(57)【要約】【課題】製造装置の稼動状態の測定が可能で、製品不良の発生した工程の発見や、不良原因となった装置不具合の追求が容易かつ、イーサネット（登録商標）の使用が可能で安価な製造ラインの品質管理システムを提供する。【解決手段】本製造ラインの品質管理システムは、複数の製造装置２と、この製造装置２の稼動状態を測定するためにこれに各々設けられたセンサ３と、このセンサ３に各々接続されその稼動状態データを取り込むプログラマブルロジックコントローラ４と、このプログラマブルロジックコントローラ４に取り込まれた稼動状態データをデジタルデータに変換して保存するデータ収集手段５と、このデータ収集手段５にイーサネット（登録商標）６を介して接続されデータ収集手段５から間引かれた所定の稼動状態データを受信するデータ収集用サーバ７を具備する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の製造装置と、この製造装置の稼動状態を測定するためにこれに設けられたセンサと、このセンサに接続されその稼動状態データを取り込みデジタル化データに変換するプログラマブルロジックコントローラと、このプログラマブルロジックコントローラからのデジタル化データを受信し保存するデータ収集手段と、このデータ収集手段にイーサネット（登録商標）を介して接続され前記データ収集手段から送信され間引かれた所定の稼動状態データを受信するデータ収集用サーバを具備することを特徴とする製造ラインの品質管理システム。
【請求項２】
前記間引かれた所定の稼動状態データは、定期的に抜き取られた稼動状態の正常値データと全ての異常値データであることを特徴とする請求項１に記載の製造ラインの品質管理システム。
【請求項３】
複数の製造装置の稼動状態を測定し、この測定されたデータをデジタル変換して保存し、この保存されたデータのうち定期的に抜き取られた稼動状態の正常値データと全ての異常値データをイーサネット（登録商標）を介してデータ収集用サーバに送信することを特徴とする製造ラインの品質管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は製造ラインの品質管理システムおよび製造ラインの品質管理方法に係り、特に間引かれた所定の稼動状態データを活用する製造ラインの品質管理システムおよび製造ラインの品質管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に半導体ウェーハの製造工程において、加工品の不良データ情報などを上位システムに送り、半導体ウェーハの品質管理を行っているが、製造装置の稼動状態を測定しておらず、あるいは、データベース化していないため、製品不良が発生した工程の早期発見や、原因となった装置不具合の追求が困難な状況である。
【０００３】
なお、従来、製造ラインの品質管理のために製造ラインの中間又は最終位置に配置された測定手段により、複数の加工工程で加工された複数の項目を集約して測定し、測定手段から上位のホストコンピュータに全ての測定データを送信する製造ラインの品質管理システムがある（特許文献１）。
【０００４】
また、半導体、ＬＳＩなどの半導体製品の品質管理などの分野では、品質管理データの異常に対応するためにデータの挙動を検出する機能と異常な挙動に対する対策を組み込んだデータ監視装置が用いられ、データ挙動の検出機能や対策を柔軟に組み換えることが可能なデータ監視手段が提案されている（特許文献２）。
【０００５】
しかし、この特許文献１のシステムおよび特許文献２の装置は、測定データ量が多い場合、測定した全てのデータをホストコンピュータに上げるため、イーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）（登録商標）などのバス型ネットワークのＬＡＮを用いる場合にはネットワークに過大な負荷が生じるおそれがあり、さらに、この場合、通信速度の速いネットワークが必要となり、ネットワーク工事などが必要とされ、システム全体が高価になる。
【特許文献１】特開平６−２８１４７９号公報（［００１０］、［００１８］、図１）
【特許文献２】特開２０００−５６８２３号公報（［００２９］、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、製造装置の稼動状態の測定が可能で、製品不良の発生した工程の発見や、不良原因となった装置不具合の追求が容易かつ、イーサネット（登録商標）の使用が可能で安価な製造ラインの品質管理システムおよび製造ラインの品質管理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、複数の製造装置と、この製造装置の稼動状態を測定するためにこれに設けられたセンサと、このセンサに接続されその稼動状態データを取り込みデジタル化データに変換するプログラマブルロジックコントローラと、このプログラマブルロジックコントローラからのデジタル化データを受信し保存するデータ収集手段と、このデータ収集手段にイーサネット（登録商標）を介して接続され前記データ収集手段から送信され間引かれた所定の稼動状態データを受信するデータ収集用サーバを具備することを特徴とする製造ラインの品質管理システムが提供される。
【０００８】
これにより、製造装置の稼動状態の測定が可能で、製品不良の発生した工程の発見や、不良原因となった装置不具合の追求が容易かつ、イーサネット（登録商標）の使用が可能で安価な製造ラインの品質管理システムが実現される。
