(57)【要約】【課題】検出感度を高め、誤報を低減することができる製造装置の異常検出システム、製造装置の異常検出方法及び製造装置の異常検出プログラムを提供する。【解決手段】特定の製造工程で並行して使用される複数の製造装置の歩留りを製造装置が使用された時期ごとに比較することにより、他の製造装置に比して有意な低歩留り時期を有する低歩留時期保有装置及び有意な低歩留り時期を抽出する段階と、複数の製造装置の最近の歩留り動向を比較することにより、他の製造装置に比して有意な歩留り低下傾向にある低下傾向装置を抽出する段階と、低歩留時期保有装置及び低下傾向装置に対して、複数のレベルに段階化された警報を発する段階とを有する。【選択図】      図１
2005032925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の製造工程で並行して使用される複数の製造装置の歩留りを前記製造装置が使用された時期ごとに比較することにより、他の製造装置に比して有意な低歩留り時期を有する低歩留時期保有装置及び前記有意な低歩留り時期を抽出する低歩留り抽出部と、
前記複数の製造装置の最近の歩留り動向を比較することにより、他の製造装置に比して有意な歩留り低下傾向にある低下傾向装置を抽出する低下傾向抽出部と、
前記低歩留時期保有装置及び前記低下傾向装置に対して、複数のレベルに段階化された警報を発する警報部と、
前記複数の製造装置の歩留りデータを前記製造装置が使用された時期ごとに格納する歩留り記憶部
とを有することを特徴とする製造装置の異常検出システム。
【請求項２】
前記低歩留り抽出部は、
前記複数の製造装置が並行して使用された時期を抽出する並行時期抽出部と、
歩留りしきい値に比して歩留りの低い時期を有する前記製造装置及び前記歩留りの低い時期を抽出する歩留りしきい値判定部と、
前記歩留りの低い時期に、前記他の製造装置との間で歩留りに有意差がある前記製造装置を前記低歩留時期保有装置と認定し、前記歩留りの低い時期を前記有意な低歩留り時期と認定する低歩留り認定部
とを有することを特徴とする請求項１記載の製造装置の異常検出システム。
【請求項３】
前記歩留りしきい値判定部は、
前記製造装置により処理された一群の処理対象物の歩留りを前記歩留りしきい値と比較することにより前記処理対象物の良／不良を判定する良／不良判定部と、
複数群の前記処理対象物が一定期間実質的に連続して不良と判定された場合に前記一定期間を前記歩留りの低い時期と認定する連続不良判定部
とを有することを特徴とする請求項２記載の製造装置の異常検出システム。
【請求項４】
前記低下傾向抽出部は、
歩留り動向しきい値に比して最近の歩留り動向が低下傾向にある前記製造装置を抽出する動向しきい値判定部と、
他の製造装置との間で最近の歩留り動向に有意差がある前記製造装置を前記低下傾向装置と認定する低下傾向認定部
とを有することを特徴とする請求項１記載の製造装置の異常検出システム。
【請求項５】
前記警報部は、前記低歩留時期保有装置が有する前記有意な低歩留り時期は現在も継続しているか否か、及び現在前記低歩留時期保有装置は他の製造装置に比して有意な歩留りの低下傾向にあるか否かによって、前記警報を段階化することを特徴とする請求項１記載の製造装置の異常検出システム。
【請求項６】
前記低歩留り抽出部により抽出された前記有意な低歩留り時期の前後で、前記低歩留時期保有装置に対して保守、点検、修理或いは部品の交換が実施されたか否か、及び前記低歩留時期保有装置の動作条件が変更されたか否かを調査するイベント／動作条件調査部と、
前記調査の結果に基いて前記低歩留時期保有装置の低歩留り原因を推定する原因推定部と、
前記製造装置に対して実施された保守、点検、修理或いは部品の交換、及び前記製造装置の動作条件の変更の履歴を格納したイベント／動作条件記憶部
とを更に有することを特徴とする請求項１記載の製造装置の異常検出システム。
【請求項７】
前記歩留りデータは、前記特定の製造工程を含む一連の製造ラインを経た完成品の良品率、前記特定の製造工程における良品率、前記製造装置により処理された処理対象物としての半導体ウェハにおけるウェハ面内不良分布を数値化した特徴量、及び前記製造装置により処理された一群の処理対象物におけるロット内歩留り分布を数値化した特徴量の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１記載の製造装置の異常検出システム。
【請求項８】
特定の製造工程で並行して使用される複数の製造装置の歩留りを前記製造装置が使用された時期ごとに比較することにより、他の製造装置に比して有意な低歩留り時期を有する低歩留時期保有装置及び前記有意な低歩留り時期を抽出する段階と、
前記複数の製造装置の最近の歩留り動向を比較することにより、他の製造装置に比して有意な歩留り低下傾向にある低下傾向装置を抽出する段階と、
前記低歩留時期保有装置及び前記低下傾向装置に対して、複数のレベルに段階化された警報を発する段階
とを有することを特徴とする製造装置の異常検出方法。
【請求項９】
前記低歩留時期保有装置及び前記有意な低歩留り時期を抽出する段階は、
前記複数の製造装置が並行して使用された時期を抽出する段階と、
歩留りしきい値に比して歩留りの低い時期を有する前記製造装置及び前記歩留りの低い時期を抽出する段階と、
前記歩留りの低い時期に、前記他の製造装置との間で歩留りに有意差がある前記製造装置を前記低歩留時期保有装置と認定し、前記歩留りの低い時期を前記有意な低歩留り時期と認定する段階
とを有することを特徴とする請求項８記載の製造装置の異常検出方法。
【請求項１０】
前記歩留りしきい値に比して歩留りの低い時期を有する前記製造装置及び前記歩留りの低い時期を抽出する段階は、
