(57)【要約】【課題】簡易な構成により、自動搬送障害の早期原因究明を可能にする通信記録装置およびこれを備えた障害解析装置を提供する。【解決手段】通信記録装置２０は、Ｄ−ｓｕｂ２５インタフェースを介して、半導体製造装置１６およびＡＭＨＳコントローラ１２にそれぞれ接続される。通信記録装置２０は、タイムスタンプの基になる時間情報を計測するように構成されたシステムクロック４２を備える。さらに、通信記録装置２０は、半導体製造装置１６およびＡＭＨＳコントローラ１２との間で通信される信号の変化内容を、変化内容ごとにタイムスタンプを付加した上で、第１の通信情報としてＲＡＭ４４に記録するように構成されたマイコン３０を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造装置と、この半導体製造装置にウェハを搬送するための自動搬送システムとの間の通信状態を記録するための通信記録装置であって、
前記半導体製造装置に接続可能な第１の接続手段と、
前記自動搬送システムに接続可能な第２の接続手段と、
時間情報を計測するためのクロック手段と
通信状態を記録することが可能な第１の記録手段と、
前記第１の接続手段と前記第２の接続手段との間を通過する信号の変化に係る情報を、それぞれの変化ごとに前記クロック手段の時間状態と対応づけて、第１の通信情報として、前記第１の記録手段に記録するように構成された記録制御手段と、
前記第１の記録手段を外部装置からアクセス可能にするように構成された第３の接続手段と、
を備えた通信記録装置。
【請求項２】
半導体製造装置と、この半導体製造装置にウェハを搬送するための自動搬送システムとの間の通信状態を記録するための通信記録装置であって、
前記半導体製造装置に接続可能な第１の接続手段と、
前記自動搬送システムに接続可能な第２の接続手段と、
時間情報を計測するためのクロック手段と
通信状態を記録することが可能な第１の記録手段と、
前記第１の接続手段と前記第２の接続手段との間を通過する信号の変化に係る情報を、それぞれの変化ごとに前記クロック手段の時間状態と対応づけて、第１の通信情報として、前記記録手段に記録するように構成された記録制御手段と、
実行されるべきシナリオにおける本来の通信状態を示す第２の通信情報を記録する第２の記録手段と、
前記第１の通信情報と前記第２の通信情報との比較結果に基づいて、前記半導体製造装置と前記自動搬送システムとの間の通信を解析する解析手段と、
を備えた通信記録装置。
【請求項３】
前記第１の接続手段は、Ｄ−ｓｕｂ２５インタフェースを介して前記半導体製造装置に接続されるように構成され、
前記第２の接続手段は、Ｄ−ｓｕｂ２５インタフェースを介して前記自動搬送システムに接続されるように構成される請求項１または２に記載の通信記録装置。
【請求項４】
請求項１に記載の通信記録手段と、
実行されるべきシナリオにおける本来の通信状態を示す第２の通信情報を記録する第２の記録手段と、
前記第１の通信情報と前記第２の通信情報との比較結果に基づいて、前記半導体製造装置と前記自動搬送システムとの間の通信を解析する解析手段と、
を備えた障害解析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体製造装置と、この半導体製造装置にウェハを搬送するための自動搬送システムとの間の通信状態を記録するための通信記録装置、およびこれを備えた障害解析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェハの大型化に伴い、近年、半導体製造工場における自動搬送化が進められている。この自動搬送化の技術の代表例としては、世界中の３００ｍｍ半導体工場で広く利用されているＳＥＭＩスタンダードＥ８４が挙げられる。
【０００３】
ところが、自動搬送化を採り入れた半導体製造工場では、工場立ち上げ時の自動搬送障害が発生することがあった。工場を立ち上げはなるべく短期間で行うことが好ましいとされているため、工場立ち上げ時の自動搬送障害に適切に対処するための措置を講じることが重要である。
【０００４】
自動搬送障害に適切に対処するための措置の一例として、従来、ＡＭＨＳ(Automated Material Handling Systems)を適切に緊急停止させるための手法が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３１５７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