【０００９】
好適な一例では、前記間引かれた所定の稼動状態データは、定期的に抜き取られた稼動状態の正常値データと全ての異常値データである。
【００１０】
また、本発明の他の態様によれば、複数の製造装置の稼動状態を測定し、この測定されたデータをデジタル変換して保存し、この保存されたデータのうち定期的に抜き取られた稼動状態の正常値データと全ての異常値データをイーサネット（登録商標）を介してデータ収集用サーバに送信することを特徴とする製造ラインの品質管理方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係わる製造ラインの品質管理システムおよび製造ラインの品質管理方法によれば、製造装置の稼動状態の測定が可能で、製品不良の発生した工程の発見や、不良原因となった装置不具合の追求が容易かつ、イーサネット（登録商標）の使用が可能で安価な製造ラインの品質管理システムおよび製造ラインの品質管理方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る製造ラインの品質管理システムおよび製造ラインの品質管理方法の一実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は本発明に係る製造ラインの品質管理システムの概念図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明に係る製造ラインの品質管理システム１は、複数の製造装置例えば無機材料製品研磨装置２と、この無機材料製品研磨装置２の稼動状態を測定するためにこれに各々設けられたセンサ３と、このセンサ３に各々接続され、その稼動状態データを取り込みデジタル化データに変換するプログラマブルロジックコントローラ（以下、ＰＬＣという。）４と、このＰＬＣ４から送信される稼動状態のデジタル化データを受信して保存するデータ収集手段５と、このデータ収集手段５から送信される間引かれた所定の稼動状態データを工場内Ｎｅｔｗｏｒｋであるイーサネット（登録商標）６を介して受信するデータ収集用サーバ７と、このデータ収集用サーバ７と製品情報と装置稼動状態データを受け渡しする製品情報管理用サーバ８を具備し、さらに、製品情報管理用サーバ８にはＷｅｂ配信用サーバ１０が接続され、さらに、Ｗｅｂ配信用サーバ１０には事務棟Ｎｅｔｗｏｒｋ９を介して管理端末クライアントＰＣ１１が接続されている。なお、製品情報管理用サーバは、データ収集用サーバの記憶容量を大きくし、データ収集用サーバに製品情報管理用サーバを兼ねさせることにより、必ずしも独立して設ける必要はない。
【００１５】
センサ３は複数の無機材料製品研磨装置２の被測定部に取り付けられており、アナログ出力用のケーブルを有するものが使用される。
【００１６】
ＰＬＣ４はＡ／Ｄ変換回路、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備え、センサ３からの各測定値をアナログ（電流値や電圧）でデータを取り込み、変換処理し、保存し、デジタル化データをデータ収集手段５に送信する。
【００１７】
データ収集手段５は、データ保存用のハードディスクとＣＰＵなどを備え、Ｎｅｔｗｏｒｋ接続が可能なものが使用され、データ収集手段５からのデジタル化データを受信する。この構成により、データの測定・収集が可能となり、測定値を上位のサーバ例えばデータ収集用サーバ７に送り、データの管理を行う。なお、データ収集用機器５内には、装置稼動状態の管理値を設定し、管理値から外れた場合は、警報を出すようにするのが好ましい。
【００１８】
イーサネット（登録商標）６は、伝送速度１０Ｍｂｉｔ／ｓの同軸ケーブルに端末を接続して任意の端末間でデータ転送を行うバス型ネットワークのＬＡＮで、低価格で技術的に成熟し普及している。
【００１９】
データ収集手段５から上位サーバであるデータ収集用サーバ７へのデータの送信は、イーサネット（登録商標）６を介して行われる。この送信の際、測定した全データを送ると膨大なデータ量を送信することとなり、イーサネット（登録商標）６に過大な負荷が生じる可能性があり、通常は全データを送信することなく、代表値として、間引かれた所定の稼動状態データを送信する。この間引かれた所定の稼動状態データとは、定期的に抜き取られた稼動状態の正常値データと全ての異常値データである。
【００２０】
例えば、図２に示すように、常時一定の時間間隔ｔ１でデータ収集手段５に送信された稼動状態データは、このデータ値が管理限界上限値と下限値の間にあり正常状態であるときには、その送信（図２中◆印）の時間間隔ｔ２（測定値Ａと測定値Ｄの時間間隔）は、ｔ２＝ｎｔ１となり、正常状態でのデータ送信量は１／ｎとなり、測定点Ｆで異常値（×印）が検出された場合には、測定値Ｄの測定からｔ２秒を経過していなくとも、異常値のデータはデータ収集手段５からイーサネット（登録商標）６を介してデータ収集用サーバ７に送信される。
【００２１】
具体的には、図３に示すように、装置稼動状態データとして、無機材料製品研磨装置は砥石の回転数、研削液流量、研削液圧力、モータ負荷電流が、１０秒毎に測定される。
【００２２】
図３の数値はこれらの測定値である。
【００２３】
