特許 7579152 半導体製造装置におけるデータの管理方法、およびリングバッファを備えた制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-29

(45)【発行日】2024-11-07

(54)【発明の名称】半導体製造装置におけるデータの管理方法、およびリングバッファを備えた制御装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/02 20060101AFI20241030BHJP

【ＦＩ】

H01L21/02 Z

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021003730

(22)【出願日】2021-01-13

(65)【公開番号】P2022108626

(43)【公開日】2022-07-26

【審査請求日】2023-10-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100146710

【弁理士】

【氏名又は名称】鐘ヶ江 幸男

(74)【代理人】

【識別番号】100186613

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100138759

【弁理士】

【氏名又は名称】大房 直樹

(72)【発明者】

【氏名】藤木 雅之

【審査官】小池 英敏

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０９５３４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３１９８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１０９６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５３０１５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／６６

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｇ０５Ｂ １９／４１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体製造装置におけるデータの管理方法であって、
制御装置が、前記半導体製造装置の動作に関連するデータを取得するステップと、
前記制御装置が、前記取得したデータにおいて第１データと第２データを識別するステップと、
前記制御装置が、前記第１データを第１の時間的粒度で第１リングバッファに書き込み、前記第２データを前記第１の時間的粒度よりも粗い第２の時間的粒度で第２リングバッファに書き込むステップと、
データ管理装置が、前記第１リングバッファおよび前記第２リングバッファからそれぞれ前記第１、第２データを取り出し、データベースに格納するステップと、
を含み、前記第２データの前記第２リングバッファへの書き込みは、前記第２データに変化があった時にのみ行われる、データ管理方法。

【請求項2】

前記第１データの前記第１リングバッファへの書き込みおよび前記第２データの前記第２リングバッファへの書き込みは、それぞれ前記第１、第２の時間的粒度で周期的に行われる、請求項１に記載のデータ管理方法。

【請求項3】

前記第１および第２データを前記データベースに格納するステップは、
前記第２データの時間情報を、前記第１データの時間情報を基準として補正するステップと、
前記時間情報が補正された前記第２データを前記時間情報の基準とされた前記第１データと対応付けて前記データベースに格納するステップと、
を含む、請求項１または２に記載のデータ管理方法。

【請求項4】

１つの前記第２データが複数の前記第１データに対応付けられる、請求項３に記載のデータ管理方法。

【請求項5】

前記第１および第２データを前記データベースに格納するステップは、
前記第１データの時間情報を、前記第２データの時間情報を基準として補正するステップと、
前記時間情報が補正された前記第１データを前記時間情報の基準とされた前記第２データと対応付けて前記データベースに格納するステップと、
を含む、請求項１または２に記載のデータ管理方法。

【請求項6】

複数の前記第１データのうちの選択された１つの第１データが１つの前記第２データに対応付けられる、請求項５に記載のデータ管理方法。

【請求項7】

前記第１データおよび前記第２データは、前記半導体製造装置に設けられたセンサによって測定された測定データである、請求項１から６のいずれか１項に記載のデータ管理方法。

【請求項8】

前記第１データは、前記半導体製造装置に設けられたセンサによって測定された測定データであり、前記第２データは、前記半導体製造装置の動作内容を示すデータである、請求項１から６のいずれか１項に記載のデータ管理方法。

【請求項9】

半導体製造装置におけるデータの管理方法であって、
第１制御装置が、前記半導体製造装置の動作に関連する第１データを取得するステップと、
第２制御装置が、前記半導体製造装置の動作に関連する第２データを取得するステップと、
前記第１制御装置が、前記第１データを第１の時間的粒度で第１リングバッファに書き込むステップと、
前記第２制御装置が、前記第２データを前記第１の時間的粒度よりも粗い第２の時間的粒度で第２リングバッファに書き込むステップと、
データ管理装置が、前記第１リングバッファおよび前記第２リングバッファからそれぞれ前記第１、第２データを取り出すステップと、
前記データ管理装置が、前記第２データの時間情報を、前記第１データの時間情報を基準として補正するステップと、
前記データ管理装置が、前記時間情報が補正された前記第２データを前記時間情報の基準とされた前記第１データと対応付けてデータベースに格納するステップと、
を含むデータ管理方法。

【請求項10】

半導体製造装置に接続される制御装置であって、
第１リングバッファおよび第２リングバッファを備え、
前記半導体製造装置の動作に関連するデータを取得し、
前記取得したデータにおいて第１データと第２データを識別し、
前記第１データを第１の時間的粒度で第１リングバッファに書き込み、
前記第２データを前記第１の時間的粒度よりも粗い第２の時間的粒度で第２リングバッファに書き込む、
ように構成され、前記第２データの前記第２リングバッファへの書き込みは、前記第２データに変化があった時にのみ行われる、制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体製造装置におけるデータの管理方法、およびリングバッファを備えた制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体製造装置を制御するために、例えばＰＬＣ（Programmable Logic Controller）などの制御装置が用いられる。制御装置は、リングバッファを備え、半導体製造装置に対する制御データや、半導体製造装置に設けられた各種のセンサからの計測データを時系列でリングバッファに格納する。リングバッファのデータは、外部のコンピュータによってリングバッファから取り出され、コンピュータの記憶装置に保存される。関連する技術として、例えば特許文献１に開示されているようなものが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００４－３１９８５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

半導体製造装置の各部の動作状態などを精度良く管理するためには、上記のような制御データや計測データのサンプリングレートを上げることが望ましい。しかしながら、高いサンプリングレートのデータを制御装置において保持するには、リングバッファの容量を大きくする必要がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