前記製造装置により処理された一群の処理対象物の歩留りを前記歩留りしきい値と比較することにより前記処理対象物の良／不良を判定する段階と、
複数群の前記処理対象物が一定期間実質的に連続して不良と判定された場合に前記一定期間を前記歩留りの低い時期と認定する段階
とを有することを特徴とする請求項９記載の製造装置の異常検出方法。
【請求項１１】
前記低下傾向装置を抽出する段階は、
歩留り動向しきい値に比して最近の歩留り動向が低下傾向にある前記製造装置を抽出する段階と、
他の製造装置との間で最近の歩留り動向に有意差がある前記製造装置を前記低下傾向装置と認定する段階
とを有することを特徴とする請求項８記載の製造装置の異常検出方法。
【請求項１２】
前記警報は、前記低歩留時期保有装置が有する前記有意な低歩留り時期は現在も継続しているか否か、及び現在前記低歩留時期保有装置は他の製造装置に比して有意な歩留りの低下傾向にあるか否かによって、段階化されることを特徴とする請求項８記載の製造装置の異常検出方法。
【請求項１３】
前記有意な低歩留り時期の前後で、前記低歩留時期保有装置に対して保守、点検、修理或いは部品の交換が実施されたか否か、及び前記低歩留時期保有装置の動作条件が変更されたか否かを調査する段階と、
前記調査の結果に基いて前記低歩留時期保有装置の低歩留り原因を推定する段階
とを更に有することを特徴とする請求項８記載の製造装置の異常検出方法。
【請求項１４】
コンピュータに、
特定の製造工程で並行して使用される複数の製造装置の歩留りを前記製造装置が使用された時期ごとに比較することにより、他の製造装置に比して有意な低歩留り時期を有する低歩留時期保有装置及び前記有意な低歩留り時期を抽出する段階と、
前記複数の製造装置の最近の歩留り動向を比較することにより、他の製造装置に比して有意な歩留り低下傾向にある低下傾向装置を抽出する段階と、
前記低歩留時期保有装置及び前記低下傾向装置に対して、複数のレベルに段階化された警報を発する段階
とを実行させることを特徴とする製造装置の異常検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は製造装置の異常検出システム、製造装置の異常検出方法及び製造装置の異常検出プログラムに関し、特に、特定の製造工程において並行して使用される複数の製造装置の中から歩留りの低い製造装置を検出する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、半導体装置の製造ラインでは１つの製造工程において複数の製造装置を並行して使用している場合が多い。これら複数の製造装置のうちある製造装置により処理されたロットの歩留りが他の製造装置に比して低くなっている場合、低歩留りの原因がこの製造装置固有のものであるおそれがある。したがって、各製造装置の歩留りを向上させるため、この製造装置（異常装置）を早期に検出し、低歩留りの原因を解明する必要がある。関連する技術においては、異常装置を検出するために、時間軸を考慮しないで製造装置間の歩留り分布の差を解析することが多かった（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】“Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ”．  Ｏｃｔｏｂｅｒ  １９９９，  ｐ．５４
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、複数の製造装置の使用時期が偏っている場合、時間軸を考慮せずに歩留まり分布の差を分析するだけでは、異常装置の検出能力が低くなり誤報を発する恐れがある。また、誤報を減らし異常装置の検出能力を高めるために対象ロット数を増やした場合、異常装置を早期に検出することは難しくなってしまう。
【０００５】
本発明はこのような関連技術の問題点を解決するために成されたものであり、その目的は、検出感度を高め、誤報を低減することができる製造装置の異常検出システム、製造装置の異常検出方法及び製造装置の異常検出プログラムを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の特徴は、特定の製造工程で並行して使用される複数の製造装置の歩留りを製造装置が使用された時期ごとに比較することにより、他の製造装置に比して有意な低歩留り時期を有する低歩留時期保有装置及び有意な低歩留り時期を抽出する低歩留り抽出部と、複数の製造装置の最近の歩留り動向を比較することにより、他の製造装置に比して有意な歩留り低下傾向にある低下傾向装置を抽出する低下傾向抽出部と、低歩留時期保有装置及び低下傾向装置に対して、複数のレベルに段階化された警報を発する警報部と、複数の製造装置の歩留りデータを製造装置が使用された時期ごとに格納する歩留り記憶部とを有する製造装置の異常検出システムであることを要旨とする。
【０００７】
本発明の第２の特徴は、特定の製造工程で並行して使用される複数の製造装置の歩留りを製造装置が使用された時期ごとに比較することにより、他の製造装置に比して有意な低歩留り時期を有する低歩留時期保有装置及び有意な低歩留り時期を抽出する段階と、複数の製造装置の最近の歩留り動向を比較することにより、他の製造装置に比して有意な歩留り低下傾向にある低下傾向装置を抽出する段階と、低歩留時期保有装置及び低下傾向装置に対して、複数のレベルに段階化された警報を発する段階とを有する製造装置の異常検出方法であることを要旨とする。
【０００８】
