(57)【要約】【課題】製造装置のモニタリングデータを高速に圧縮し、少ない記憶容量で記憶する安価な製造データ記録装置を提供する。【解決手段】本発明の製造データ記録装置は、測定値又は設定値であって時間とともに変化するアナログ信号を第１の時間間隔でサンプリングしてデジタルデータに変換するサンプリング部と、デジタルデータを一時的に記憶する第１のデータ記憶部と、生産用設定データから、第１の時間間隔よりも長い時間間隔である第２の時間間隔を導出する記録間隔導出部と、第２の時間間隔を入力し、第２の時間間隔の間にサンプリングされた複数のデジタルデータを第１のデータ記憶部から読み出し、第２の時間間隔の間にサンプリングされた複数のデジタルデータの特徴から、第２の時間間隔における圧縮データを作成するデータ圧縮部と、圧縮データを記憶する第２のデータ記憶部と、を有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定値又は設定値であって時間とともに変化するアナログ信号を第１の時間間隔でサンプリングしてデジタルデータに変換するサンプリング部と、
前記デジタルデータを一時的に記憶する第１のデータ記憶部と、
生産用設定データから、前記第１の時間間隔よりも長い時間間隔である第２の時間間隔を導出する記録間隔導出部と、
前記第２の時間間隔を入力し、前記第２の時間間隔の間にサンプリングされた複数の前記デジタルデータを前記第１のデータ記憶部から読み出し、前記第２の時間間隔の間にサンプリングされた複数の前記デジタルデータの特徴から、前記第２の時間間隔における圧縮データを作成するデータ圧縮部と、
前記圧縮データを記憶する第２のデータ記憶部と、
を有することを特徴とする製造データ記録装置。
【請求項２】
前記データ圧縮部は、前記第２の時間間隔の間にサンプリングされた複数の前記デジタルデータの最大値と最小値及び前記第２の時間間隔に基づきデータを圧縮することを特徴とする請求項１に記載の製造データ記録装置。
【請求項３】
前記圧縮データを視覚的に表示する表示部を更に有することを特徴とする請求項１に記載の製造データ記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製造データ記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造装置は、種々の複雑な処理（加工）を所定の条件下で半導体基板に施し、半導体基板上に半導体素子などを形成する。半導体製造装置の加工時の測定値又は設定値を基にして、製造問題の抽出及び解析、半導体製造装置の設定条件の改善等に利用する。多くの半導体製造装置は、その製造状態のデータ（製造データ。測定値又は設定値）の時間変化を記録する機能を有している。例えば真空チャンバを有する半導体製造装置は、半導体基板を真空チャンバ内で処理して半導体基板上に半導体素子を形成すると共に、真空チャンバ内に導入されるガスの気圧等のデータを基板処理時に計測して記録する。特開平９−６３９３４号公報には、フォトリソグラフィ行程における各種データを記録装置に記録し、プロセス条件の改善に役立てる半導体の製造方法が記載されている。
半導体の製造は非常に多くの工程を含んでおり、その製造には数ヶ月間を要する場合も多い。その為、記録データは数ヶ月以上記録しておく必要がある。
【０００３】
従来例の製造データ記録装置が製造状態のデータを記録する方法を図６及び図２を使用して説明する。図６は従来例の製造データ記録装置の概略的な構成を示す図である。図６において、１はプロセスデータ、２はサンプリング部、７はデータ記憶部である。
プロセスデータ１は、製造時のモニタリングデータ（測定値又は設定値）である。このプロセスデータはアナログデータとデジタルデータを含んでおり、時間的に変化する。
サンプリング部２は、プロセスデータ１を一定間隔で決まったフォーマットのデジタルデータに変換し、データ記憶部７に記憶する。データ記憶部７は、サンプリング部２において変換されたデジタルデータを入力し、長時間記録する。
【０００４】
以上のような、システムと波形において、アナログ波形のデータをデジタルデータに変換し、長時間記録する方法の例を説明する。
図２は、時間とともに変化するプロセスデータ１の一例を示す。図２に示すプロセスデータ１は、半導体基板加工時に測定された測定値である。図２において、波形９は時間経過とともに変化するアナログ信号である。ポイント９ａは、波形が安定していた状態からパルス状に上昇したポイントであり、ポイント９ｂは、波形が安定していた状態からパルス状に下降したポイントである。
【０００５】
黒丸は、サンプリング部２がプロセスデータ１をサンプリングし、デジタルデータに変換するタイミングとサンプリングされた値を示す。間隔１０は、サンプリング部２がアナログデータをデジタルデータに変換する変換間隔である。図２では変換間隔は０．１秒である。
データ記憶部７は、０．１秒毎に変換されたデジタルデータを全て記録していく。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−６３９３４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半導体製造の工程が複雑になってくるに伴って、プロセスデータをサンプリングする間隔を短くする必要があり、同時に記録したデータを保存しておかなければならない期間も長くなる。そのため、非常に大きい記憶容量のデータ記憶部が必要となってきている。