［形態１］形態１によれば、半導体製造装置におけるデータの管理方法であって、制御装置が、前記半導体製造装置の動作に関連するデータを取得するステップと、前記制御装置が、前記取得したデータにおいて第１データと第２データを識別するステップと、前記制御装置が、前記第１データを第１の時間的粒度で第１リングバッファに書き込み、前記第２データを前記第１の時間的粒度よりも粗い第２の時間的粒度で第２リングバッファに書き込むステップと、データ管理装置が、前記第１リングバッファおよび前記第２リングバッファからそれぞれ前記第１、第２データを取り出し、データベースに格納するステップと、を含むデータ管理方法が提供される。

【0006】

［形態２］形態２によれば、形態１の方法において、前記第１データの前記第１リングバッファへの書き込みおよび前記第２データの前記第２リングバッファへの書き込みは、それぞれ前記第１、第２の時間的粒度で周期的に行われる。

【0007】

［形態３］形態３によれば、形態１の方法において、前記第２データの前記第２リングバッファへの書き込みは、前記第２データに変化があった時にのみ行われる。

【0008】

［形態４］形態４によれば、形態１から３のいずれか１つの方法において、前記第１および第２データを前記データベースに格納するステップは、前記第２データの時間情報を、前記第１データの時間情報を基準として補正するステップと、前記時間情報が補正された前記第２データを前記時間情報の基準とされた前記第１データと対応付けて前記データベースに格納するステップと、を含む。

【0009】

［形態５］形態５によれば、形態４の方法において、１つの前記第２データが複数の前記第１データに対応付けられる。

【0010】

［形態６］形態６によれば、形態１から３のいずれか１つの方法において、前記第１および第２データを前記データベースに格納するステップは、前記第１データの時間情報を、前記第２データの時間情報を基準として補正するステップと、前記時間情報が補正された前記第１データを前記時間情報の基準とされた前記第２データと対応付けて前記データベースに格納するステップと、を含む。

【0011】

［形態７］形態７によれば、形態６の方法において、複数の前記第１データのうちの選択された１つの第１データが１つの前記第２データに対応付けられる。

【0012】

［形態８］形態８によれば、形態１から７のいずれか１つの方法において、前記第１データおよび前記第２データは、前記半導体製造装置に設けられたセンサによって測定された測定データである。

【0013】

［形態９］形態９によれば、形態１から７のいずれか１つの方法において、前記第１データは、前記半導体製造装置に設けられたセンサによって測定された測定データであり、前記第２データは、前記半導体製造装置の動作内容を示すデータである。

【0014】

［形態１０］形態１０によれば、半導体製造装置におけるデータの管理方法であって、第１制御装置が、前記半導体製造装置の動作に関連する第１データを取得するステップと、第２制御装置が、前記半導体製造装置の動作に関連する第２データを取得するステップと、前記第１制御装置が、前記第１データを第１の時間的粒度で第１リングバッファに書き込むステップと、前記第２制御装置が、前記第２データを前記第１の時間的粒度よりも粗い第２の時間的粒度で第２リングバッファに書き込むステップと、データ管理装置が、前記第１リングバッファおよび前記第２リングバッファからそれぞれ前記第１、第２データを取り出すステップと、前記データ管理装置が、前記第２データの時間情報を、前記第１データの時間情報を基準として補正するステップと、前記データ管理装置が、前記時間情報が補正された前記第２データを前記時間情報の基準とされた前記第１データと対応付けてデータベースに格納するステップと、を含むデータ管理方法が提供される。

【0015】

［形態１１］形態１１によれば、半導体製造装置に接続される制御装置であって、第１リングバッファおよび第２リングバッファを備え、前記半導体製造装置の動作に関連するデータを取得し、前記取得したデータにおいて第１データと第２データを識別し、前記第１データを第１の時間的粒度で第１リングバッファに書き込み、前記第２データを前記第１の時間的粒度よりも粗い第２の時間的粒度で第２リングバッファに書き込む、ように構成される制御装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係る方法を実施するシステムの構成図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る方法を実施するための処理の全体概要を示すフローチャートである。

【図3】本発明の一実施形態に係る、ステップＳ２０４における処理の詳細を示す図であり、第１リングバッファに書き込まれた高速サンプリングデータの例を示す。

【図4】本発明の一実施形態に係る、ステップＳ２０４における処理の詳細を示す図であり、第２リングバッファに書き込まれた低速サンプリングデータの例を示す。

【図5】図３および図４と対比される従来例を示す。

【図6】本発明の別の実施形態に係る、ステップＳ２０４における処理の詳細を示す図であり、第２リングバッファに書き込まれた計測データの例を示す。

【図7】本発明の別の実施形態に係る、ステップＳ２０４における処理の詳細を示す図であり、第３リングバッファに書き込まれたイベントデータの例を示す。

【図8】図６および図７と対比される従来例を示す。

【図9】イベントデータを第３リングバッファに書き込む処理の例を示す図である。

【図10】制御ビットデータを第３リングバッファに書き込む処理の例を示す図である。

【図11】本発明の一実施形態に係る、ステップＳ２０５における処理の詳細を示す図であり、第１リングバッファの高速サンプリングデータと第２リングバッファの低速サンプリングデータを時間的に整合させる処理の例を示す。

【図12】本発明の一実施形態に係る、ステップＳ２０５における処理の詳細を示す図であり、第２リングバッファの計測データと第３リングバッファのイベントデータを時間的に整合させる処理の例を示す。

【図13】本発明の一実施形態に係る、ステップＳ２０５における処理の詳細を示す図であり、第２リングバッファの計測データと第３リングバッファのイベントデータを時間的に整合させる処理の別の例を示す。

【図14】本発明の一実施形態に係る方法を実施するシステムの別の構成例を示す図である。

【図15】図１４のシステムに適用可能な、ステップＳ２０５における処理の詳細を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。

