(57)【要約】 【課題】  コスト負担を抑え、データ伝送機能を有しない設備の出力データおよび自動伝送の対象とならないデータを収集し、加工／解析等のデータ管理をすることのできる工場内データ管理システムを提供する。【解決手段】  工場内データ管理システム２０では、データ出力機能を有しかつデータ伝送機能を有さない設備２１のデータ出力部２４に出力されるデータを、携行可能な携帯端末２２へ入力し、携帯端末２２からホストコンピュータ２３へデータを無線伝送し、ホストコンピュータ２３が受領したデータを加工および／または解析する。【選択図】      図１
2005275731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工場内に設けられる設備から得られるデータを収集し、該データを加工および／または解析してプロセス管理する工場内データ管理方法において、
データ表示機能を有しかつデータ伝送機能を有さない設備からデータを取得するステップと、
取得されるデータを、携行可能かつデータ伝送可能な携帯入力装置に入力するステップと、
携帯入力装置によってデータをデータ処理装置に伝送するステップと、
データ処理装置によってデータを加工および／または解析するステップとを含むことを特徴とする工場内データ管理方法。
【請求項２】
携帯入力装置によってデータをデータ処理装置に伝送するステップは、
無線通信によって行われることを特徴とする請求項１記載の工場内データ管理方法。
【請求項３】
携帯入力装置によってデータをデータ処理装置に伝送するステップは、
クレードルを介して行われることを特徴とする請求項１記載の工場内データ管理方法。
【請求項４】
工場内に設けられる設備から得られるデータを収集し、該データを加工および／または解析してプロセス管理する工場内データ管理システムにおいて、
データを表示することができかつデータを伝送することができない設備と、
携行可能かつデータ伝送可能であり、設備によって表示されるデータが入力される携帯入力装置と、
携帯入力装置によって伝送されるデータを受領し、該データを加工および／または解析するデータ処理装置とを含むことを特徴とする工場内データ管理システム。
【請求項５】
携帯入力装置が、無線送信手段を備え、
データ処理装置が、無線受信手段を備え、
携帯入力装置からデータ処理装置へのデータの伝送が無線通信によって行われることを特徴とする請求項４記載の工場内データ管理システム。
【請求項６】
データ処理装置が、クレードルを備えることを特徴とする請求項４記載の工場内データ管理システム。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場内データ管理方法およびデータ管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
生産設備が多数設けられる工場では、品質の安定した製品を恒常的に生産するために、設備の稼動に関するデータなど、数多くのデータを管理することが必要とされる。たとえば半導体製造工場について例示すると、データの種類としては，フォトリソグラフィ工程における線幅、化学気相堆積（略称ＣＶＤ）およびエッチング前後の膜厚、イオン注入工程におけるキャリア濃度、ウエハ上の汚染粒子であるパーティクル量などの多岐にわたるデータがある。
【０００３】
また、生産設備の運転記録データ、設備の日常点検データ、設備の稼動環境データなども重要である。設備の運転記録データには、たとえばＣＶＤ工程における成膜温度、成膜圧力データ、またエッチング工程におけるエッチング時間などがある。設備の日常点検データには、たとえばＣＶＤ装置付帯のポンプ圧、露光装置の照度データなどがある。設備の稼動環境データには、クリーンルームの温度、湿度などのデータがある。さらに、生産品であるウエハの工程進捗データなども重要である。
【０００４】
これらのデータを収集し、随時閲覧するとともに、経時的な変化を監視することによって、異常発生を早期に検知し、異常に対応することが可能になる。またデータを収集し、加工・解析することによって、工程能力指数Ｃｐ・Ｃｐｋなどの統計的なデータ管理
（Statistical Process Control：略称ＳＰＣ管理）が容易になるので、製造条件および生産品品質のばらつきを改善する上で非常に有用である。
【０００５】
図４は、半導体製造工場におけるデータ管理システムの一例を示す図である。図４では、ホストコンピュータ１の接続されるLocal Area Network（略称ＬＡＮ）２が構築され、ＬＡＮ２に、ＣＶＤ装置３、エッチング装置４、露光装置５、膜厚測定装置６、キャリア濃度測定装置７などが接続される。図４に示すデータ管理システムでは、各装置からの出力データがＬＡＮ２を通じてホストコンピュータ１へ伝送され、収集されたデータがホストコンピュータ１で加工／解析されてＳＰＣ管理に用いられる。
【０００６】