本発明の第３の特徴は、コンピュータに、特定の製造工程で並行して使用される複数の製造装置の歩留りを製造装置が使用された時期ごとに比較することにより、他の製造装置に比して有意な低歩留り時期を有する低歩留時期保有装置及び有意な低歩留り時期を抽出する段階と、複数の製造装置の最近の歩留り動向を比較することにより、他の製造装置に比して有意な歩留り低下傾向にある低下傾向装置を抽出する段階と、低歩留時期保有装置及び低下傾向装置に対して、複数のレベルに段階化された警報を発する段階とを実行させる製造装置の異常検出プログラムであることを要旨とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面の記載において同一あるいは類似の部分には同一あるいは類似な符号を付している。
【００１０】
＜異常検出システム＞
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る半導体製造装置（以後、「製造装置」と略す）の異常検出システムは、低歩留りの時期を有する製造装置及び歩留りの低下傾向にある製造装置を抽出し、これらの製造装置に対して段階化された警報を発する機能を備えた演算部１と、演算部１に接続された歩留り記憶部２、イベント／動作条件記憶部３、出力データ記憶部４、及びプログラム記憶部５とを有する。演算部１は、低歩留り抽出部９と、低下傾向抽出部１０と、警報部１１と、イベント／動作条件調査部１２と、原因推定部１３とを有する。
【００１１】
低歩留り抽出部９は、特定の製造工程において並行して使用される複数の製造装置の歩留りを製造装置が使用された時期ごとに比較することにより、他の製造装置に比して有意な低歩留り時期を有する低歩留時期保有装置及び有意な低歩留り時期を抽出する。
【００１２】
低下傾向抽出部１０は、複数の製造装置の最近の歩留り動向を比較することにより、他の製造装置に比して有意な歩留り低下傾向にある低下傾向装置を抽出する。
【００１３】
警報部１１は、低歩留時期保有装置及び低下傾向装置に対して、複数のレベルに段階化された警報を発する。警報部１１は、低歩留時期保有装置が有する有意な低歩留り時期は現在も継続しているか否か、及び現在、低歩留時期保有装置は他の製造装置に比して有意な歩留りの低下傾向にあるか否かによって、警報を段階化する。
【００１４】
イベント／動作条件調査部１２は、低歩留り抽出部９により抽出された有意な低歩留り時期の前後において、低歩留時期保有装置に対して保守、点検、修理或いは部品の交換が実施されたか否か、及び低歩留時期保有装置の動作条件が変更されたか否かを調査する。
【００１５】
原因推定部１３は、イベント／動作条件調査部１２の調査結果に基いて低歩留時期保有装置の低歩留り原因を推定する。
【００１６】
歩留り記憶部２は、複数の製造装置の歩留りデータを製造装置が使用された時期ごとに格納する。歩留りデータは、特定の製造工程を含む一連の製造ラインを経た完成品の良品率、特定の製造工程における良品率、製造装置により処理された処理対象物としての半導体ウェハにおけるウェハ面内不良分布を数値化した特徴量、及び製造装置により処理された一群の処理対象物におけるロット内歩留り分布を数値化した特徴量の少なくとも１つを含む
イベント／動作条件記憶部３は、製造装置に対して実施された保守、点検、修理或いは部品の交換、及び製造装置の動作条件の変更の履歴を格納する。
【００１７】
演算部１は、通常のコンピュータシステムの中央処理装置（ＣＰＵ）の一部として構成すればよい。低歩留り抽出部９、低下傾向抽出部１０、警報部１１、イベント／動作条件調査部１２、及び原因推定部１３は、それぞれ専用のハードウェアで構成しても良く、通常のコンピュータシステムのＣＰＵを用いて、ソフトウェアで実質的に等価な機能を有していても構わない。
【００１８】
歩留り記憶部２、イベント／動作条件記憶部３、出力データ記憶部４、及びプログラム記憶部５は、それぞれ、半導体ＲＯＭ、半導体ＲＡＭ等の半導体メモリ装置、磁気ディスク装置、磁気ドラム装置、磁気テープ装置などの補助記憶装置で構成してもよく、ＣＰＵの内部の主記憶装置で構成しても構わない。
【００１９】
演算部１には、入出力制御部６を介して、操作者からのデータや命令などの入力を受け付ける入力装置７と、警報部１１が発する警報及び異常検出結果を出力する出力装置８とが接続されている。入力装置７には、キーボード、マウス、ライトペンまたはフレキシブルディスク装置などが含まれる。出力装置８には、プリンタ装置、表示装置などが含まれる。表示装置には、ＣＲＴ、液晶などのディスプレイ装置が含まれる。
【００２０】
演算部１で実行される各処理のプログラム命令はプログラム記憶部５に記憶されている。プログラム命令は必要に応じてＣＰＵに読み込まれ、ＣＰＵの内部の演算部１によって、演算処理が実行される。また同時に、一連の演算処理の各段階で発生した数値情報などのデータは、ＣＰＵ内の主記憶装置に一時的に記憶される。
【００２１】
図１の低歩留り抽出部９は、図２に示すように、並行時期抽出部１４と、歩留りしきい値判定部１５と、低歩留り認定部１６とを有する。
【００２２】
並行時期抽出部１４は、複数の製造装置が並行して使用された時期を抽出する。換言すれば、並行時期抽出部１４は、製造装置が使用された時期から対象製造装置あるいはそれ以外の製造装置が連続して使用された時期を除去する。
【００２３】
歩留りしきい値判定部１５は、歩留りしきい値に比して歩留りの低い時期を有する製造装置及び歩留りの低い時期を抽出する。
【００２４】
低歩留り認定部１６は、歩留りの低い時期において、他の製造装置との間で歩留りに有意差がある製造装置を低歩留時期保有装置と認定し、歩留りの低い時期を有意な低歩留り時期と認定する。即ち、低歩留り認定部１６は、歩留りしきい値判定部１５によって抽出された製造装置の中から、低歩留時期保有装置を認定する。
【００２５】
更に、歩留りしきい値判定部１５は、良／不良判定部１９と、連続不良判定部２０とを有する。良／不良判定部１９は、製造装置により処理された一群の処理対象物の歩留りを歩留りしきい値と比較することにより処理対象物の良／不良を判定する。連続不良判定部２０は、複数群の処理対象物が一定期間実質的に連続して不良と判定された場合に一定期間を歩留りの低い時期と認定する。