【0018】

図１は、本発明の一実施形態に係る方法を実施するシステム１０の構成図である。システム１０は、半導体製造装置１００と、制御装置２００と、データ管理装置３００とを備える。半導体製造装置１００は、半導体製品または半導体製品の中間製品を製造するための装置である。例えば、半導体製造装置１００は、基板（半導体基板やガラス基板等）をめっきするためのめっき装置、基板または基板に形成された薄膜を研磨するための研磨装置（例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）装置等）、基板上に薄膜を形成するための成膜装置（例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置や蒸着装置等）、基板上の薄膜に微細パターンを転写するための露光装置、基板または基板上の薄膜をエッチングによって微細加工するエッチング装置、基板または基板上の薄膜にイオンを注入するイオン注入装置、基板を切断しチップ化するためのダイシング装置、最終的な半導体製品または中間製品（基板を含む）を検査するための各種検査装置（または測定装置）など、半導体製品の製造にかかわる任意の装置を含む。

【0019】

半導体製造装置１００は、当該半導体製造装置１００の運転時に制御装置２００によって動作を制御される複数の駆動部１２０を備える。例えば、半導体製造装置１００がめっき装置である場合、駆動部１２０は、基板を搬送するための搬送装置または搬送ロボット１２０、めっき槽等の各槽に所定の薬液を供給する薬液供給装置１２０、各薬液の供給配管を開閉する複数のバルブ１２０、めっき槽内のめっき液に浸漬された基板に電解反応のための電流を供給する電源装置（整流器等）１２０、めっき槽内のめっき液の温度を調節する温度調節装置１２０、およびその他の装置／機構（例えば警報装置等）１２０を含む。また例えば、半導体製造装置１００がＣＭＰ装置である場合、駆動部１２０は、基板と研磨パッドを回転させるためのモータ１２０、研磨パッドへ研磨液を供給する配管の開閉バルブ１２０、基板搬送用のロボット１２０、およびその他の装置／機構１２０を含む。これらは、半導体製造装置１００が備える多数の駆動部１２０のうちの一部を具体的に例示したものにすぎない。半導体製造装置１００は、任意の適切な種類の、任意の数の駆動部１２０を備えるのであってよい。

【0020】

半導体製造装置１００は、さらに、複数のセンサ１４０を備える。複数のセンサ１４０は、半導体製造装置１００の所定の各部に設置されている。センサ１４０は、例えば、温度センサ、流量センサ、圧力センサ、濃度センサ、モータのトルクや回転数を計測するトルクメータおよび回転速度計、電流計、電圧計、等であってよい。各センサ１４０は、半導体製造装置１００の駆動部１２０に据え付けられ、それぞれ所定の物理量を計測してその計測値を出力する。

【0021】

制御装置２００は、半導体製造装置１００の動作を制御し管理する装置である。例えば、制御装置２００として、好適にはＰＬＣ（Programmable Logic Controller）を用いることができるが、制御装置２００は他の種類のコンピュータであってもよい。図１のシステム１０において、制御装置２００は、通信配線４００によって半導体製造装置１００の各駆動部１２０および各センサ１４０に接続されている。制御装置２００は、半導体製造装置１００の構成の一部として半導体製造装置１００に組み込まれてもよい。

【0022】

なお、図１には１つの制御装置２００だけが示されているが、システム１０は複数の制御装置２００を備えてもよい。システム１０が複数の制御装置２００を備える実施形態については、図１４等を参照して後述する。

【0023】

制御装置２００は、プロセッサ２０２、プログラム記憶用のメモリ２０３、複数のリングバッファ２０４－１～２０４－４、入出力インターフェイス２０５、通信インターフェイス２０６、およびタイマー２０７を備える。メモリ２０３には、本発明の一実施形態に係る方法（またはその一部分）を実現するためのプログラムが格納される。プロセッサ２０２は、メモリ２０３からプログラムを読み出して実行する。これにより、制御装置２００は、本発明の一実施形態に係る方法（またはその一部分）を実施することができる。

【0024】

制御装置２００のプロセッサ２０２は、入出力インターフェイス２０５を介して半導体製造装置１００の各駆動部１２０へ動作命令を出力する。この動作命令に従って、半導体製造装置１００の各駆動部１２０は所定の動作を実施する。また、制御装置２００のプロセッサ２０２は、入出力インターフェイス２０５を介して、半導体製造装置１００の各センサ１４０からそれぞれのセンサ１４０において計測された計測値を取得し、取得した計測値のデータをリングバッファ２０４－１～２０４－４に書き込む。

【0025】

さらに図１のシステム１０において、制御装置２００は、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）またはインターネット等のネットワーク５００によってデータ管理装置３００に接続されている。制御装置２００は、通信インターフェイス２０６を介してデータ管理装置３００と通信することが可能である。

【0026】

データ管理装置３００は、本実施形態のシステム１０において、半導体製造装置１００の動作に関連するデータを管理する役割を有する装置である。例えば、データ管理装置３００は、データサーバ機能を備えたコンピュータであってよい。データ管理装置３００は、プロセッサ３０２、プログラム記憶用のメモリ３０３、およびデータベース３０４を備える。メモリ３０３には、本発明の一実施形態に係る方法（またはその一部分）を実現するためのプログラムが格納される。プロセッサ３０２は、メモリ３０３からプログラムを読み出して実行する。これにより、データ管理装置３００は、本発明の一実施形態に係る方法（またはその一部分）を実施することができる。

【0027】

図２は、本発明の一実施形態に係る方法を実施するための処理の全体概要を示すフローチャートである。本実施形態の処理は、半導体製造装置１００、制御装置２００、およびデータ管理装置３００の各々による動作を含む。

【0028】

まず、ステップＳ２０１において、制御装置２００は、半導体製造装置１００の各駆動部１２０へそれぞれ所定の動作命令を出力する。ステップＳ２０２において、半導体製造装置１００の各駆動部１２０は、制御装置２００から指示された動作命令に従って所定の動作を実施する。ステップＳ２０３において、半導体製造装置１００の各センサ１４０は、それぞれデータの計測を行い、計測値を制御装置２００へ送信する。