しかしながら、工場内で管理するべきデータは、例示の半導体製造工場においても膨大な量になるので、データを収集するために多くの時間を要し、また加工／解析することのできるデータ量に限界の生じることが問題となる。
【０００７】
このような問題に対応する従来技術として、ホスト装置が接続される第１ネットワークの下位に位置する第２ネットワークを構築し、第２ネットワーク上で行われたデータ収集とデータ解析の結果、有用と判断された情報のみを第１ネットワークを通じてホスト装置へ転送し、該転送情報に基づいて製造管理することが、提案されている（特許文献１参照）。
【０００８】
またもう一つの従来技術として、データ伝送システム内に複数のコンバータ装置を設け、コンバータ装置を介することによって、移動体に搭載もしくは携帯される端末と無線基地局との間をデータ伝送速度の速い２．４ＧＨｚ帯の周波数を用いて無線通信し、組立作業現場端末との間をデータ伝送速度の遅い４００ＭＨｚ帯の周波数を用いて無線通信することによって、データの収集速度を改善することが提案されている（特許文献２参照）。
【０００９】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に開示される技術は、データの効率的処理およびデータ収集速度の改善という問題に対応することができるけれども、以下に述べるような問題を解決することができない。
【００１０】
特許文献１および特許文献２に開示される技術を実現するには、工場内に設けられる設備の全てにデータ伝送機能を持たせなければならないので、設備投資コストアップにつながる。さらに、有線または無線に関わらず、データ伝送に用いるＬＡＮを、工場内に設けられる全設備を含む形で新たに構築することは、投資コストの観点から極めて実現困難な問題となることが多い。
【００１１】
また工場におけるＳＰＣ管理に有用なデータには、設備から出力されるデータだけでなく、作業者の目視によって得られるデータも数多くあり、特に設備の日常点検によって得られるデータから異常を発見できることもあり、全てのデータを設備から自動伝送することは、データ管理の面では現実的でない。したがって、各設備からデータの自動伝送が行われている工場においても、作業者の目視によって得られる手書きのデータが、必ず存在するというのが実情である。
【００１２】
また、工場に設けられる設備がデータの伝送機能を持たない場合、設備が出力するデータから作業者が手書きデータを作成する。図５は、ＣＶＤ装置による膜厚測定結果から作成した手書きデータを例示する図である。図５を参照し、たとえばＣＶＤ装置の出力データについて説明すると、成膜後の膜厚測定データは、作業者によって手書きされ、図５（ａ）のような生産ロットごとの膜厚を示すテーブル１１に作成される。このテーブル１１に示されるデータは、ＳＰＣ管理を行うためにパーソナルコンピュータ（略称パソコン）に手入力され、パソコンによって図５（ｂ）に示す黒丸をつなぐライン１２のようにグラフ化される。またはテーブル１１に示されるデータが、手書きでプロットされてグラフ化されることもある。
【００１３】
管理するべきデータが膨大な量に及ぶとき、特許文献１および特許文献２では、ＬＡＮを階層化して処理データ量を制限したり、通信周波数を換えてデータ伝送速度を改善して対処する。しかしながら、基本的に設備のデータ伝送機能を利用する特許文献１および特許文献２に開示の技術では、前述の手書きデータによらざるを得ない場合については、何ら対処することができないという問題がある。
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−１１４７０８号公報
【特許文献２】特開２０００−１０６５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記のような実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、コスト負担を抑え、データ伝送機能を有しない設備の出力データおよび自動伝送の対象とならないデータを収集し、加工／解析等のデータ管理をすることのできる工場内データ管理方法およびデータ管理システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、工場内に設けられる設備から得られるデータを収集し、該データを加工および／または解析してプロセス管理する工場内データ管理方法において、
データ表示機能を有しかつデータ伝送機能を有さない設備からデータを取得するステップと、
取得されるデータを、携行可能かつデータ伝送可能な携帯入力装置に入力するステップと、
携帯入力装置によってデータをデータ処理装置に伝送するステップと、
データ処理装置によってデータを加工および／または解析するステップとを含むことを特徴とする工場内データ管理方法である。
【００１７】
また本発明は、携帯入力装置によってデータをデータ処理装置に伝送するステップは、