【００２６】
図１の低下傾向抽出部１０は、図３に示すように、動向しきい値判定部１７と、低下傾向認定部１８とを有する。動向しきい値判定部１７は、歩留り動向しきい値に比して最近の歩留り動向が低下傾向にある製造装置を抽出する。低下傾向認定部１８は、他の製造装置との間で最近の歩留り動向に有意差がある製造装置を低下傾向装置と認定する。即ち、低下傾向認定部１８は、動向しきい値判定部１７によって抽出された製造装置の中から、低下傾向装置を認定する。
【００２７】
図４（ａ）は、２つの製造装置３０、３１ａにより処理されたロットの歩留りを処理時期に従ってプロットしたグラフである。縦軸はロットの歩留りを示し、横軸は処理時期を示す。製造装置３０により処理されたロットの歩留りは、処理時期が遅くなるに従って低くなっている。即ち、製造装置３０の最近の歩留り動向は低下傾向にある。一方、製造装置３１ａにより処理されたロットの歩留りは、処理時期に依らずほぼ一定である。即ち、製造装置３１ａの最近の歩留り動向は安定している。この場合、製造装置３０に対して、動向しきい値判定部１７は、製造装置３０が歩留り動向しきい値に比して最近の歩留り動向が低下傾向にあると判定し、製造装置３０を抽出する。そして、低下傾向認定部１８は、製造装置３０が製造装置３１ａとの間で最近の歩留り動向に有意差があると判定し、製造装置３０を「低下傾向装置」と認定する。
【００２８】
図４（ｂ）は、２つの製造装置３０、３１ｂにより処理されたロットの歩留りを処理時期に従ってプロットしたグラフである。縦軸はロットの歩留りを示し、横軸は処理時期を示す。製造装置３０及び製造装置３１ｂにより処理されたロットの歩留りは、それぞれ処理時期が遅くなるに従って低くなっている。即ち、製造装置３０及び製造装置３１ｂの最近の歩留り動向はそれぞれ低下傾向にある。この場合、製造装置３０に対して、動向しきい値判定部１７は、製造装置３０が歩留り動向しきい値に比して最近の歩留り動向が低下傾向にあると判定し、製造装置３０を抽出する。しかし、低下傾向認定部１８は、製造装置３０が製造装置３１ｂとの間で最近の歩留り動向に有意差がないと判定し、製造装置３０を「低下傾向装置」と認定しない。
【００２９】
図５は、特定の製造工程で使用する２つの製造装置３０、３１により処理されたロットを処理時期３５に従って配列した図である。並行時期抽出部１４は、製造装置３０、３１により処理されたロットを処理時期３５に従って配列し、製造装置３０、３１が適当な頻度で使用された時期を抽出する。換言すれば、並行時期抽出部１４は、製造装置３０、３１が使用された全体の処理時期３５から製造装置３０あるいは製造装置３１が不自然に連続して使用された連続使用時期３６を除去する。したがって、全体の処理時期３５から連続使用時期３６を除去した残りの時期が、製造装置３０、３１が適当な頻度で使用された時期、即ち製造装置３０、３１が並行して使用された時期に相当する。
【００３０】
図６は、図１の歩留り記憶部２に格納された歩留りデータを用いて、特定の製造装置により処理されたロットの歩留りを処理時期に従ってプロットしたグラフである。ロットの歩留りは図６中の菱形印で示す。図６に示す歩留り分布に対して、良／不良判定部１９は、各ロットの歩留りを歩留りしきい値３７と比較することにより各ロットの良／不良を判定する。即ち、良／不良判定部１９は、歩留りしきい値３７よりも歩留りが高いロットを「良」と判定し、歩留りしきい値３７よりも歩留りが低いロットを「不良」と判定する。「良」と判定されたロットについては、そのロットの処理時期の歩留り９５％の位置に四角形印を付し、「不良」と判定されたロットについては、そのロットの処理時期の歩留り６０％の位置に四角形印を付した。
【００３１】
連続不良判定部２０は、複数のロットが一定期間実質的に連続して不良と判定された場合にその一定期間を「歩留りの低い時期」と認定する。具体的には、特定のロットの判定結果と特定のロットに時系列的に連続した前後数ロットの判定結果との多数決をとり、特定のロットが低歩留り側に属するか否かを判断る。即ち、低歩留り側に属するロットがある程度連続した処理時期があった場合、それらのロットの処理時期を歩留りの低い時期とみなす。低歩留まり側に連続して属するロット数が指定された範囲以下であれば、ノイズとみなして歩留りの低い時期から除外する。多数決の結果を図６中の太い点線で示す。このようにして、歩留りしきい値判定部１５は、歩留りしきい値３７に比して歩留りの低い時期を有する製造装置及び歩留りの低い時期を抽出する。
【００３２】
更に、歩留りの低い時期が有る場合、動向しきい値判定部１７は、歩留りの低い時期の直前に処理されたロットの歩留り動向が歩留り動向しきい値に比して低下傾向にあるか否かを判定する。直前ロットの歩留り動向が低下傾向にある場合、連続不良判定部２０は、上述した歩留りの低い時期に対して低下傾向にある時期を加え、これを新たな歩留りの低い時期と認定する。
【００３３】
図７は、図１の警報部１１により「レベル１」の警報が発せられる製造装置３０ａ及び比較対象となる製造装置３２ａの歩留り分布の一例を示す。製造装置３２ａにより処理されたロットの歩留りは、処理時期に依らずほぼ一定であり且つ歩留りしきい値よりも高い。即ち、製造装置３２ａは、低歩留時期保有装置でも低下傾向装置でもない。一方、製造装置３０ａにより処理されたロットの歩留りは、特定の処理時期以後、歩留りしきい値よりも低くなり、現在、処理時期が遅くなるに従って更に低くなっている。そして、製造装置３０ａは、製造装置３２ａに比して有意な低歩留り時期を有し、現在、製造装置３２ａに比して有意な歩留りの低下傾向にある。換言すれば、製造装置３０ａは、低歩留り抽出部９により低歩留時期保有装置として抽出されると同時に低下傾向抽出部１０により低下傾向装置としても抽出される。従って、警報部１１は、製造装置３０ａに対して「レベル１」の警報を発する。このように、「レベル１」の警報が発せられる製造装置は、他の製造装置に比して有意な低歩留り時期を有し、その低歩留り時期が現在も続いており、さらに最近低下傾向にあると定義される。