工場を立ち上げはなるべく短期間で行うためには、障害発生時の停止措置を開発することに加えて、障害発生時における早期原因究明を実現することが好ましい。
【０００６】
ところが、半導体製造装置およびＡＭＨＳは別々のメーカで製造されて、半導体製造工場にそれぞれ据え付けられるという現状がある。このため、ＳＥＭＩスタンダードＥ８４の自動搬送障害は、半導体製造装置メーカとＡＭＨＳメーカとの双方の情報を絡めて確認する必要があり、その結果、障害発生時における早期原因究明を実現することが困難になることがあった。
【０００７】
この発明の目的は、簡易な構成により、自動搬送障害の早期原因究明を可能にする通信記録装置およびこれを備えた障害解析装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る通信記録装置は、半導体製造装置と、この半導体製造装置にウェハを搬送するための自動搬送システムとの間の通信状態を記録するためのものである。この通信記録装置は、第１の接続手段、第２の接続手段、クロック手段、第１の記録手段、記録制御手段、および第３の接続手段を備える。
【０００９】
第１の接続手段は、半導体製造装置と接続可能になるように構成される。第２の接続手段は、自動搬送システムと接続可能になるように構成される。第１の接続手段および第２の接続手段の代表例として、Ｄ−ｓｕｂ２５インタフェースが挙げられる。
【００１０】
クロック手段は、時間情報を計測するように構成される。この時間情報は、日時または時刻のようにタイムスタンプの基となる情報である。第１の記録手段は、通信状態を記録することが可能に構成されている。第１の記録手段の例としてはＳＲＡＭが挙げられる。
【００１１】
記録制御手段は、第１の接続手段と第２の接続手段との間を通過する信号の変化に係る情報を、それぞれの変化ごとにクロック手段の時間状態と対応づけて、第１の通信情報として、第１の記録手段に記録するように構成される。記録制御手段の動作の例として、クロック手段の時間状態を基に信号の変化内容の情報にタイムスタンプを付加した上で、第１の通信情報として第１の記録手段に記録することが挙げられる。
【００１２】
第３の接続手段は、第１の記録手段を外部装置からアクセス可能にするように構成される。第３の接続手段は、第１の通信情報を外部機器に供給するために利用される。
【００１３】
この構成においては、半導体製造装置と自動搬送システムとの間の通信における信号の変化のそれぞれがタイムスタンプを付加された上で、記録手段に記録される。このため、第１の通信情報を利用することで、半導体製造装置と自動搬送システムとの間の通信のどのタイミングで障害が発生したのか検出し易くなる。さらに、第１の通信情報を利用することで、半導体製造装置または自動搬送システムのいずれにおいて障害が発生したのかを検出し易くなる。
【００１４】
この発明では、半導体製造装置および自動搬送システムの間に、通信記録装置を配置するという簡易な構成を採用しているため、既存の設備に対して簡易に障害検出機能を付加することが可能になる。
【００１５】
このように、半導体製造装置および自動搬送システムの通信状態を直接モニタリングすることに着眼するという創意工夫を行った結果、半導体製造工場に新たな通信監視システムを導入するといった大掛かりな工事が不要になると言える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡易な構成により、自動搬送障害の早期原因究明が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る半導体製造システム１０の概略を示す図である。半導体製造システム１０は、自動搬送情報系ネットワーク１０６および製造プロセス情報系ネットワーク１０８を備える。自動搬送情報系ネットワーク１０６にはホストコンピュータ１０２およびＡＭＨＳ(Automated Material Handling Systems)コントローラ１２が接続される。製造プロセス情報系ネットワーク１０８には、ホストコンピュータ１０４および半導体製造装置１６が接続される。自動搬送情報系ネットワーク１０６に接続されるＡＭＨＳコントローラ１２の数や、製造プロセス情報系ネットワーク１０８に接続される半導体製造装置１６の数は一台に限定されることはない。半導体製造システム１０の規模に応じて任意台数のＡＭＨＳコントローラ１２を自動搬送情報系ネットワーク１０６に接続し、製造プロセス情報系ネットワーク１０８に任意台数の半導体製造装置１６を接続することが可能である。
【００１８】
