を行うと、結果を得るまでの時間は、プログラム実行開始間隔に依存するので、結果を得るまでの時間間隔を短くするときには、プログラム実行開始間隔を短くする必要がある。しかし実行時間間隔を短くして判定の即時性を保とうとすると、データベースサーバの検索処理の負荷が増大してＳＰＣ判定処理能力が低下しアラームをタイムリーに発信できなくなる、という問題点があった。
【００２６】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、ＳＰＣデータ解析システムにおいて、異常判定をリアルタイムで実行する方法およびそのシステムを提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
（１）異常判定方法において、過去データをデータベースサーバから検索する手順と、検索した前記過去データをクライアントコンピュータに転送させる手順と、転送させた前記過去データをキャッシュデータファイルに一時的に保持する手順と、入力データをキャッシュデータファイルに取り込む手順と、前記過去データおよび前記入力データに基づいてデータ集計を行う手順と、前記データ集計の結果を基に統計的品質管理ルールに基づいて異常判定を実施する手順と、前記判定の結果が異常の場合にアラームを発信および表示する手順と、前記アラームを発信および表示したとき、前記キャッシュデータの内容をそのまま保持してデータ入力を続行するか否か判断し、判断が続行でないとき次の手順に進み、判断が続行のとき前記データ入力の手順に進む手段と、データ入力を続行しないときにキャッシュデータファイルの内容をデータベースサーバのデータベースに転送し転写する手順とからなること。
（２）上記（１）記載の異常判定方法において、前記データ検索手順、前記データ転送手順および前記キャッシュデータ保持手順からなる初期化手順を他の手順と切り離して定期的に実行すること。
（３）上記（１）または（２）記載の異常判定方法において、前記データ転送手順および前記データ登録手順を他の手順と切り離して定期的に実行すること。
（４）異常判定システムにおいて、１台以上のクライアントコンピュータとデータベースサーバとをデータ送受信可能に構成し、クライアントコンピュータは、データを入力するデータ入力部と、入力したデータを記憶するデータファイルと、データベースサーバのデータベースからデータを検索するデータ検索制御部、統計的品質管理ルール判定部、統計的品質管理判定結果により発生する異常を表示する異常表示部およびアラーム発信するアラーム発信部、統計的品質管理判定をするために過去のデータ推移を一時的に記憶しておくキャッシュデータファイルを有すること。
（５）上記（４）記載の異常判定システムにおいて、前記クライアントコンピュータは、前記以外にさらに入力したデータの推移を表示するデータ表示部を有し、前記データベースサーバは、データ検索を制御するデータ処理制御部、データをデータベースに登録するデータ登録部、データ検索を制御するデータ検索部と、過去データを記憶し保存しておくためのリレーショナルデータベースを有すること。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
（第１実施例）
図１は本発明のＳＰＣデータ解析システムの構成図である。
【００３０】
図１のＳＰＣデータ解析システムは前記従来例と同様に図５の半導体素子の製造ラインに適用した例について説明する。
【００３１】
本発明のＳＰＣデータ解析システムは、基本的に、１台以上のクライアントコンピュータ１１とデータベースサーバ２１とで構成する。
【００３２】
クライアントコンピュータ１１は、測定装置（図示しない）と接続され、該測定装置から測定データを入力する。
【００３３】
クライアントコンピュータ１１は、新しいデータが入力された場合にキャッシュデータファイルに加えるデータ入力部１２と、入力したデータの推移を表示するデータ表示部１３と、データベースサーバ２１上のデータベースの過去データのデータ検索を制御するデータ検索制御部１５と、ＳＰＣルールに基づいて異常判定を実施するＳＰＣルール判定部１６と、ＳＰＣ判定結果により異常の場合に発生するアラームを表示するアラーム表示部１４と、判定結果が異常の場合にアラームを発信するアラーム発信部１７と、ＳＰＣ判定を行うためにデータベースサーバ２１から転送された過去の推移データを一時的に記憶しておくキャッシュデータファイル１８と、データファイル１９を備えている。
