JP4855464B2 - 不良原因設備特定システム - Google Patents

Description

この発明は、不良原因設備特定システムに関し、より詳しくは、複数の工程を含む製造ラインにおいて製品不良等の原因となる異常な工程や設備を特定するシステムに関する。

従来より、多数の工程を含む半導体デバイスや薄膜デバイスなどの製造ラインでは、製品の品質を向上及び設備の安定化を実現するために、様々なインライン検査が行われ、インライン検査によって得られる検査情報に基づいて製品不良等の原因となる異常な工程や設備を特定するシステムが導入されている。例えば特開２００５−１９７６２９号公報には、インライン検査の一つであるパターン欠陥検査にて得られる情報に基づいて製品基板の欠陥分布状態を分類して、製品履歴情報を用いて欠陥分布状態の類似度の高低度について共通経路解析を行って、問題装置候補を特定する技術が開示されている。

特開２００５−１９７６２９号公報の技術では、問題装置候補を特定した結果をユーザに報告するために、レポート表示画面が表示される。このレポート表示画面は、異常検知された被検査ウェハを特定する情報（品種、ロット番号、検査日など）と、そのウェハについての検査情報（欠陥分布画像）と、問題装置候補を特定する情報（装置名など）と、その問題装置候補の特定の元になった情報（欠陥分布画像）と、問題装置候補のステータス（問題有りか無しか、対策済みか否か）を表す情報とを含んでいる。

ところで、実際の製造ラインで歩留り向上のために不良対策を実行しようとする場合、通常は、上記システムによって自動的に特定された問題装置候補が本当に異常原因となっているか否かを、ユーザ（システムのオペレータを含む。）が人の判断によって確認しようとする。万一間違った情報に基づいて不良対策をとった場合、製造ラインに対して多大な損失を与えるからである。

しかしながら、特開２００５−１９７６２９号公報の技術では、レポート表示画面に表示できる情報が不十分であるため、特定された問題装置候補が本当に異常原因となっているか否かをユーザが判断しづらい、という問題がある。

例えば、特定された問題装置候補が本当に異常原因となっているか否かをオペレータが確認するためには、問題装置候補を用いた場合のインライン検査情報と問題装置候補以外の設備を用いた場合のインライン検査情報とを対比するのが分かり易い。しかしながら、特開２００５−１９７６２９号公報の技術では、そのような対比を行おうとすると、オペレータがいちいち、問題装置候補以外の設備を用いた場合のインライン検査情報や製造履歴情報などを検索し直さなくてはならない。このため、多大な時間と労力が必要となる。そのせいで正しい不良対策の導入が遅れた場合、例えば設備への異物混入が異常原因であるときは、不良発生がしばらくの間継続して、多大な損失を招くことになる。

そこで、この発明の課題は、複数の工程を含む製造ラインにおいて製品不良等の原因となる異常な設備を特定する不良原因設備システムであって、このシステムによって特定された設備（以下「原因設備候補」という。）が本当に異常原因となっているか否かをユーザが迅速かつ容易に判断できるものを提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の不良原因設備特定システムは、
基板に対して１つ以上の工程を、それぞれその工程を実行可能な１機以上の設備を用いて実行する製造ラインにおいて不良発生の原因となった設備を特定する不良原因設備特定システムであって、
上記製造ラインは、所定の工程終了後に、各基板上の欠陥の位置を表す欠陥分布情報を取得する検査工程を含んでおり、
上記各基板についての欠陥分布情報を用いて、上記各基板を欠陥分布パターン毎に分類する分類結果取得部と、
上記分類結果取得部によって得られた分類結果と、上記各基板に対して上記各工程でそれぞれ処理を実行した設備を特定する製造履歴情報とに基づいて、上記１機以上の設備のうち不良発生の原因となった原因設備候補を特定する原因設備候補特定部と、
上記原因設備候補によって処理された各基板上の欠陥分布を重ね合わせて、第１の欠陥分布重ね合わせ画像を作成する第１の欠陥分布画像作成部と、
上記原因設備候補が実行する工程と同じ工程で上記原因設備候補以外の設備によって処理された各基板上の欠陥分布を重ね合わせて、第２の欠陥分布重ね合わせ画像を作成する第２の欠陥分布画像作成部と、
或る表示画面に、上記第１の欠陥分布重ね合わせ画像と第２の欠陥分布重ね合わせ画像とを対比して表示する第１の表示部とを備えたことを特徴とする。

この発明の不良原因設備特定システムでは、或る表示画面に、上記原因設備候補によって処理された各基板上の欠陥分布を重ね合わせてなる第１の欠陥分布重ね合わせ画像と、上記原因設備候補が実行する工程と同じ工程で上記原因設備候補以外の設備によって処理された各基板上の欠陥分布を重ね合わせてなる第２の欠陥分布重ね合わせ画像とが、対比して表示される。したがって、ユーザ（システムのオペレータを含む。以下同様。）は、このシステムによって特定された原因設備候補が本当に異常原因となっているか否かを、視覚を通して直感的に把握でき、従来に比して迅速かつ容易に判断できる。

一実施形態の不良原因設備特定システムは、
或る欠陥分布パターンに分類された各基板上の欠陥分布を重ね合わせて、第３の欠陥分布重ね合わせ画像を作成する第３の欠陥分布画像作成部と、
上記表示画面に、上記欠陥分布パターン毎に、その欠陥分布パターンに対応した第３の欠陥分布重ね合わせ画像と、その欠陥分布パターンに対応した原因設備候補を表す原因設備候補情報とを併せて一覧表示する第２の表示部とを備えたことを特徴とする。