データを圧縮する方法として種々の方法が存在しているが、多くの方法は複雑な計算処理や統計処理が必要であり、このような処理を装置制御用の機器で行うと、装置制御が一時中断し、連続処理時の生産タクトを悪くする。
また、装置制御を中断せずに、既存の方法で圧縮処理を行う場合は、非常に高機能で高価な制御装置を使用して装置を制御する必要があり、装置自体が高価になる。
本発明は、上記の問題を解決し、データを高速に圧縮し、少ない記憶容量で長時間の製造データを記録できる安価な製造データ記録装置を提供することを目的とする。本発明は、特に、半導体製造時のモニタリングデータの記録装置に適している。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は以下の構成を有する。
請求項１の発明は、測定値又は設定値であって時間とともに変化するアナログ信号を第１の時間間隔でサンプリングしてデジタルデータに変換するサンプリング部と、前記デジタルデータを一時的に記憶する第１のデータ記憶部と、生産レシピデータから、前記第１の時間間隔よりも長い時間間隔である第２の時間間隔を導出する記録間隔導出部と、前記第２の時間間隔を入力し、前記第２の時間間隔の間にサンプリングされた複数の前記デジタルデータを前記第１のデータ記憶部から読み出し、前記第２の時間間隔の間にサンプリングされた複数の前記デジタルデータの特徴から、前記第２の時間間隔における圧縮データを作成するデータ圧縮部と、前記圧縮データを記憶する第２のデータ記憶部と、を有することを特徴とする製造データ記録装置である。
【０００９】
請求項２の発明は、前記データ圧縮部は、前記第２の時間間隔の間にサンプリングされた複数の前記デジタルデータの最大値と最小値及び前記第２の時間間隔に基づきデータを圧縮することを特徴とする請求項１に記載の製造データ記録装置である。
【００１０】
請求項３の発明は、前記圧縮データを視覚的に表示する表示部を更に有することを特徴とする請求項１に記載の製造データ記録装置である。
本発明は、データを高速に圧縮し、少ない記憶容量で長時間の製造データを記録できる安価な製造データ記録装置を実現する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施をするための最良の形態を具体的に示した実施例について図面とともに記載する。
【００１２】
《実施例》
以下本発明の実施例について図１から図５を用いて説明する。
図１は本発明の実施例の製造データ記録装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施例の製造データ記録装置は、半導体製造装置の製造データを記録する。
実施例の製造データ記録装置は、サンプリング部２、一時記憶部３、記録間隔計算部（記録間隔導出部）５、データ圧縮部６、データ記憶部７、表示部８を有する。
プロセスデータ１は、半導体製造時における半導体製造装置のモニタリングデータ（測定値又は設定値）である。
サンプリング部２は、一定期間（第１の時間間隔）毎にプロセスデータ１を入力し、入力したプロセスデータを決まったフォーマットのデジタルデータに変換し、変換したデジタルデータを一時記憶部３に出力する。一時記憶部３は、サンプリング部２からデジタルデータを入力し、入力したデジタルデータを一時的に記憶する。
【００１３】
生産用設定データ４は、半導体製造時の品種毎の生産条件を規定したデータである。記録間隔計算部５は、生産用設定データ４（生産レシピデータ）を入力し、第２の時間間隔の中に設定条件の変わり目を含まないように（設定条件の変わり目が第２の時間間隔の境界と一致するように）、第１の時間間隔よりも長い時間間隔である第２の時間間隔を計算して決定し、データ圧縮部６へ出力する。
データ圧縮部６は、一時記憶部３からデジタルデータを取りだし、記録間隔計算部５から第２の時間間隔の値を入力し、各々の第２の時間間隔におけるデジタルデータの最大値と最小値を求めて、第２の時間間隔の値及びその第２の時間間隔内の最大値及び最小値をデータ記憶部７に出力する。第２の時間間隔内の最大値及び最小値のデータ（第２の時間間隔毎に２個のデータ）は、一時記憶部３に記憶されていたデジタルデータ（実施例において第２の時間間隔毎に５個のデータ）よりも情報量が少ない。第２の時間間隔内の最大値及び最小値のデータを「圧縮データ」と呼ぶ。データ記憶部７は、データ圧縮部６により圧縮された圧縮データを記憶する。
表示部８は、圧縮データを視覚的に表示するディスプレイである。
【００１４】
以上のように構成された本発明の製造データ記録装置におけるデータ圧縮方法を説明する。
サンプリング部２は、一定期間（第１の時間間隔）毎にプロセスデータ１を入力し、入力したプロセスデータ１を決まったフォーマットのデジタルデータに変換し、変換したデジタルデータを一時記憶部３に出力する。
図２は、時間とともに変化するプロセスデータ１の一例を示す。図２は既に説明した。黒丸は、サンプリング部２がプロセスデータ１をサンプリングし、デジタルデータに変換するタイミングとサンプリングされた値を示す。間隔１０は、サンプリング部２がアナログデータをデジタルデータに変換する変換間隔（第１の時間間隔）である。図２では変換間隔は０．１秒である。