【0029】

ステップＳ２０４において、制御装置２００は、半導体製造装置１００の各センサ１４０から送信された計測値を受信し、リングバッファ２０４－１～２０４－４に一時的に記憶する。ステップＳ２０４の後、所定の時間間隔で再びステップＳ２０１からステップＳ２０４が繰り返される。

【0030】

ステップＳ２０５において、データ管理装置３００は、制御装置２００のリングバッファ２０４－１～２０４－４からデータを取り出し、データベース３０４に格納する。これにより、データ管理装置３００のデータベース３０４に半導体製造装置１００の動作に関連するデータが蓄積される。データベース３０４に格納されたデータは、その後、データ管理装置３００において、例えば、システム１０の管理者による半導体製造装置１００の運転状況（例えば不具合の発生等）の確認のためにモニタ画面に表示したり、半導体製造装置１００の運転状況をさらに分析（例えば統計処理）したりする等の目的に利用されてもよい。

【0031】

図３および図４は、本発明の一実施形態に係る、上述のステップＳ２０４における処理の詳細を示す図である。本実施形態では、制御装置２００は、各センサ１４０から得られた計測値のうち、高いサンプリングレートでデータを記録することが必要なもの（以下、高速サンプリングデータという）を第１リングバッファ２０４－１において保持する一方、低いサンプリングレートでデータを記録すれば十分なもの（以下、低速サンプリングデータという）を第２リングバッファ２０４－２において保持する。

【0032】

各センサ１４０の計測値が高速サンプリングデータと低速サンプリングデータのどちらであるかは、例えば、予めシステム１０の管理者によって決められて、制御装置２００に設定しておくことができる。例えば、高速サンプリングデータは、半導体製造装置１００の駆動部１２０の動作状況を直接的に示すようなデータ（例えば、モータのトルクや回転数、搬送装置における位置情報または速度情報、各回路の電流値や電圧値など）であってよい。また、低速サンプリングデータは、半導体製造装置１００の駆動部１２０の動作によって間接的に影響を受けて変化する環境のデータ（例えば、温度、圧力、濃度、流量など）であってよい。

【0033】

ステップＳ２０４において、制御装置２００のプロセッサ２０２は、半導体製造装置１００の各センサ１４０を、高速サンプリングデータに対応するセンサ１４０と低速サンプリングデータに対応するセンサ１４０に分類する。この分類は、例えば、システム１０の管理者によって設定された情報に基づいて行うことができる。プロセッサ２０２は、高速サンプリングデータに対応するセンサ１４０から、第１の時間的粒度で計測データを取得して第１リングバッファ２０４－１に書き込み、低速サンプリングデータに対応するセンサ１４０から、第２の時間的粒度で計測データを取得して第２リングバッファ２０４－２に書き込む。また、プロセッサ２０２は、計測データを各リングバッファに書き込む際に、タイマー２０７から日時情報（当該書き込み時点の時刻）を取得して、それを計測データと対応付けてリングバッファに記憶する。

【0034】

例えば、第１の時間的粒度は、１０ミリ秒の時間間隔であってよい。また、第２の時間的粒度は、第１の時間的粒度よりも粗い時間的粒度、例えば、１００ミリ秒の時間間隔であってよい。すなわち、この例においてプロセッサ２０２は、高速サンプリングデータを
１０ミリ秒毎に第１リングバッファ２０４－１に書き込み、低速サンプリングデータを１００ミリ秒毎に第２リングバッファ２０４－２に書き込む。なお、これらの時間間隔の数値（１０ミリ秒、１００ミリ秒）は単なる一例にすぎず、適宜変更可能であることはもちろんである。

【0035】

図３は、第１リングバッファ２０４－１に書き込まれた高速サンプリングデータの例を示している。図３において、半導体製造装置１００の複数のセンサ１４０のうちの所定のセンサ（高速サンプリングデータに対応するセンサ）から、時刻ｔ０１０、ｔ０２０、ｔ０３０、…において周期的に計測データＤ１が取得され、第１リングバッファ２０４－１に書き込まれている。時刻ｔ０１０、ｔ０２０、ｔ０３０、…は１０ミリ秒間隔である。また、各計測データＤ１には、それぞれの書き込み時刻を示す日時情報が対応付けられて記憶されている。

【0036】

一方、図４は、第２リングバッファ２０４－２に書き込まれた低速サンプリングデータの例を示している。図４において、半導体製造装置１００の複数のセンサ１４０のうちの所定のセンサ（低速サンプリングデータに対応するセンサ）から、時刻ｔ０００、ｔ１００、ｔ２００、…において周期的に計測データＤ２およびＤ３が取得され、日時情報とともに第２リングバッファ２０４－２に書き込まれている。時刻ｔ０００、ｔ１００、ｔ２００、…は１００ミリ秒間隔である。なお、この例のように複数のデータ（Ｄ２、Ｄ３）がある場合は、それらのデータは一組のデータとして一緒にリングバッファへ書き込まれる。

【0037】

ここで、本実施形態を従来例と対比する。図５は、半導体製造装置１００の複数のセンサ１４０から取得されるすべての計測データを、１つのリングバッファに書き込む従来例を示している。図５に示されるように、１０ミリ秒間隔の時刻ｔ０１０、ｔ０２０、ｔ０３０、…、ｔ１００、ｔ１１０、…のそれぞれにおいて、計測データＤ１、Ｄ２、およびＤ３が各データに対応するセンサ１４０から取得され、１つの同じリングバッファに書き込まれる。このように、１つのみのリングバッファを用いる場合、センサからのデータの取得とリングバッファへのデータの書き込みは、すべてのデータ（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）をひとまとめにして行われる（図４の例におけるデータＤ２、Ｄ３と同様）。