【００３４】
図８は、図１の警報部１１により「レベル２」の警報が発せられる製造装置３０ｂ及び比較対象となる製造装置３２ｂの歩留り分布の一例を示す。製造装置３２ｂにより処理されたロットの歩留りは、処理時期に依らずほぼ一定であり且つ歩留りしきい値よりも高い。即ち、製造装置３２ａは、低歩留時期保有装置でも低下傾向装置でもない。一方、製造装置３０ｂにより処理されたロットの歩留りは、特定の処理時期以後、歩留りしきい値よりも低くなり、現在、低い状態に維持されている。そして、製造装置３０ｂは、製造装置３２ｂに比して有意な低歩留り時期を有し、有意な低歩留り時期は現在も継続しているが、製造装置３２ｂに比して有意な歩留りの低下傾向にはない。換言すれば、製造装置３０ｂは、低歩留り抽出部９により低歩留時期保有装置として抽出されるが低下傾向抽出部１０により低下傾向装置として抽出されない。従って、警報部１１は、製造装置３０ｂに対して「レベル２」の警報を発する。このように、「レベル２」の警報が発せられる製造装置は、他の製造装置に比して有意な低歩留り時期を有し、その有意な低歩留り時期は現在も継続していると定義される。
【００３５】
図９（ａ）は、図１の警報部１１により「レベル３」の警報が発せられる製造装置３０ｃ及び比較対象となる製造装置３２ｃの歩留り分布の一例を示す。製造装置３２ｃにより処理されたロットの歩留りは、処理時期に依らずほぼ一定であり且つ歩留りしきい値よりも高い。即ち、製造装置３２ｃは、低歩留時期保有装置でも低下傾向装置でもない。一方、製造装置３０ｃにより処理されたロットの歩留りは、特定の処理時期において歩留りしきい値よりも低かったが、現在、歩留りしきい値よりも高い。そして、製造装置３０ｃは、製造装置３２ｃに比して有意な低歩留り時期を有し、現在、有意な低歩留り時期は回復し、製造装置３２ｃに比して有意な歩留りの低下傾向にはない。換言すれば、製造装置３０ｃは、低歩留り抽出部９により低歩留時期保有装置として抽出されるが低下傾向抽出部１０により低下傾向装置として抽出されない。従って、警報部１１は、製造装置３０ｃに対して「レベル３」の警報を発する。
【００３６】
図９（ｂ）は、図１の警報部１１により「レベル３」の警報が発せられる製造装置３０ｄ及び比較対象となる製造装置３２ｄの歩留り分布の他の例を示す。製造装置３２ｄにより処理されたロットの歩留りは、処理時期に依らずほぼ一定であり且つ歩留りしきい値よりも高い。即ち、製造装置３２ｄは、低歩留時期保有装置でも低下傾向装置でもない。一方、製造装置３０ｄにより処理されたロットの歩留りは、過去において歩留りしきい値よりも高く、現在も、高い歩留りを維持している。そして、製造装置３０ｄは、製造装置３２ｄに比して歩留りに有意差があるものの、製造装置３２ｄに比して有意な低歩留り時期を有さず、現在、製造装置３２ｄに比して有意な歩留りの低下傾向にはない。換言すれば、製造装置３０ｄは、低歩留り抽出部９により低歩留時期保有装置として抽出されず、低下傾向抽出部１０により低下傾向装置として抽出されない。従って、警報部１１は、製造装置３０ｄに対して「レベル３」の警報を発する。
【００３７】
このように、「レベル３」の警報が発せられる製造装置は、製造装置３２ｃ、３２ｄに比して有意な低歩留り時期はない、或いは有意な低歩留り時期はあっても既に回復済であり、製造装置３２ｃ、３２ｄに比して有意な歩留りの低下傾向にはないと定義される。
【００３８】
図１０は、図１の警報部１１により「レベル４」の警報が発せられる製造装置３０ｅ及び比較対象となる製造装置３２ｅの歩留り分布の一例を示す。製造装置３２ｅにより処理されたロットの歩留りは、処理時期に依らずほぼ一定であり且つ歩留りしきい値よりも高い。即ち、製造装置３２ｅは、低歩留時期保有装置でも低下傾向装置でもない。一方、製造装置３０ｅにより処理されたロットの歩留りは、過去において歩留りしきい値よりも高かったが、現在、処理時期が遅くなるに従って低くなっている。そして、製造装置３０ｅは、製造装置３２ｅに比して有意な低歩留り時期を有さず、製造装置３２ｅに比して有意な歩留りの低下傾向にある。換言すれば、製造装置３０ｅは、低歩留り抽出部９により低歩留時期保有装置として抽出されないが低下傾向抽出部１０により低下傾向装置として抽出される。従って、警報部１１は、製造装置３０ｅに対して「レベル４」の警報を発する。このように、「レベル４」の警報が発せられる製造装置は、他の製造装置に比して有意な低歩留り時期を有さないが、現在、他の製造装置に比して有意な歩留りの低下傾向にあると定義される。
【００３９】
＜異常検出方法＞
次に、図１１乃至図１３を参照して、図１に示した異常検出システムを用いた製造装置の異常検出方法を説明する。製造装置の異常検出方法は、製造工程及び製造装置の指定段階（Ｓ１０）と、最新歩留り動向解析段階（Ｓ２０）と、過去歩留り解析・警報発生段階（Ｓ３０）とを具備する。製造工程及び製造装置の指定段階（Ｓ１０）及び最新歩留り動向解析段階（Ｓ２０）は図１１に示し、過去歩留り解析・警報発生段階（Ｓ３０）は図１２及び図１３に示す。
【００４０】
（イ）先ずＳ１０段階において、操作者が異常検出の対象となる製造工程（対象工程）及び製造装置（対象装置）を指定することにより、演算部１は、対象製造工程並びに対象製造装置及び対象製造工程で使用される他の製造装置の歩留りデータを対象製造装置が使用された時期ごとに歩留り記憶部２から読み出す。