無線通信によって行われることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、携帯入力装置によってデータをデータ処理装置に伝送するステップは、
クレードルを介して行われることを特徴とする。
【００１９】
本発明は、工場内に設けられる設備から得られるデータを収集し、該データを加工および／または解析してプロセス管理する工場内データ管理システムにおいて、
データを表示することができかつデータを伝送することができない設備と、
携行可能かつデータ伝送可能であり、設備によって表示されるデータが入力される携帯入力装置と、
携帯入力装置によって伝送されるデータを受領し、該データを加工および／または解析するデータ処理装置とを含むことを特徴とする工場内データ管理システムである。
【００２０】
また本発明は、携帯入力装置が、無線送信手段を備え、
データ処理装置が、無線受信手段を備え、
携帯入力装置からデータ処理装置へのデータの伝送が無線通信によって行われることを特徴とする。
また本発明は、データ処理装置が、クレードルを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、データ表示機能を有しかつデータ伝送機能を有さない設備によって表示されるデータを、携行可能かつデータ伝送可能な携帯入力装置に入力し、該携帯入力装置によってデータを、データ処理装置に伝送して加工および／または解析する。このように、設備によって表示されるデータを、設備から自動伝送するのではなく、一旦携帯入力装置へ入力し、携帯入力装置からデータ処理装置へ伝送するので、設備とデータ処理装置とを結んでデータを自動伝送するＬＡＮ等を構築する必要がなく、投資コストを抑えることができる。さらに、自動伝送の対象にならないデータも採取して携帯入力装置へ入力し、該データを、データ処理装置へ伝送し加工／解析してＳＰＣ管理に用いることができるので、木目細かいデータ管理が可能になる。
【００２２】
また本発明によれば、携帯入力装置によるデータ処理装置へのデータの伝送が、無線通信によって行われるので、工場内の広い範囲に配置される設備の表示データを収集することができる。
【００２３】
また本発明によれば、携帯入力装置によるデータ処理装置へのデータの伝送が、データ処理装置に備えられるクレードルを介して行われるので、携帯入力装置がデータ処理装置に対する接続コネクタを備えない機種であっても支障なくデータ伝送を行うことができる。
【００２４】
本発明によれば、安価な投資コストで、データ伝送機能を有しない設備の表示データおよび自動伝送の対象とならないデータを収集し、加工／解析等のデータ管理をすることのできる工場内データ管理システムが、提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明の実施の一形態である工場内データ管理システム２０の構成を簡略化して示すブロック図である。工場内データ管理システム２０（以後、データ管理システム２０と略称する）は、データ表示機能を有しかつデータ伝送機能を有さない設備２１と、携行可能かつデータ伝送可能であり、設備２１によって出力されるデータが入力される携帯入力装置である携帯端末２２と、携帯端末２２によって伝送されるデータを受領し、該データを加工および／または解析するデータ処理装置であるホストコンピュータ２３とを含んで構成される。データ管理システム２０は、工場内に設けられる設備２１から得られるデータを収集し、該データを加工および／または解析してプロセス管理することに用いられる。
【００２６】
工場内に設けられる設備２１としては、特定のものに限定されることはないけれども、たとえば半導体製造工場では、プラズマＣＶＤ装置、エッチング装置、露光装置、膜厚および屈折率測定装置などが挙げられる。設備２１は、データを表示するデータ出力部２４を備える。データ出力部２４は、液晶ディスプレイ（略称ＬＣＤ）またはプリンタなどによって構成される。なお、データ出力部２４は、ＬＣＤとプリンタとが複合して構成されてもよい。このデータ出力部２４に出力されるデータは、設備２１の種類に応じて多岐に及ぶ。たとえば、設備２１が、ＣＶＤ装置の場合、成膜温度、ＲＦ出力などがあり、膜厚および屈折率測定装置の場合、膜厚、膜の屈折率などがある。
【００２７】
携帯端末２２は、データを入力する入力部２５と、入力されたデータをホストコンピュータ２３へ無線伝送する無線送信部２６とを備える。入力部２５は、たとえばキーボードなどによって構成される。入力部２５からの携帯端末２２へのデータ入力は、作業者によって行われる。すなわち、設備２１のデータ出力部２４に表示されるデータを、作業者が確認し、入力部２５へ打込む。無線送信部２６には、ホストコンピュータ２３に備えられる無線受信部２７とともに、電波を使用する公知の無線通信装置を用いることができる。無線通信装置には、赤外線を使用するものもあるけれども、赤外線は伝送可能距離が短いので、電波を用いる方式の方が、工場内の広い範囲で通信できるので好ましい。