図４（ａ）〜（ｄ）は上記測定値を、管理限界上限値、下限値を記載した図にプロットしたものであり、図４（ａ）を例にとり説明すれば、砥石回転数の測定値が管理限界上限値と下限値間の正常値にある場合には、１０秒毎に測定されたデータのうち、測定値Ａ、この測定から例えばｎ＝３の３０秒経過した時点の測定値Ｄが、両測定値Ａ、Ｄ間の測定値（１０秒および２０秒経過時の測定値Ｂ、Ｃ）を間引いて、データ収集手段５からイーサネット（登録商標）６を介してデータ収集用サーバ７に送信される。また、異常値Ｆが検出された場合には、測定値Ｄの測定から３０秒を経過していない２０秒経過後であっても、異常値Ｃのデータはデータ収集手段５からイーサネット（登録商標）６を介してデータ収集用サーバ７に送信される。このように、この稼動状態データは、例えば定期的に抜き取られた稼動状態の正常値データと全ての異常値データであり、このような間引きされた稼動状態データのみがデータ収集用サーバ７に送信される。これにより、イーサネット（登録商標）６に生じる負荷を軽減することができるとともに全ての異常値データの収集が可能になる。図４（ｂ）〜（ｄ）に示す場合も図４（ａ）と同様である。
【００２４】
図４（ａ）〜（ｄ）のような測定値の場合には、砥石回転用モータ負荷電流の上昇、砥石回転数の減少、研削液流量および研削液圧力の低下が同時に発生しているため、研削液流量の低下によるワーク研削面の悪化が予想される。
【００２５】
この稼動状態データは、例えば定期的に抜き取られた稼動状態の正常値データと全ての異常値データであり、この稼動状態データのみをデータ収集用サーバ７に送り、さらに、管理値から外れたデータが発生した場合は、このデータは全てデータ収集用サーバ７に送信される。これにより、イーサネット（登録商標）６に生じる負荷を軽減することが可能になる。
【００２６】
製品情報管理用サーバ８に送られた異常値データ（管理範囲外データ）を詳細に調査する場合は、各無機材料製品研磨装置２に取り付けられているデータ収集手段５内に保存されているデータを読み込み、必要に応じ、解析することが可能である。
【００２７】
無機材料製品品質と関連が大きい項目に対し測定を行うことで、無機材料製品品質と装置不具合の相関性を追求することが可能となり、製品状態と装置稼動状態の測定結果の結びつけを時間による管理で行っている。
【００２８】
また、データ収集用サーバ７と製品情報管理用サーバ８を接続することで、製品情報と装置稼動状態データの受け渡しが可能となり、両者の相関性を解析することが可能になる。これにより、不良の発生に直接関与した無機材料製品研磨装置２およびその部位を明確にし、不良が発生した無機材料製品研磨装置２に対し、迅速に対策を講じることが可能になる。
【００２９】
さらに、データ収集手段５に保存されたデータを読み込み、このデータを解析に使用することで、製品品質と無機材料製品研磨装置２の関係を詳細にすることが可能となり、データ量がハードディスク容量を超える場合は、古いデータに上書きしていく。
【００３０】
Ｗｅｂ配信用サーバ１０を設置することで、同じＮｅｔＷｏｒｋ内なら管理端末クライアントＰＣ１１など任意の場所で、データを閲覧することが可能となる。
【００３１】
上記の他にも、製造ラインの品質管理システム自体のプログラムを製品情報管理用サーバ８で管理し、各無機材料製品研磨装置２に設けられたＰＬＣ４およびデータ収集手段５を統一することにより、プログラム変更の際は、無機材料製品研磨装置２毎に変更する必要がなく、製品情報管理用サーバ８のプログラム変更のみを行うだけで全ての無機材料製品研磨装置２のプログラムを変更することが可能である。
【００３２】
上記のように本実施形態の製造ラインの品質管理システムを用いた製造ラインの品質管理方法によれば、無機材料製品製造装置の稼動状態を測定し、データベース化することで、製品品質と装置の相関を究明することが可能となり、また、各装置に取り付けたセンサからのアナログ値をＰＬＣに送信し、そのデータをデータ収集用機器に一時的に保存し、さらに、必要なデータ(異常値データなど)は、イーサネット（登録商標）６を介し製品情報管理用サーバ８側に取り込み、製品情報管理用サーバ８では製品データも取り込む形態となっており、製品データと装置稼動状態データと比較することで、製品不良の発生源となった装置を特定することが可能となる。また、間引かれた所定の稼動状態データを送信することで、イーサネット（登録商標）に生じる負荷を軽減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る製造ラインの品質管理システムの概念図。
【図２】本発明に係る製造ラインの品質管理システムのデータ送信状態を示す概念図。
【図３】本発明に係る製造ラインの品質管理システムの装置稼動状態データを示す図。
【図４】図３に示す装置稼動状態データをプロットした図であり、（ａ）は時間―砥石回転数、（ｂ）は時間―研削液流量、（ｃ）は時間―研削液圧力、（ｄ）時間―モータ負荷電流の関係を示す。
【符号の説明】
【００３４】
１  製造ラインの品質管理システム
２  無機材料製品研磨装置
３  センサ
４  プログラマブルロジックコントローラ
５  データ収集手段
６  イーサネット（登録商標）
７  データ収集用サーバ
８  製品情報管理用サーバ
９  事務棟Ｎｅｔｗｏｒｋ
１０  Ｗｅｂ配信用サーバ
１１  管理端末クライアントＰＣ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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