【００４１】
（ロ）以下に示すＳ２０１〜２０９段階を具備する最新歩留り動向解析段階（Ｓ２０）を実施する。先ず、Ｓ２０１段階において、動向しきい値判定部１７は、対象装置により処理された最新の数ロットの歩留りと処理時期との相関を調べる。具体的には、動向しきい値判定部１７は、予め、歩留り動向しきい値（例えば、Ｒ＝−０．７）を設定し、歩留り動向しきい値Ｒを基準として最新の数ロットの歩留り動向（歩留り増加率）を調査する。最新の数ロットの歩留り増加率が歩留り動向しきい値よりも大きい場合、即ち、最新の数ロットの歩留りと処理時期との間に正の相関がある場合（Ｓ２０２段階でＮｏ）、Ｓ２０３段階において、動向しきい値判定部１７は、対象装置は、「有意傾向正常」であると判定する。
【００４２】
（ハ）歩留り増加率が歩留り動向しきい値よりも小さい場合、即ち、最新の数ロットの歩留りと処理時期との間に負の相関がある場合（Ｓ２０２段階でＹｅｓ）、Ｓ２０４段階に進む。Ｓ２０４段階において、動向しきい値判定部１７は、対象装置が低下傾向にある時期を抽出する。対象装置について検定に必要なロット数の歩留りデータがない場合（Ｓ２０５段階においてＮｏ）、対象装置は調査対象外となり、Ｓ２０６段階において、動向しきい値判定部１７は、対象装置は、「有意傾向推定正常」であると判定する。検定に必要なロット数の歩留りデータがある場合（Ｓ２０５段階においてＹｅｓ）、Ｓ２０７段階に進む。
【００４３】
（ニ）Ｓ２０７段階において、低下傾向認定部１８は、対象装置が低下傾向にある時期に他の製造装置で処理されたロット群に対しても歩留まりと処理時間の相関を調べる。他の製造装置にも負の相関が見られる場合（Ｓ２０７段階においてＹｅｓ）、Ｓ２０８段階において、低下傾向認定部１８は、対象装置は、「有意傾向正常」であると判定する。例えば、図４（ｂ）に示したように、対象装置３０だけでなく他の製造装置３１ｂにより処理されたロットにも負の相関が見られる場合、製造装置に起因しない他の不良原因があることが予想されるので、対象装置３０を異常とはみなすことはしない。
【００４４】
（ホ）他の製造装置に負の相関が見られない場合（Ｓ２０７段階においてＮｏ）、Ｓ２０９段階に進む。Ｓ２０９段階において、低下傾向認定部１８は、対象装置の歩留まり動向のみが歩留り低下傾向にあるとみなし、対象装置を他の製造装置との間で最近の歩留り動向に有意差がある「低下傾向装置」と認定する。例えば、図４（ａ）に示したように、他の製造装置３１ａに経時的な歩留まりの変動はないが、対象装置３０には歩留まりと処理日時に負の相関が見られる場合、対象装置３０を異常とみなすことが出来る。
【００４５】
このようにして、低下傾向抽出部１０は、Ｓ２０段階において、複数の製造装置の最近の歩留り動向を比較することにより、他の製造装置に比して有意な歩留り低下傾向にある対象装置を「低下傾向装置」として抽出する。
【００４６】
引き続いて、図１２及び図１３に示すＳ３０１〜Ｓ３２０段階を具備する過去歩留り解析・警報発生段階（Ｓ３０）を実施する。
【００４７】
（Ａ）先ず、Ｓ３０１段階において、並行時期抽出部１４は、製造装置が使用された時期から対象製造装置あるいはそれ以外の製造装置が連続して使用された時期を除去する。具体的には、図５に示したように、総てのロットを対象工程において対象装置３０で処理されたロットと他の製造装置３１で処理されたロットに分類し、時系列で並べたときの連続性について調べる。不自然に連続して対象装置３０あるいは他の製造装置３１で処理された連続使用時期３６がある場合、連続使用時期３６において製造装置に起因しない他の不良原因による歩留まり変動が発生する可能性があり、誤報の原因となり得る。従って、処理時期３５から連続使用時期３６を取り除き、時系列的に対象の製造装置３０が適度にミックスして処理された時期の歩留りデータのみを抽出する。このようにして、並行時期抽出部１４は複数の製造装置が並行して使用された時期を抽出する。
【００４８】
（Ｂ）対象装置について検定に必要なロット数の歩留りデータがない場合（Ｓ３０２段階においてＮｏ）、対象装置は調査対象外となり、Ｓ３０３段階において、歩留りしきい値判定部１５は、対象装置は、「推定正常」であると判定する。検定に必要なロット数の歩留りデータがある場合（Ｓ３０２段階においてＹｅｓ）、Ｓ３０４段階に進む。
【００４９】
（Ｃ）Ｓ３０４段階において、歩留りしきい値判定部１５は、対象装置で処理されたロット群に明らかに低歩留まりであった時期があるか否かを調べる。例えば、図６に示した歩留り分布に対して、良／不良判定部１９は、各ロットの歩留りを歩留りしきい値３７と比較することにより各ロットの良／不良を判定する。連続不良判定部２０は、複数のロットが一定期間実質的に連続して不良と判定された場合にその一定期間を「歩留りの低い時期」と認定する。歩留りの低い時期が無い場合（Ｓ３０５段階においてＮｏ）、Ｓ３１０段階に進む。歩留りの低い時期が有る場合（Ｓ３０５段階においてＹｅｓ）、Ｓ３０６段階に進む。
【００５０】
（Ｄ）Ｓ３０６段階において、動向しきい値判定部１７は、歩留りの低い時期の直前に処理されたロットの歩留り動向が歩留り動向しきい値に比して低下傾向にあるか否かを判定する。直前ロットの歩留り動向が低下傾向にある場合、Ｓ３０７段階において、連続不良判定部２０は、上述した歩留りの低い時期に対して低下傾向にある時期を加え、これを新たな歩留りの低い時期と認定する。「歩留りの低い時期」を抽出することにより、検定の検出感度を高めるだけでなく、異常発生時期を効率良く調べることも可能となる。
【００５１】
（Ｅ）対象装置について検定に必要なロット数の歩留りデータが有る場合（Ｓ３０８段階においてＹｅｓ）、Ｓ３１０段階に進む。検定に必要なロット数の歩留りデータが無い場合（Ｓ３０８段階においてＮｏ）、Ｓ３０９段階において、歩留りの低い時期の抽出前の歩留りデータを再取得する。