ホストコンピュータ１０２は、自動搬送情報系ネットワーク１０６に接続されたＡＭＨＳコントローラ群（ここでは、ＡＭＨＳコントローラ１２）を統括的に制御するように構成される。また、ホストコンピュータ１０２は、半導体製造システム１０を管理する管理サーバ（図示せず）と通信可能になるようにされている。ＡＭＨＳコントローラ１２は、キャリアに格納されたウェハを半導体製造装置１６に搬送するように構成されたＡＭＨＳ１４の動作を制御するように構成される。
【００１９】
ホストコンピュータ１０４は、製造プロセス情報系ネットワーク１０８に接続されたすべての半導体製造装置群（ここでは、半導体製造装置１６）を統括的に制御するように構成される。また、ホストコンピュータ１０４は、半導体製造システム１０を管理する管理サーバ（図示せず）と通信可能になるようにされている。半導体製造装置１６は、ＡＭＨＳ１４によって搬送されてきたウェハに対して、設定された処理を施すように構成される。半導体製造装置１６はコントローラ１８を備える。コントローラ１８は、半導体製造装置１６の各部の動作を制御するように構成される。
【００２０】
上述したＡＭＨＳコントローラ１２およびコントローラ１８は、ＳＥＭＩスタンダードＥ８４に基づいて通信が規定される。通常、ＡＭＨＳコントローラ１２とコントローラ１８とは、所望の長さに調整されたオーダーメイドのケーブルによって直接的に接続される。しかしながら、この実施形態では、ＡＭＨＳコントローラ１２とコントローラ１８との間に、ＳＥＭＩスタンダードに準拠する信号を採取するシグナルキャプチャ機能を備えた通信記録装置２０を介在させている。
【００２１】
図２は、通信記録装置２０の概略を示す図である。通信記録装置２０は、第１の端子２２、第２の端子２４、および第３の端子２６を備える。第１の端子２２は、Ｄ−ｓｕｂ２５ピンを有するＥ８４コネクタ２２２を介して半導体製造装置１６に接続可能に構成される。第２の端子２４は、Ｄ−ｓｕｂ２５ピンを有するＥ８４コネクタ２４２を介してＡＭＨＳコントローラ１２に接続可能に構成される。第３の端子２６は、ＵＳＢケーブル２６２を介してパソコンに接続可能に構成される。この実施形態では、通信記録装置２０にマグネットシートを貼り付けて、このマグネットシートを利用して半導体製造装置１６の外面に取り付けられている。通信記録装置２０を半導体製造装置１６に取り付けたのは、オペレータからの視認性を向上させることを考慮したからである。ただし、通信記録装置２０の設置手法は磁力を利用した方法に限定されるものではなく、任意の設置手法を採用することが可能である。例えば、半導体製造装置１６の筐体に通信記録装置２０と係合する箇所を設けるようにしても良い。また、通信記録装置２０を半導体製造装置１６以外の箇所に設置することも可能である。
【００２２】
図３は、通信記録装置２０の内部構成の概略を示すブロック図である。通信記録装置２０は、バッテリ２５を備えており、このバッテリ２５によって駆動される。通信記録装置２０は、システムクロック４２、第１のインタフェース部３２、第２のインタフェース部３４、第３のインタフェース部３６、ＲＡＭ４４、ＲＯＭ４０、およびマイコン３０を備える。システムクロック４２は、タイムスタンプによる情報の一元管理を行うために設けられた時計であり、日時または時刻等の時間情報を計測するように構成される。第１のインタフェース部３２は、第１の端子２２を介して実行される通信の制御を行う。第２のインタフェース部３４は、第２の端子２４を介して実行される通信の制御を行う。第３のインタフェース部３６は、第３の端子２６を介して実行される通信の制御を行う。ＲＡＭ４４は、一時的に記録すべき情報を記録するように構成される。この実施形態ではＲＡＭ４４としてＳＲＡＭを用いているが、これには限定されることはなくＳＲＡＭ以外の種類のＲＡＭを用いることが可能である。ＲＯＭ４０はマイコン３０の動作に必要な複数のプログラムを格納する。マイコン３０は、ＲＯＭ４０に格納されたプログラムに基づいて、通信記録装置２０の動作を統括的に制御するように構成される。
【００２３】
図４は、マイコン３０の割込処理の動作手順の一例を示すフローチャートである。ＡＭＨＳコントローラ１２とコントローラ１８とがＳＥＭＩスタンダードＥ８４に基づいて通信を開始すると、マイコン３０は、所定の間隔（この実施形態では１ｍｓ）毎にこのフローチャートに示すような割込処理を実行する。具体的には、マイコン３０は、ＡＭＨＳコントローラ１２からの出力される信号（ＳＥＭＩスタンダードＥ８４信号１）をモニタする（Ｓ２１）。同時に、マイコン３０は、半導体製造装置１６からの出力される信号（ＳＥＭＩスタンダードＥ８４信号２）をモニタする（Ｓ２２）。Ｓ１のステップおよびＳ２のステップは、Ｄ−ｓｕｂ２５ピンの各ピンにおける信号のオン／オフの変化を検出することによって行われる。