【0038】

図５の例において、計測データＤ１が高いサンプリングレート（１０ミリ秒毎）での記録が必要なデータであり、計測データＤ２およびＤ３が低いサンプリングレート（例えば１００ミリ秒毎）での記録で十分なデータであるとすると、時刻ｔ０１０、ｔ０２０、ｔ０３０、ｔ１１０等における計測データＤ２およびＤ３は、本来記録することが不要なデータである。しかし、計測データＤ１を１０ミリ秒毎に記録する必要性から、計測データＤ２およびＤ３も計測データＤ１と同じ周期でリングバッファに書き込むことが必要になる。そのため、従来例では、リングバッファは、これらの本来記録不要なデータも保持することができるように、実際に必要なバッファサイズよりも大きなバッファサイズを有していることが求められることとなる。

【0039】

これに対し、本実施形態では、第１の時間的粒度（例えば１０ミリ秒の時間間隔）を有する高速サンプリングデータ（例えばＤ１）のみが第１リングバッファ２０４－１に書き込まれ、第１の時間的粒度よりも粗い第２の時間的粒度（例えば１００ミリ秒の時間間隔）を有する低速サンプリングデータ（例えばＤ２、Ｄ３）は、第２リングバッファ２０４－２に書き込まれる。そのため、第１リングバッファ２０４－１は、第１の時間的粒度の高速サンプリングデータ（例えばＤ１）だけを保持するのに必要なバッファサイズを備えていれば十分である。また第２リングバッファ２０４－２は、粗い時間的粒度のデータを保持するので、そのバッファサイズは小さくて済む。したがって、本実施形態によれば、リングバッファ全体のバッファサイズ（第１リングバッファ２０４－１と第２リングバッ
ファ２０４－２の合計バッファサイズ）を削減することができる。

【0040】

図６および図７は、本発明の別の実施形態に係る、上述のステップＳ２０４における処理の詳細を示す図である。本実施形態では、制御装置２００は、半導体製造装置１００のセンサ１４０から得られた計測データを第２リングバッファ２０４－２において保持し、また、「イベントデータ」を第３リングバッファ２０４－３において保持する。なお、センサ１４０からの計測データは、第２リングバッファ２０４－２ではなく第１リングバッファ２０４－１に保持することとしてもよい。

【0041】

ここで、イベントデータとは、前述した図２のステップＳ２０１において制御装置２００から半導体製造装置１００へ送られる動作命令に含まれるデータであって、半導体製造装置１００が実施すべき処理や処理の対象物を指定する情報である。例えば、半導体製造装置１００がめっき装置である場合、イベントデータは、複数のステップからなる一連のめっき処理の内容を規定したレシピにおいてステップを特定するステップ番号、めっき処理を施す基板（または複数の基板を収納したカセット）を特定するワーク番号等を含む。

【0042】

制御装置２００のプロセッサ２０２は、図２のフローチャートのステップＳ２０４において、半導体製造装置１００のセンサ１４０から第１の時間的粒度で計測データを取得し、第２リングバッファ２０４－２（または第１リングバッファ２０４－１）に書き込む一方、イベントデータを第２の時間的粒度で第３リングバッファ２０４－３に書き込む。なお、イベントデータは、プロセッサ２０２がステップＳ２０１において生成した動作命令から抽出可能である。またプロセッサ２０２は、計測データおよびイベントデータをリングバッファに書き込む際に、タイマー２０７からの日時情報（当該書き込み時点の時刻）をそれら各データと対応付けてリングバッファに記憶する。

【0043】

本実施形態において、第１の時間的粒度は、例えば１００ミリ秒の時間間隔（または、例えば数百ミリ秒程度以下の任意の時間間隔）であってよい。また、第２の時間的粒度は、例えば、イベントデータが変化したタイミングによって示される粒度であってよい。通常、イベントデータの変化（例えばレシピのステップ番号やワーク番号の変化）は数秒から数百秒に１回の頻度で起きるので、第２の時間的粒度は、第１の時間的粒度よりも粗い時間的粒度である。すなわち、この例においてプロセッサ２０２は、センサ１４０からの計測データを１００ミリ秒毎に第２リングバッファ２０４－２に書き込み、イベントデータを、イベントデータに変化があったタイミングで第３リングバッファ２０４－３に書き込む。

【0044】

図６は、第２リングバッファ２０４－２に書き込まれた計測データの例を示している。図６では、半導体製造装置１００の複数のセンサ１４０のうちの所定のセンサから時刻ｔ０００、ｔ１００、ｔ２００、…において周期的に計測データＤ２およびＤ３が取得され、第２リングバッファ２０４－２に書き込まれている。時刻ｔ０００、ｔ１００、ｔ２００、…は１００ミリ秒間隔である。

【0045】

一方、図７は、第３リングバッファ２０４－３に書き込まれたイベントデータの例を示している。図７では、時刻ｔ０００、ｔ１００、ｔ３００、ｔ４１１、ｔ５００、…においてイベントデータＤ１に変化が生じ、これらのタイミングで非周期的にイベントデータＤ１が第３リングバッファ２０４－３に書き込まれている。

【0046】

図８は、図６および７の実施形態と対比される従来例を示す図であり、すべての計測データとイベントデータを１つのリングバッファに書き込む例を示している。図８に示されるように、時刻ｔ０００、ｔ１００、ｔ２００、ｔ３００、ｔ４００、ｔ４１１、ｔ５００、ｔ６００、…のそれぞれにおいて、イベントデータＤ１、および計測データＤ２、Ｄ
３が１つの同じリングバッファに書き込まれている。

【0047】

ここで、時刻ｔ２００、ｔ４００、およびｔ６００ではイベントデータＤ１は変化していないため、これらの時刻におけるイベントデータＤ１は、本来記録することが不要なデータである。また、時刻ｔ４１１は計測データＤ２およびＤ３を記録すべき１００ミリ秒毎のタイミングではないため、この時刻ｔ４１１における計測データＤ２およびＤ３も、本来記録することが不要なデータである。したがって、図５の場合と同様に、この従来例でも、リングバッファは実際に必要なバッファサイズよりも大きなバッファサイズを有することが必要となる。