【００３４】
クライアントコンピュータは、上記各部の機能の他に、データベースサーバ２１へ必要なデータを送受信する機能、新たにデータ集計を行う機能、キャッシュデータファイル１８の内容をそのまま保持してデータ入力を続行するかどうかの判断を行う機能、データ入力を続行しない場合にキャッシュデータファイル１８の内容をデータベースサーバ２１のリレーショナルデータベース２５に転送し転写する機能を備えている。
【００３５】
データベースサーバ２１は、データ検索を制御するデータ処理制御部２２、データをデータベースに登録するデータ登録部２３を有し、クライアントコンピュータに必要なデータを転送する機能を有する。さらにデータ検索を制御する部分２４と過去データを記憶し保存しておくためのリレーショナルデータベース２５を有する。
【００３６】
前記クライアントコンピュータ１１とデータベータサーバ２１との間は伝送線によって接続され、該伝送線によってデータの送受信を行う。
【００３７】
このシステムの主な特徴は、クライアントコンピュータ１１側に、キャッシュデータファイル１８とデータファイル１９とＳＰＣルール判定部１６とが設けられ、クライアントコンピュータ１１側だけで、測定データの取込と統計的品質管理によるデータの処理とＳＰＣルール判定とを行うようにした点にある。
【００３８】
次に本システムの動作フローを説明する。
【００３９】
図２は本発明のＳＰＣデータ解析システムにおけるＳＰＣ異常判定を行う手順を示すフローチャート図である。各手順の説明には（ステップナンバー：手順名：当該手順の所要時間）を付記する。なお、前記「当該手順の所要時間」は平均値を示す。
【００４０】
まず、データの初期化として過去データをデータベースサーバから検索し（ステップＴ１：データ検索：１．０秒）、
クライアントコンピュータに転送する（ステップＴ２：データ転送：１．０秒）。
転送されたデータはキャッシュデータファィルに一時的に保持される（ステップＴ３：キャッシュデータ保持：約０秒）。
新しいデータが入力されると（ステップＴ４：データ入力：０．１秒）、
キャッシュデータファイルに加えられ、新たにデータ集計を行い（ステップＴ５：データ集計：０．５秒）、
ＳＰＣルール判定を始め（ステップＴ６：ＳＰＣルール判定：０．１秒）、
前記ルールに基づいて異常か否か判定し、異常と判断したときは次へ進み、異常でないと判定したときはデータ入力を続行するかどうかの判断（ステップＴ９）へ進む（ステップＴ７：異常？：Ｔ６の所要時間に含まれる）。
判定結果が異常であればアラームを発信し、異常表示を行い（ステップＴ８：アラーム発信・表示：０．１秒）、
キャッシュデータの内容をそのまま保持してデータ入力を続行するかどうかの判断を行い、続行しない場合は次へ進み、続行の場合はデータ入力（ステップＴ４）を行う（ステップＴ９：続行？：Ｔ８の所要時間に含まれる）。
続行しない場合はキャッシュデータの内容をデータベースに転写するためデータ転送を行い（ステップＴ１０：データ転送：１．０秒）、
データベースに過去データとして登録する（ステップＴ１１：データ登録：１．０秒）。
【００４１】
まとめると以下のようになる。
【００４２】
上記ステップＴ１〜Ｔ３までは初期化のフローであり、２．０秒を要する。ただし、この初期化のフローはこのフローが終了するまでに１回実行すればよく、２回目以降は実行されない、即ち、２回目以降は所要時間がゼロとなる。
【００４３】
上記ステップＴ４〜Ｔ９まではＳＰＣルールによる異常判断およびその後の処理のフローであり、０．８秒を要する。このことから、連続して行う必要があるアラーム発信・異常表示までに要する時間は、２．８秒となる。
【００４４】
その後のデータ転送およびデータ登録には２．０秒を要する。この処理は、その前までの処理とは切り離して処理することができる。
【００４５】
従って、アラーム発信・異常表示までのフローの所要時間は、初回が２．８秒、２回目以降０．８秒となる。
【００４６】
なお、図２のフローチャートにおける各手順は、前記図１のＳＰＣデータ解析システムを対象とし、データ転送ＴＡＴ（ターンアラウンドタイム：処理時間）はネットワークのトラフィックに依存するが、平均１．０秒と仮定した。