一時記憶部３は、０．１秒毎に変換されたデジタルデータを全て記録していく。
【００１５】
記録間隔計算部５は、生産用設定データ４を基にして、第２の時間間隔の中に設定条件の変わり目を含まないように（設定条件の変わり目が第２の時間間隔の境界と一致するように）、第１の時間間隔よりも長い時間間隔である第２の時間間隔を計算して決定し、データ圧縮部６へ出力する。
データ圧縮部６は、一時記憶部３から第１の時間間隔でサンプリングされたデジタルデータを取りだし、記録間隔計算部５から第２の時間間隔を入力し、各々の第２の時間間隔におけるデジタルデータの最大値と最小値を求める。データ圧縮部６は、第２の時間間隔並びにその第２の時間間隔内におけるデジタルデータの最大値及び最小値をデータ記憶部７に出力する。
【００１６】
図３を用いて、データ圧縮部６が一時記憶部３に記憶されたデジタルデータを入力し、圧縮して出力する動作を説明する。
図３において、区間１１から区間２２は、記録間隔計算部５により計算された第２の時間間隔である。実施例において、第２の時間間隔は、第１の時間間隔（０．１秒）の５倍の間隔（０．５秒）である。
ポイント２４からポイント４６は、区間１１から区間２２において、それぞれの区間内でのサンプリングされたデジタルデータの最大値及び最小値を表している。
データ圧縮部６は、記録間隔計算部５により計算された第２の時間間隔の時間幅と、各第２の時間間隔内でのサンプリングされたデジタルデータの最大値及び最小値とを求め、データ記憶部７へ出力する。
【００１７】
ここでは、例として区間１２に着目して説明する。図４は、図３の区間１２の部分を拡大した図である。
区間１２においては、サンプリング部２はｔ１からｔ５の５つの時点で、ｄ１からｄ５のデータをそれぞれサンプリングし一時記憶部３にデジタルデータとして記憶している。
データ圧縮部６は、ｄ１からｄ５のデータを一時記憶部３から入力し、その最小値ｄ１（図３のポイント２５に対応する）と最大値ｄ５（図３のポイント２６に対応する）及び記録間隔の幅５（第２の時間間隔に含まれる第１の時間間隔の数）をデータ記憶部７へ出力する。
間隔１１から間隔２２の他の区間について同様の処理を行う。この実施例では、６０ポイントのデータを２４ポイントのデータ（２個×１２区間）に圧縮することができる。
【００１８】
図５は、圧縮データを基にデータの変化の様子をグラフ化した一例を示す。
領域４８は、間隔１１における最大値と最小値を基にした領域であり、横方向の長さは区間１１の幅であり、高さ方向は最大値と最小値の差である。
領域４９は、間隔１２における最大値と最小値を基にした領域であり、横方向の長さは区間１２の幅であり、高さ方向は最大値と最小値の差である。
以下、領域５０から領域５９も同様である。
図５によると、領域５４ではデータが大きくなる方向に変化したことが解り、また領域５６ではデータが小さくなる方向に変化したことが解り、半導体製造装置における不良発生時の問題解決に役立てることができる。
第２の時間間隔を第１の時間間隔より更に大きく設定した場合は、データの圧縮率を高めることができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、製造データ記録装置が製造データを記録する際に、非常に短い時間内に発生する異常データを記録するために、アナログデータをデジタルデータへ変換する第１の時間間隔を短くした場合においても、最終的に記録する圧縮データの情報量を小さくすることができる。さらにその処理も最大値と最小値とを取り出す簡単な処理のために、製造データ記録装置の処理負担は軽く、製造データ記録装置を安価に構成できる。例えば半導体製造装置の制御を行うマイクロコンピュータが、製造データ記録装置のデータ処理を併せて実行することもできる（製造データ記録装置のための専用のマイクロコンピュータが不要になる。）。
これにより、生産データを長時間又は非常に多くのロットに対して記録することが可能な製造データ記録装置を実現できるという有利な効果が得られる。本発明は、特に半導体製造装置の製造データ記録装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の半導体製造装置のデータ圧縮部の構成を示すブロック図
【図２】半導体製造装置の製造データの変化の波形の一例を示す図
【図３】本発明の実施例のデータ圧縮時に、圧縮データとして記録されるポイントを示す図
【図４】図４は図３の１つの記録区間の拡大図
【図５】本発明の実施例の圧縮データを基にデータの変化の様子をグラフ化した一例を示す図
【図６】従来例の半導体製造装置のデータ圧縮部の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１    プロセスデータ
２    サンプリング部
３    一時記憶部
４    生産用設定データ
５    記録間隔計算部
６    データ圧縮部
７    データ記憶部
８    表示部
９    データ波形
９ａ、９ｂ    ポイント
１０    第１の時間間隔
１１〜２２    第２の時間間隔
２３〜４６    ポイント
４８〜５９    領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004165334.tif 000006
【図５】
2004165334.tif 000007
【図６】
2004165334.tif 000008