【0048】

これに対し、図６および７の実施形態では、計測データＤ２およびＤ３は第１の時間的粒度（例えば１００ミリ秒の時間間隔）で第２リングバッファ２０４－２に書き込まれ、イベントデータＤ１は、第１の時間的粒度よりも粗い第２の時間的粒度で（例えばイベントデータＤ１が変化したタイミングで）第３リングバッファ２０４－３に書き込まれる。したがって、前述の図３および４の実施形態と同様に、リングバッファ全体のバッファサイズ（第２リングバッファ２０４－２と第３リングバッファ２０４－３の合計バッファサイズ）を削減することができる。

【0049】

図９は、変化したイベントデータだけを第３リングバッファ２０４－３に書き込む処理の例を示す図である。図９上段に示されるように、制御装置２００のプロセッサ２０２は、所定のタイミングである時刻ｔ９９９、ｔ０００、ｔ００１、…、ｔ００６、…において周期的に複数のイベントデータＤ１１、Ｄ１２、Ｄ１３、Ｄ１４、Ｄ１５、Ｄ１６を生成し、これらのイベントデータを含む動作命令を半導体製造装置１００の駆動部１２０へ出力する。図９の例において、時刻ｔ９９９、ｔ０００、ｔ００１、…は１ミリ秒間隔であるが、他の任意の時間間隔であってもよい。

【0050】

ここで、時刻ｔ０００においてイベントデータＤ１２が値５から３へ変化し、時刻ｔ００２においてイベントデータＤ１２が値３から５へ、またイベントデータＤ１３が値３５６から３５２へ変化し、さらに、時刻ｔ００６においてイベントデータＤ１４が値０から１へ変化している。その他の時刻では、どのイベントデータも変化していない。制御装置２００のプロセッサ２０２は、これらの時刻ｔ０００、ｔ００２、ｔ００６（、…）において、イベントデータＤ１１、Ｄ１２、Ｄ１３、Ｄ１４、Ｄ１５、およびＤ１６を日時情報とともに第３リングバッファ２０４－３に書き込む（図９下段）。なお、図９において、イベントデータが変化する時刻の間隔は２ミリ秒または４ミリ秒となっているが、これは単に説明の都合のためであって、実際には、イベントデータは、上述したように第１の時間的粒度よりも粗い第２の時間的粒度で変化する。また、前述の図７では、１つのイベントデータＤ１のみが示されているが、図９のように複数のイベントデータであってもよいことはもちろんである。

【0051】

図１０は、イベントデータの場合と同様の手法で「制御ビットデータ」を第４リングバッファ２０４－４に書き込む処理の一例を示す図である。制御ビットデータとは、イベントデータと同様に前述の図２のステップＳ２０１において制御装置２００から半導体製造装置１００へ送られる動作命令に含まれるデータであって、半導体製造装置１００の各駆動部１２０または各センサ１４０の動作状態（例えばオン、オフ）をビットの「０」「１」で指定する情報である。制御ビットデータは、複数の０と１が連続したビット列として表され、例えば、第１ビットがセンサＡ、第２ビットがセンサＢ、第３ビットがバルブＣ、第４ビットがバルブＤ、第５ビットが警報装置Ｅ、のように対応している。例えば、制御ビットデータ「１００１１…」は、センサＡ：計測実施、センサＢ：計測停止、バルブＣ：閉、バルブＤ：開、警報装置Ｅ：アラーム発報、のような動作状態を意味する。

【0052】

制御装置２００のプロセッサ２０２は、制御ビットデータを、その各ビットに変化があったタイミングで第４リングバッファ２０４－４に書き込む。図１０上段に示されるように、プロセッサ２０２は、例えば１ミリ秒間隔の時刻ｔ９９９、ｔ０００、ｔ００１、…、ｔ００６、…において周期的に制御ビットデータを生成し、半導体製造装置１００へ動作命令（の一部）として出力する。ここで、制御ビットデータは、時刻ｔ０００において第９ビット、時刻ｔ００２において第２ビット、さらに、時刻ｔ００６において第９および第１０ビットがそれぞれ変化している。その他の時刻では、どのビットも変化していない。プロセッサ２０２は、これらの時刻ｔ０００、ｔ００２、ｔ００６（、…）において、制御ビットデータを日時情報とともに第４リングバッファ２０４－４に書き込む（図１０下段）。

【0053】

図１１～１３は、本発明の一実施形態に係る、図２のフローチャートのステップＳ２０５における処理の詳細を示す図である。前述したとおり、ステップＳ２０５において、データ管理装置３００は、制御装置２００のリングバッファ２０４－１～２０４－４からデータを取り出し、データベース３０４に格納する。ここで、これまで説明してきたように、リングバッファ２０４－１～２０４－４にはそれぞれ異なる時間的粒度のデータが保持されている。データ管理装置３００は、各リングバッファ２０４－１～２０４－４のデータを一旦そのままの状態でデータベース３０４に格納し、その後の適宜の時点で（例えばデータのモニタリングや分析時に）、データベース３０４内のデータを時間的に整合させる処理を行う。あるいは、データ管理装置３００は、各リングバッファ２０４－１～２０４－４から取り出したデータをデータベース３０４に格納するのに先立って、それらデータを時間的に整合させる処理を行う。