【００５２】
（Ｆ）Ｓ３１０段階において、低歩留り認定部１６は、歩留りの低い時期において、他の製造装置との間で歩留りに有意差があるか否かを判断する。Ｓ３１０段階はクラスカル・ウォリス検定である。他の製造装置との間で歩留りに有意差がない場合（Ｓ３１０段階においてＮｏ）、Ｓ３１１段階に進む。Ｓ３１１段階において、低下傾向抽出部１０は、対象装置が他の製造装置に比して有意な歩留り低下傾向にあるか否かを判断する。Ｓ３１１段階はシェッフェ対比較である。対象装置が有意な歩留り低下傾向にある場合（Ｓ３１１段階においてＹｅｓ）、警報部１１は、Ｓ３１３段階において、対象装置に対して「レベル４」の警報を発する。対象装置が有意な歩留り低下傾向にない場合（Ｓ３１１段階においてＮｏ）、演算部１は、Ｓ３１２段階において対象装置を「正常」と認定する。
【００５３】
（Ｇ）他の製造装置との間で歩留りに有意差がある場合（Ｓ３１０段階においてＹｅｓ）、Ｓ３１４、Ｓ３１６段階に進む。Ｓ３１４段階において、低歩留り認定部１６は、対象装置を低歩留時期保有装置と認定し、有意な低歩留り時期において低歩留時期保有装置は対象装置１つのみであるか否かを判断する。低歩留時期保有装置が対象装置１つのみである場合、警報部１１は、Ｓ３１５段階において対象装置に対して「有意ワースト装置！」の警報を発する。
【００５４】
（Ｈ）Ｓ３１６段階において、低歩留り抽出部９は、対象装置が有する有意な低歩留り時期は現在も継続しているか否かを判定する。有意な低歩留り時期がないか、或いは有意な低歩留り時期があっても回復し現在継続していない場合（Ｓ３１６段階においてＮｏ）、Ｓ３１７段階において、警報部１１は、対象装置に対して「レベル３」の警報を発する。有意な低歩留り時期は現在も継続している場合（Ｓ３１６段階においてＹｅｓ）、Ｓ３１８段階に進む。
【００５５】
（Ｉ）Ｓ３１８段階において、低下傾向抽出部１０は、対象装置が他の製造装置に比して有意な歩留り低下傾向にあるか否かを判断する。対象装置が有意な歩留り低下傾向にある場合（Ｓ３１８段階においてＹｅｓ）、警報部１１は、Ｓ３２０段階において対象装置に対して「レベル１」の警報を発する。対象装置が有意な歩留り低下傾向にない場合（Ｓ３１８段階においてＮｏ）、警報部１１は、Ｓ３１９段階において、対象装置に対して「レベル２」の警報を発する。
【００５６】
このようにして、低歩留り抽出部９は、特定の製造工程において並行して使用される複数の製造装置の歩留りを製造装置が使用された時期ごとに比較することにより、他の製造装置に比して有意な低歩留り時期を有する低歩留時期保有装置及び有意な低歩留り時期を抽出する。
【００５７】
図１４は、図１１乃至１３に示した異常検出方法を実行した集計結果の一例を示す表である。「パラメータ」は、歩留り記憶部２に記憶された歩留りデータのパラメータを示す。即ち、「全ビット良品率」、「ダイソータ（Ｄ／Ｓ）イールド」、「ＤＣ−Ｙｉｅｌｄ」、「ファンクションイールド」、「全ビット良品不良品割合」、及び「Ｄ／Ｓ不良率」は、特定の製造工程を含む一連の製造ラインを経た完成品の良品率或いは特定の製造工程における良品率に含まれる概念（パラメータ）である。有意な低歩留り時期が過去に無かった場合、「なし」が表示され、有意な低歩留り時期が過去にあったが現在回復している場合、「回復」が表示され、有意な低歩留り時期が過去にあり現在も継続している場合、「継続中！」が表示される。なお、歩留りデータの他のパラメータとして、例えば特開２００２−３５９２６６号公報の段落［０００５］〜［００５３］で示されたような、処理対象物としての半導体ウェハにおけるウェハ面内不良分布を数値化した特徴量やロット内歩留り分布を数値化した特徴量を利用することもできる。
【００５８】
図１５（ａ）に示すように、図１の出力装置８は、特定の製造装置について異常検出結果を個別に表示することができる。また図１５（ｂ）に示すように、出力装置８は、図１の歩留り記憶部２に格納された特定の製造装置の歩留り分布を表示したり、更に図１５（ｃ）に示すように、特定の製造装置の歩留り分布のうち有意な低歩留り時期を選択的に表示することもできる。
【００５９】
以上説明したように、ある製造工程において複数の製造装置が使用された時期や低歩留まり時期を自動的に抽出する。その低歩留り時期内で他の製造装置との歩留まり差があるか否か及び最近の処理ロットで歩留まり低下傾向が有るか否かを調べる。異常があれば状況に見合ったレベルの警告を発信する。関連技術においては、全ロットの歩留りデータの統計値や歩留まり差のみで異常装置を検出したり、優先順位を付けており、経時的な変動はあまり重視されていなかった。しかし、本発明の実施の形態によれば、時間軸を考慮して適切に歩留りデータを抽出して状況を把握することにより、検出感度を向上させ、誤報率を低減することができる。更に、より効果的な対策順位の優先順位付けを迅速に行うことも可能となる。
【００６０】
＜異常検出プログラム＞
上述した製造装置の異常検出方法は、時系列的につながった一連の処理又は操作、即ち「手順」として表現されている。この製造装置の異常検出方法を、コンピュータシステムを用いて実行するために、コンピュータシステム内のプロセッサーなどが果たす複数の機能を特定するコンピュータプログラムとして構成することができる。また、このコンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能なコンピュータプログラム記憶媒体に保存することができる。このコンピュータプログラム記憶媒体をコンピュータシステムに読み込ませ、コンピュータプログラムを実行してコンピュータを制御しながら上述した方法を実現することができる。このコンピュータプログラム記憶媒体は、図１に示したプログラム記憶部５として用いる、あるいはプログラム記憶部５に読み込ませ、このプログラムにより演算部１における種々の作業を所定の処理手順に従って実行することができる。ここで、コンピュータプログラム記憶媒体としては、メモリ装置、磁気ディスク装置、光ディスク装置、その他のプログラムを記録することができるような装置が含まれる。