【００２４】
そして、Ｄ−ｓｕｂ２５ピンの各ピンにおける信号のオン／オフの変化を検出した場合には、マイコン３０は、システムクロック４２の日付および時刻情報に基づいて、その変化内容に関する情報にタイムスタンプを付加した上で、第１の通信情報としてＲＡＭ４４に保存する（Ｓ２３）。ＲＡＭ４４に記録される第１の通信情報は、通常、図５に示すように、「オン→オフ」または「オフ→オン」のように変化内容を示す情報（同図中では、「上向き矢印（↑）」または「下向き矢印（↓）」にて表示）と日時・時刻情報とが対応付けられた状態でＲＡＭ４４に記録される。
【００２５】
上述の半導体製造システム１０において、ＡＭＨＳコントローラ１２および半導体製造装置１６は障害検出機能を備える。例えば、ウェハの自動搬送障害が発生した場合には、ＡＭＨＳコントローラ１２または半導体製造装置１６がその障害を検出する。そして、通信記録装置２０に記録された第１の通信情報が、その障害の原因を究明するために使用される。
【００２６】
つまり、通信記録装置２０は、常時、ＡＭＨＳコントローラ１２とコントローラ１８との間のＳＥＭＩスタンダードＥ８４通信に係る信号をスルーさせながら、上述の第１の通信情報を採取する。そして、通信記録装置２０は、障害発生時に、上述の第１の通信情報を、自動搬送障害の原因の究明に用いられる装置に対して供給可能になるように構成される。
【００２７】
具体的には、自動搬送障害の原因を解析する際には、図６（Ａ）に示すように、通信記録装置２０にパソコン５０が接続される。パソコン５０には、通信記録装置２０と通信するためのアプリケーションプログラム５２が予めインストールされている。このアプリケーションプログラム５２の機能によって、パソコン５０は、通信記録装置２０と通信し、通信記録装置２０から第１の通信情報を取得することが可能になる。さらに、アプリケーションプログラム５２は、第１の通信情報を解析する機能をパソコン５０に実現させる。つまり、アプリケーションプログラム５２は、ＳＥＭＩスタンダードＥ８４通信で本来実行されるべき通信状態を示した第２の通信情報を、パソコン５０に供給する。第２の通信情報により、本来どのタイミングでどのような信号出力がどの装置から出力されるべきだったのかが把握される。このため、第１の通信情報および第２の通信情報を比較することにより、第１の通信情報のどの部分が異常なのかが検出される。本来実行されるべきであったシナリオにおける信号変化のタイミングと実際の信号変化のタイミングとが許容度以上信号がズレる場合には、その部分において障害が発生したものと推定することが可能になる。このため、ＡＭＨＳコントローラ１２または半導体製造装置１６のいずれにおいて異常な信号出力が発生したのかが検出され、その結果、障害の発生がＡＭＨＳコントローラ１２または半導体製造装置１６のいずれを原因とするものなのかが比較的容易に検出される。
【００２８】
したがって、半導体製造装置１６およびＡＭＨＳコントローラ１２が別々のメーカで製造されて、半導体製造工場にそれぞれ据え付けられる場合においても、各メーカとの連絡を行い易く、比較的早期に障害からの復旧が可能になる。
【００２９】
なお、アプリケーションプログラム５２に、第１の通信情報をチャート化する機能を持たせることにより、第１の通信情報を、視認し易い状態で画面上に表示することが可能になる。この結果、図６（Ｂ）に示すように半導体製造システム１０における搬送時間の推移をモニタしたり、チャート化したデータを半導体製造システム１０におけるタクトタイムの改善に応用したりすることが可能になる。また、半導体製造システム１０の経年変化に依存するＳＥＭＩスタンダードＥ８４ハンドオフ時間の改善を目的として長期モニタリングが可能になる。
【００３０】
以上の実施形態によれば、半導体製造システム１０で障害が発生した場合でも、その障害がＡＭＨＳコントローラ１２または半導体製造装置１６のいずれで発生したのかを簡易に判定することが可能になる。また、低消費電力のマイコンを使用することにより通信記録装置２０の省電力化およびコンパクト化を図ることが可能になる。
【００３１】
続いて、図７を用いて本発明の第２の実施形態に係る通信記録装置２１を説明する。通信記録装置２１は、その基本的構成が通信記録装置２０と同様である。ただし、通信記録装置２１は、インジケータ３８を備える。また、通信記録装置２１は、ＲＯＭ４０に代えてＲＯＭ４０２を備える。
【００３２】