【0054】

図１１には、第１リングバッファ２０４－１の高速サンプリングデータと第２リングバッファ２０４－２の低速サンプリングデータを時間的に整合させる処理の例が示されている。図１１上段を参照すると、第１リングバッファ２０４－１には、時刻ｔ０００、ｔ０１０、ｔ０２０、…、ｔ０９０、ｔ１００、ｔ１１０、…（１０ミリ秒間隔）における高速サンプリングデータＤ１が保持され、第２リングバッファ２０４－２には、時刻ｔ０００Ａ、ｔ１００Ａ、ｔ２００Ａ、…（１００ミリ秒間隔）における低速サンプリングデータＤ１０が保持されている。データ管理装置３００のプロセッサ３０２は、高速サンプリングデータ（すなわち時間的粒度の細かいデータ）の日時情報を基準として低速サンプリングデータの日時情報を補正する。データベース３０４には、日時情報が補正された低速サンプリングデータが、補正の基準とされた高速サンプリングデータと対応付けて格納される。

【0055】

具体的には、図１１の例（ただし、ｔ０００Ａ≦ｔ０００およびｔ０９０＜ｔ１００Ａ≦ｔ１００の関係があるものとする）において、時刻ｔ０００Ａにおける低速サンプリングデータＤ１０は、基準時刻ｔ０００、ｔ０１０、ｔ０２０、…、およびｔ０９０の各高速サンプリングデータＤ１と同じ日時情報を持つ１０個のデータに複製され（すなわちデータＤ１０の日時情報が１０通りに補正され）、これら１０個の複製された低速サンプリングデータＤ１０が、それぞれ対応する基準時刻の高速サンプリングデータＤ１と対応付けられてデータベース３０４に格納される。同様に、時刻ｔ１００Ａにおける低速サンプリングデータＤ１０は、基準時刻ｔ１００、ｔ１１０、…、およびｔ１９０の各高速サンプリングデータＤ１と同じ日時情報を持つ１０個のデータに複製され（すなわち日時情報が１０通りに補正され）、同一日時のデータＤ１、Ｄ１０同士が対応付けられてデータベース３０４に格納される。こうして、データベース３０４は、時間的粒度の揃った複数の計測データを保持することができる。これにより、計測データのモニタリングや分析が容易となる。

【0056】

なお、図１１では高速サンプリングデータ（すなわち時間的粒度の細かいデータ）の日
時情報を基準として低速サンプリングデータの日時情報を補正したが、その反対に、低速サンプリングデータ（すなわち時間的粒度の粗いデータ）の日時情報を基準として高速サンプリングデータの日時情報を補正することとしてもよい（以下の図１３の例を参照）。

【0057】

図１２は、第２リングバッファ２０４－２の計測データ（例えば低速サンプリングデータ）と第３リングバッファ２０４－３のイベントデータを時間的に整合させる処理の例を示す図である。図１２上段において、第２リングバッファ２０４－２には、時刻ｔ１００、ｔ２００、ｔ３００、…（１００ミリ秒間隔）における計測データＤ２が保持され、第３リングバッファ２０４－３には、時刻ｔ９２３、ｔ１０７、ｔ８０１、…（非周期的）におけるイベントデータＤ１１～Ｄ１４が保持されている。ただし、各時刻の関係は、ｔ９２３＜ｔ１００＜ｔ１０７＜ｔ２００＜ｔ３００＜ｔ８０１であるとする。前述したように、通常、イベントデータの時間的粒度は、計測データの時間的粒度よりも粗い。データ管理装置３００のプロセッサ３０２は、計測データ（すなわち時間的粒度の細かいデータ）の日時情報を基準としてイベントデータの日時情報を補正する。データベース３０４には、日時情報が補正されたイベントデータが、補正の基準とされた計測データと対応付けて格納される。

【0058】

具体的には、図１２の例において、時刻ｔ９２３のイベントデータＤ１１～Ｄ１４は、日時情報が基準時刻ｔ１００に補正され、当該基準時刻ｔ１００の計測データＤ２と対応付けられてデータベース３０４に格納される。また、時刻ｔ１０７のイベントデータＤ１１～Ｄ１４は、（ｔ３００＜ｔ８０１であるため）日時情報が基準時刻ｔ２００と基準時刻ｔ３００の２通りに補正され（すなわち日時情報が異なる２つのデータに複製され）、それぞれ時刻ｔ２００と時刻ｔ３００の計測データＤ２と対応付けられてデータベース３０４に格納される。図示されていないが時刻ｔ８０１のイベントデータＤ１１～Ｄ１４も同様である。こうして、データベース３０４は、時間的粒度の揃った計測データとイベントデータを保持することができる。これにより、計測データおよびイベントデータのモニタリングや分析が容易となる。

【0059】

図１３は、第２リングバッファ２０４－２の計測データ（例えば低速サンプリングデータ）と第３リングバッファ２０４－３のイベントデータを時間的に整合させる処理の別の例を示す図である。図１３上段において、第２リングバッファ２０４－２には、時刻ｔ９００、…、ｔ１００、ｔ２００、ｔ３００、…、ｔ８００、…（１００ミリ秒間隔）における計測データＤ２が保持され、第３リングバッファ２０４－３には、時刻ｔ９２３、ｔ１０７、ｔ８０１、…（非周期的）におけるイベントデータＤ１１～Ｄ１４が保持されている。ただし、各時刻の関係は、ｔ９００＜ｔ９２３＜ｔ１００＜ｔ１０７＜ｔ２００＜ｔ３００＜ｔ８００＜ｔ８０１であるとする。データ管理装置３００のプロセッサ３０２は、上述の図１２の場合とは反対に、イベントデータ（すなわち時間的粒度の粗いデータ）の日時情報を基準として計測データの日時情報を補正する。データベース３０４には、日時情報が補正された計測データが、補正の基準とされたイベントデータと対応付けて格納される。