【００２８】
携帯端末２２は、入力部２５から入力されるデータを、デジタル信号化して無線送信部２６からホストコンピュータ２３に対して無線送信することができる。
【００２９】
ホストコンピュータ２３は、中央処理装置（略称ＣＰＵ）を搭載し、入力されるデータを記憶することのできる記憶部、たとえばハードディスクドライブ（略称ＨＤＤ）などが付設される処理回路であり、パソコンまたはサーバを備えるタイプのコンピュータなどによって実現される。ホストコンピュータ２３は、携帯端末２２から送信されるデータを受領し、データの演算処理などの加工／解析処理をすることができる。
【００３０】
図２は、本発明のデータ管理方法を説明するフローチャートである。図２を参照して本発明のデータ管理方法を説明する。このフローチャートでは、設備２１として、たとえばウエハ上にＣＶＤ装置で成膜された膜の膜厚を測定する膜厚測定装置について例示する。
【００３１】
ステップｓ０のスタートでは、設備２１である膜厚測定装置が稼動し、膜厚を測定している状態にある。ステップｓ１では、膜厚測定装置が、前述の図５（ａ）に示すような膜厚の測定結果をデータとして、データ出力部２４に表示する。ステップｓ２では、表示されたデータである膜厚測定結果を、作業者が、入力部２５から携帯端末２２へ入力する。
【００３２】
ステップｓ３では、携帯端末２２が無線送信部２６からホストコンピュータ２３の無線受信部２７へデータを無線送信する。ステップｓ４では、データを受領したホストコンピュータ２３が、膜厚測定結果を図５（ｂ）に示すようなグラフ化処理する。グラフ化処理されたトレンドデータは、ホストコンピュータ２３に備わる不図示の出力装置、ＬＣＤまたはプリンタなどに出力されてステップｓ５へ進み、一連のデータ管理が終了する。
【００３３】
図３は、本発明の実施の第２形態であるデータ管理システムに備えられるデータ処理装置３１の構成を簡略化して示す斜視図である。本実施の形態のデータ管理システムは、データ処理装置３１を除いて、実施の第１形態のデータ管理システム２０と同一に構成されるので、全体図および同一部分についての説明を省略する。
【００３４】
本実施の形態のデータ管理システムは、データ処理装置３１が、クレードル３２を備えることを特徴とする。本実施の形態のデータ処理装置３１は、記憶部としてＨＤＤを備えるパソコンによって構成される。パソコン３１には、携帯端末２２との接続台であるクレードル３２が設けられる。データが入力された携帯端末２２をクレードルに接続することによって、データが携帯端末２２からパソコン３１へ伝送される。
【００３５】
なお、工場内の各設備にデータ伝送機能を設け、各設備とデータ処理装置とを接続するＬＡＮの構築は、費用的に困難を伴うけれども、データ処理装置２３，３１と上位コンピュータとを接続する限定的なＬＡＮを構築することは、比較的実現が容易である。データ処理装置を工場内に複数箇所設け、複数のデータ処理装置と上位コンピュータとをＬＡＮ接続することによって、各データ処理装置に入力されるデータを、ＬＡＮを通じて上位コンピュータへさらに伝送し、上位コンピュータで多数の設備のデータを集約して管理することが可能になる。
【００３６】
以上に述べたように、本実施の形態のデータ事例は、設備の稼動に伴う出力データであるけれども、これに限定されることなく、たとえば装置の冷却水の水量または材料として用いるガスの残量などの日常点検データを取得し、該取得データを携帯端末に入力しデータ管理してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の一形態である工場内データ管理システム２０の構成を簡略化して示すブロック図である。
【図２】本発明のデータ管理方法を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の実施の第２形態であるデータ管理システムに備えられるデータ処理装置３１の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図４】半導体製造工場におけるデータ管理システムの一例を示す図である。
【図５】ＣＶＤ装置による膜厚測定結果から作成した手書きデータを例示する図である。
【符号の説明】
【００３８】
２０  データ管理システム
２１  設備
２２  携帯端末
２３，３１  データ処理装置
２４  データ出力部
２５  入力部
２６  無線送信部
２７  無線受信部
３２  クレードル
【図１】
2005275731.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005275731.tif 000005
【図４】
2005275731.tif 000006
【図５】
2005275731.tif 000007