【００６１】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は、１つの実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００６２】
本発明の実施の形態では、本発明に係る製造装置の一例として、半導体装置の製造工程において使用される半導体製造装置について説明したが、本発明に係る製造装置はこれに限定されるものではない。特定の製造工程において並行して使用される複数の製造装置であれば、半導体装置の製造工程に限らず、他の製品の製造工程において使用される製造装置にも適用可能である。
【００６３】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、検出感度を高め、誤報を低減することができる製造装置の異常検出システム、製造装置の異常検出方法及び製造装置の異常検出プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る製造装置の異常検出システムを示すブロック図である。
【図２】図２は、図１の低歩留り抽出部を詳細に示すブロック図である。
【図３】図３は、図１の低下傾向抽出部を詳細に示すブロック図である。
【図４】図４（ａ）は、他の製造装置に比して有意な歩留り低下傾向にある低下傾向装置の一例を示すグラフである。図４（ｂ）は、最近の歩留り動向が低下傾向にあるが、他の製造装置に比して有意な歩留り低下傾向にない製造装置の一例を示すグラフである。
【図５】図５は、複数の製造装置が並行して使用された時期、及び対象製造装置あるいはそれ以外の製造装置が連続して使用された時期の一例を示す図である。
【図６】図６は、図２の歩留りしきい値判定部が、歩留りしきい値に比して歩留りの低い時期を抽出する手順の一例を示すグラフである。
【図７】図７は、図１の警報部により「レベル１」の警報が発せられる製造装置の歩留り分布の一例を示すグラフである。
【図８】図８は、図１の警報部により「レベル２」の警報が発せられる製造装置の歩留り分布の一例を示すグラフである。
【図９】図９（ａ）は、図１の警報部により「レベル３」の警報が発せられる製造装置の歩留り分布の一例を示すグラフである。図９（ｂ）は、図１の警報部が「レベル３」の警報を発する製造装置の歩留り分布の他の例を示すグラフである。
【図１０】図１０は、図１の警報部により「レベル４」の警報が発せられる製造装置の歩留り分布の一例を示すグラフである。
【図１１】図１１は、図１の異常検出システムを用いた製造装置の異常検出方法の一部を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、図１の異常検出システムを用いた製造装置の異常検出方法の図１１に続く部分を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、図１の異常検出システムを用いた製造装置の異常検出方法の図１２に続く部分を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、図１の出力データ記憶部に格納され、或いは出力装置から供給される製造装置の異常検出集計結果の一例を示す表である。
【図１５】図１５（ａ）は、図１の出力装置から供給される特定の製造装置の異常検出結果の一例を示す表である。図１５（ｂ）は、図１の歩留り記憶部に格納されている製造装置の歩留まり分布の一例を示すグラフである。図１５（ｃ）は、図１５（ｂ）の歩留り分布のうち図１５（ａ）の異常検出結果から求まる有意な低歩留り時期を選択的に表示したグラフである。
【符号の説明】
１    演算部
２    歩留り記憶部
３    イベント／動作条件記憶部
４    出力データ記憶部
５    プログラム記憶部
６    入出力制御部
７    入力装置
８    出力装置
９    低歩留り抽出部
１０    低下傾向抽出部
１１    警報部
１２    イベント／動作条件調査部
１３    原因推定部
１４    並行時期抽出部
１５    歩留りしきい値判定部
１６    低歩留り認定部
１７    動向しきい値判定部
１８    低下傾向認定部
１９    良／不良判定部
２０    連続不良判定部
３０、３０ａ〜３０ｅ    対象装置
３１ａ、３１ｂ、３２ａ〜３２ｅ    他の製造装置
３５    処理時期
３６    連続使用時期
３７    歩留りしきい値
【図１】
2005032925.tif 000003
【図２】
2005032925.tif 000004
【図３】
2005032925.tif 000005
【図４】
2005032925.tif 000006
【図５】
2005032925.tif 000007
【図６】
2005032925.tif 000008
【図７】
2005032925.tif 000009
【図８】
2005032925.tif 000010
【図９】
2005032925.tif 000011
【図１０】
2005032925.tif 000012
【図１１】
2005032925.tif 000013
【図１２】
2005032925.tif 000014
【図１３】
2005032925.tif 000015
【図１４】
2005032925.tif 000016
【図１５】
2005032925.tif 000017