【0060】

具体的には、図１３の例において、基準時刻ｔ９２３の直前の時刻ｔ９００における計測データＤ２は、日時情報が当該基準時刻ｔ９２３に補正され、時刻ｔ９２３のイベントデータＤ１１～Ｄ１４と対応付けられてデータベース３０４に格納される。同様に、基準時刻ｔ１０７の直前の時刻ｔ１００、および基準時刻ｔ８０１の直前の時刻ｔ８００における計測データＤ２は、それぞれ日時情報が当該基準時刻ｔ１０７、ｔ８０１に補正され、時刻ｔ１０７、ｔ８０１の各イベントデータＤ１１～Ｄ１４と対応付けられてデータベース３０４に格納される。なお、基準時刻の直前の時刻ではない時刻ｔ２００、ｔ３００等における計測データＤ２は、時間整合処理の結果、データベース３０４の格納対象から外される。こうして、データベース３０４は、時間的粒度の揃った計測データとイベント
データを保持することができる。これにより、計測データおよびイベントデータのモニタリングや分析が容易となる。

【0061】

なお、図１２および図１３では第２リングバッファ２０４－２の計測データと第３リングバッファ２０４－３のイベントデータを時間的に整合させたが、同様の処理を用いて、第２リングバッファ２０４－２の計測データと第４リングバッファ２０４－４の制御ビットデータを時間的に整合させることも可能である。

【0062】

図１４は、本発明の一実施形態に係る方法を実施するシステム１０の別の構成例を示す図である。図１４において、システム１０は、複数の制御装置２００を備える。第１制御装置２００Ａは、半導体製造装置１００の複数の駆動部１２０およびセンサ１４０のうちの一部に接続され、第２制御装置２００Ｂは、半導体製造装置１００の複数の駆動部１２０およびセンサ１４０のうちの他の一部に接続される。図１４のシステム１０における各構成要素の機能は、図１のシステム１０における各構成要素の機能と同じである。

【0063】

図１５は、図１４のシステム１０に適用可能な、図２のフローチャートのステップＳ２０５における処理の詳細を示す図である。図１４のシステム１０において、第１制御装置２００Ａおよび第２制御装置２００Ｂはそれぞれ、前述したように、高速サンプリングデータを第１の時間的粒度で周期的に（例えば１０ミリ秒毎に）第１リングバッファ２０４－１に書き込み、低速サンプリングデータを第２の時間的粒度で周期的に（例えば１００ミリ秒毎に）第２リングバッファ２０４－２に書き込む。ここで、例えば、各制御装置２００のタイマー２０７の時間が正確に合っていない場合や、各制御装置２００の処理負荷に差がある場合などには、各制御装置２００の第１リングバッファ２０４－１（または第２リングバッファ２０４－２）に実際に記憶される日時情報にずれが生じることがあり得る。

【0064】

データ管理装置３００は、各制御装置２００の第１リングバッファ２０４－１（または第２リングバッファ２０４－２）のデータを一旦そのままの状態でデータベース３０４に格納し、その後の適宜の時点で（例えばデータのモニタリングや分析時に）、データベース３０４内のデータを時間的に整合させる処理を行う。あるいは、データ管理装置３００は、各制御装置２００の第１リングバッファ２０４－１（または第２リングバッファ２０４－２）から取り出したデータをデータベース３０４に格納するのに先立って、それらデータを時間的に整合させる処理を行う。

【0065】

例えば、データ管理装置３００のプロセッサ３０２は、第１制御装置２００Ａの日時情報を基準として第２制御装置２００Ｂの日時情報を補正する。データベース３０４には、日時情報が補正された第２制御装置２００Ｂの計測データが、補正の基準とされた第１制御装置２００Ａの計測データと対応付けて格納される。図１５に示される例において、第２制御装置２００Ｂの時刻ｔ０９８における計測データＤ１０は、日時情報が第１制御装置２００Ａの基準時刻ｔ１００に補正され、当該基準時刻ｔ１００における第１制御装置２００Ａの計測データＤ１と対応付けられてデータベース３０４に格納される。第２制御装置２００Ｂの時刻ｔ２０３、ｔ３０１における計測データＤ１０も同様に、日時情報がそれぞれ第１制御装置２００Ａの基準時刻ｔ２００、ｔ３００に補正されたうえで、データベース３０４に格納される。なお、ここでは第１制御装置２００Ａの日時情報を基準としたが、第２制御装置２００Ｂの日時情報を基準としてもよい。どちらの日時情報を基準とするかは、例えば、予めデータ管理装置３００に設定しておくことができる。

【0066】

複数の制御装置２００を備える図１４のシステム１０において、図１１～１３を参照して説明した時間整合処理を適用することも可能である。その場合、図１１～１３にそれぞれ示されている２つのリングバッファのうちいずれか一方が第１制御装置２００Ａのリン
グバッファであり、他方が第２制御装置２００Ｂのリングバッファであるのであってもよい。例えば、図１１の例において、第１制御装置２００Ａの第１リングバッファ２０４－１に保持された高速サンプリングデータの日時情報を基準として、第２制御装置２００Ｂの第２リングバッファ２０４－２に保持された低速サンプリングデータの日時情報を補正することができる。あるいはその反対に、第２制御装置２００Ｂの第１リングバッファ２０４－１に保持された高速サンプリングデータの日時情報を基準として、第１制御装置２００Ａの第２リングバッファ２０４－２に保持された低速サンプリングデータの日時情報を補正することもできる。図１２および図１３の例に関しても同様である。

【0067】

以上、いくつかの例に基づいて本発明の実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明には、その均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。

【符号の説明】

【0068】

１０ システム
１００ 半導体製造装置
１２０ 駆動部
１４０ センサ
２００ 制御装置
２０２ プロセッサ
２０３ メモリ
２０４－１ 第１リングバッファ
２０４－２ 第２リングバッファ
２０４－３ 第３リングバッファ
２０４－４ 第４リングバッファ
２０５ 入出力インターフェイス
２０６ 通信インターフェイス
２０７ タイマー
３００ データ管理装置
３０２ プロセッサ
３０３ メモリ
３０４ データベース
４００ 通信配線
５００ ネットワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】