インジケータ３８は、半導体製造システム１０において障害が発生した旨およびその障害がＡＭＨＳコントローラ１２または半導体製造装置１６のいずれにおいて発生したのかを示すように構成される。ＲＯＭ４０２は、ＳＥＭＩスタンダードＥ８４に基づいて通信する際のシナリオを格納する。
【００３３】
図８は、マイコン３０の動作手順の一例を示すフローチャートである。マイコン３０は、通信記録装置２１の動作開始時に初期化処理を実行する（Ｓ１）。続いて、マイコン３０は、自動搬送処理の障害検出に用いる各種の検査パラメータを参照する（Ｓ２）。
【００３４】
マイコン３０は、パソコンからのコマンドの検出の有無を判定する（Ｓ３）。Ｓ３の判定ステップにおいて接続されたパソコンからのコマンドを検出した場合には、マイコン３０は、記録している通信情報の供給処理（Ｓ１０）、パソコンからの指定に基づく検査パラメータの設定（Ｓ１１）、および通信情報の保存域削除などの記録内容設定処理（Ｓ１２）を適宜実行する。
【００３５】
Ｓ３の判定ステップにおいてパソコンからのコマンドを検出しない場合には、マイコン３０は、ＳＥＭＩスタンダードＥ８４に準拠したシナリオが開始されるまで待機する（Ｓ４）。
【００３６】
Ｓ４のステップにおいてＳＥＭＩスタンダードＥ８４に準拠したシナリオの開始を検出したときには、通信されている信号がＳＥＭＩスタンダードＥ８４に準拠したシナリオに準拠しているか否かを検出する（Ｓ５）。このとき、マイコン３０は、ＲＯＭ４０２に格納されたシナリオに基づいて、実際の通信状況を示す第１の通信情報と本来実行されるべきであった第２の通信情報との比較を行う。そして、マイコン３０は、第２の通信情報に示された信号変化のタイミングと実際の信号変化のタイミングとが許容度以上信号がズレる場合には、異常発生と判断する（Ｓ６）。
【００３７】
異常が発生した場合には、マイコン３０は、インジケータ３８に異常発生を表示させる（Ｓ９）。Ｓ９のステップでは、インジケータ３８は、ＡＭＨＳコントローラ１２または半導体製造装置１６のいずれにおいて異常が発生したのかを表示する。
【００３８】
異常が発生しないままシナリオが終了した場合には（Ｓ７）、マイコン３０は、インジケータ３８に正常である旨を表示させる（Ｓ８）。
【００３９】
第２の実施形態に係る通信記録装置２１では、パソコン５０を用いることなく、障害の解析を行うことが可能になる。このため、通信記録装置２１において第３の端子２６を設けることは必須ではない。ただし、第３の端子２６を設けることにより、比較的大きなパソコン５０のディスプレイにて通信状態の確認が可能になるため、第３の端子２６を設ける方が好ましいと言える。
【００４０】
なお、上述の実施形態では、通信記録装置２０とパソコン５０とが別体になった構成を説明したが、通信記録装置２０または通信記録装置２１の機能とパソコン５０の機能とを一体化した装置を構成するようにしても良い。例えば、通信記録装置２０または通信記録装置２１と同様の機能を備えた通信記録部２００、パソコン５０と同様の機能を備えた通信解析部５００、および詳細な解析結果を表示可能な表示装置２０２を有する障害解析装置１００を構成することも可能である。
【００４１】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体製造システムの概略を示す図である。
【図２】通信記録装置の構成の概略を示す図である。
【図３】通信記録装置の内部構成の概略を示すブロック図である。
【図４】マイコンの動作手順の例を示すフローチャートである。
【図５】通信情報の例を示す図である。
【図６】通信情報の解析手法を示す図である。
【図７】通信記録装置の内部構成の概略を示すブロック図である。
【図８】マイコンの動作手順の他の例を示すフローチャートである。
【図９】障害解析装置の概略を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０−半導体製造システム
１２−ＡＭＨＳコントローラ
１４−ＡＭＨＳ
１６−半導体製造装置
２０−通信記録装置
３０−マイコン
５０−パソコン
１００−障害解析装置
【図１】
2009135255.tif 000003
【図２】
2009135255.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009135255.tif 000008
【図７】
2009135255.tif 000009
【図８】
2009135255.tif 000010
【図９】
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