【００４７】
（第１実施例の効果）
本発明のシステムは、クライアントコンピュータ１１側に、キャッシュデータファイル１８とデータファイル１９とＳＰＣルール判定部１６とを設けたので、測定データを取込時データベースサーバ２１へ転送する必要をなくし、クライアントコンピュータ１１側だけで、測定データの取込と統計的品質管理によるデータの処理とＳＰＣルール判定とを行うことができ、ネットワークの負荷を軽減できる。さらにネットワークのトラフィックの影響を受けることなくデータ入力から判定まで実行できるので、処理時間が短く、かつシステムとしての信頼性が高まるので、高精度なＳＰＣシステムを実現できる。
【００４８】
本発明のＳＰＣデータ解析システムにおけるＳＰＣ異常判定を行う手順は、データを入力する前に過去データがキャッシュデータファイルに存在するようにしたので、データ入力後、直ちにデータ集計とＳＰＣルール判定を実行でき、従ってデータ入力からＳＰＣ判定までの処理時間が大幅に短縮できる。また、２回目以降の所要時間はさらに処理時間が大幅に短縮できる。
【００４９】
（第２実施例）
図２を用いて本発明の第２の実施例を説明する。
【００５０】
第１の実施例の初期化フローすなわち過去データの検索による必要なデータの取り込みを定期的に数回、例えば１日３回に分けて実施する。また、例えば、処理をしない時間（例えばプロセッサーの稼働率が下がった状態における継続時間）が所定時間となった場合、同様に過去データの検索による必要なデータの取り込みを行う。これと連動してキャッシュデータの転送と登録を定期的に数回、例えば１日３回に分けて実施する。
【００５１】
（第２実施例の効果）
データベースヘのデータ登録・検索の処理負荷が時間的に分散されるので、データベースサーバのデータ処理負荷を軽減できる。
【００５２】
上記ＳＰＣデータ解析システムは前記従来例と同様に図５の半導体素子の製造ラインに適用した例について説明したが、特にこの例に限定されずどのような技術分野にも適用可能である。
【００５３】
【発明の効果】
本発明は以下の効果を奏する。
（１）データを入力する前に過去データがキャッシュデータファイルに存在するようにしたので、データ入力後、直ちにデータ集計とＳＰＣルール判定を実行できる。従ってデータ入力からＳＰＣ判定までの処理時間大幅に短縮できる。
（２）データベースヘのデータ登録・検索の処理負荷が時間的に分散されるので、データベースサーバのデータ処理負荷を軽減できる。
（３）ＳＰＣルール判定部をクライアントコンピュータに設けたので、データベースサーバにデータを転送する必要がないので、ネットワークの負荷を軽減できる。さらにネットワークのトラフィックの影響を受けることなくデータ入力から判定まで実行できるので、処理時間が短く、かつシステムとしての信頼性が高まるので、高精度なＳＰＣシステムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＳＰＣデータ解析システムの構成図である。
【図２】本発明のＳＰＣデータ解析システムにおけるＳＰＣ異常判定を行う手順を示すフローチャート図である。
【図３】従来のＳＰＣデータ解析システムの構成図である。
【図４】図３に示す従来のＳＰＣデータ解析システムにおけるＳＰＣ異常判定を行う手順を示すフローチャート図である。
【図５】ＳＰＣデータ解析システムを、半導体素子の製造ラインに適用する場合のネットワーク説明図である。
【符号の説明】
１１、１１−１、１１−２　　クライアントコンピュータ
１２　　データ入力部
１３　　データ表示部
１４　　アラーム表示部
１５　　データ検索制御部
１６　　ＳＰＣルール判定部
１７　　アラーム発信部
１８　　キャッシュデータファイル
１９　　データファイル
２１　　データベースサーバ
２２　　データ処理制御部
２３　　データ登録部
２４　　データ検索分
２５　　リレーショナルデータベース
３１　　製造装置
３２　　測定装置
３３　　工場用ネットワーク（ＬＡＮ）
３４　　管理用ネットワーク（ＬＡＮ）
【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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