この一実施形態の不良原因設備特定システムでは、上記表示画面に、上記欠陥分布パターン毎に、その欠陥分布パターンに対応した第３の欠陥分布重ね合わせ画像と、その欠陥分布パターンに対応した原因設備候補を表す原因設備候補情報とが、併せて一覧表示される。つまり、第３の欠陥分布重ね合わせ画像と原因設備候補とが関連づけられて一覧表示される。したがって、ユーザは、例えば過去の経験に基づいて、このシステムによって特定された原因設備候補の中から本当に異常原因となっている原因設備を、従来に比して迅速かつ容易に絞り込むことができる。

一実施形態の不良原因設備特定システムは、
上記第２の表示部は、上記欠陥分布パターンに対応した原因設備候補のうち、原因設備の特定に関する所定の閾値を満たす原因設備候補に関するもののみに限定して表示することを特徴とする。

この一実施形態の不良原因設備特定システムでは、上記第２の表示部が表示する原因設備候補情報は、上記欠陥分布パターンに対応した原因設備候補のうち、原因設備の特定に関する所定の閾値を満たす原因設備候補に関するもののみに限定される。つまり、上記欠陥分布パターンに対応した原因設備候補のうち、原因設備の特定に関する所定の閾値を満たさない原因設備候補は、関連度の低い原因設備であると考えられて、表示が省略される。したがって、ユーザは、このシステムによって特定された原因設備候補の中から本当に異常原因となっている原因設備を、さらに迅速かつ容易に絞り込むことができる。

一実施形態の不良原因設備特定システムは、
上記表示画面に原因設備候補情報が表示されている原因設備候補のうちいずれかを選択する指示を入力する指示入力部を備え、
上記第１の表示部は、上記指示入力部を介して選択された原因設備候補に連動して、その選択された原因設備候補についての上記第１の欠陥分布重ね合わせ画像と第２の欠陥分布重ね合わせ画像とを表示するように表示内容を切り換えることを特徴とする。

この一実施形態の不良原因設備特定システムでは、例えばオペレータが指示入力部を介して、上記表示画面に原因設備候補情報が表示されている原因設備候補のうちいずれかを選択することができる。そのようにして、原因設備候補のうちいずれかが選択された場合、このシステムでは、上記第１の表示部は、上記指示入力部を介して選択された原因設備候補に連動して、その選択された原因設備候補についての上記第１の欠陥分布重ね合わせ画像と第２の欠陥分布重ね合わせ画像とを表示するように表示内容を切り換える。したがって、オペレータがいちいち原因装置候補以外の設備を用いた場合の検査情報や製造履歴情報などを検索し直さなくても、選択された原因設備候補によって処理された各基板上の欠陥分布を重ね合わせてなる第１の欠陥分布重ね合わせ画像と、上記原因設備候補が実行する工程と同じ工程で上記原因設備候補以外の設備によって処理された各基板上の欠陥分布を重ね合わせてなる第２の欠陥分布重ね合わせ画像とが、上記表示画面に対比して表示される。したがって、ユーザは、上記選択された原因設備候補が本当に異常原因となっているか否かを、視覚を通して直感的に把握でき、従来に比して迅速かつ容易に判断できる。

一実施形態の不良原因設備特定システムは、上記第１、第２の欠陥分布画像作成部はそれぞれ、上記各基板を特定する情報と上記製造履歴情報とに基づいて、上記第１、第２の欠陥分布重ね合わせ画像を設備毎に作成することを特徴とする。

この一実施形態の不良原因設備特定システムでは、上記第１、第２の欠陥分布画像作成部はそれぞれ上記第１、第２の欠陥分布重ね合わせ画像を設備毎に作成する。これにより、ユーザは、このシステムによって特定された原因設備候補が本当に異常原因となっているか否かを、設備毎に視覚を通して直感的に把握でき、さらに迅速かつ容易に判断できる。

この発明の一実施形態の不良原因設備特定システムとその不良原因設備特定システムが適用される製造ラインの概略ブロック構成を示す図である。 製造履歴情報蓄積部に製造履歴情報が格納される仕方を説明する図である。 検査結果情報蓄積部に検査結果情報が格納される仕方を説明する図である。 上記不良原因設備特定システムによって表示される表示画面を例示する図である。 基板表面に発生する環状型の欠陥分布を例示する図である。 基板表面に発生するクラック形状型の欠陥分布を例示する図である。 基板表面に発生する短辺両端型の欠陥分布を例示する図である。 上記不良原因設備特定システムの動作フローを示す図である。 上記検査結果情報のフォーマットを示す図である。 上記製造履歴情報のフォーマットを示す図である。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態不良原因設備特定システム１のブロック構成と、このシステムが適用される薄膜デバイスの製造ライン１０を例示している。

一般に、薄膜デバイスや半導体デバイスの製造ラインは、基板の受け入れからデバイスの完成に至るまで製造ロット単位で順次実行される多数の工程から構成されている。

図１中には、そのような薄膜デバイス製造ライン１０の一部を示している。この例では、製造ライン１０は、インライン検査装置Ａを用いる検査工程１０ａと、処理装置Ｂを用いる工程１０ｂと、処理装置Ｃを用いる工程１０ｃと、処理装置Ｄを用いる工程１０ｄと、処理装置Ｅを用いる工程１０ｅと、インライン検査装置Ｆを用いる検査工程１０ｆとを含んでいる。つまり、各処理工程１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅは、例えば基板を洗浄する洗浄工程、その基板上に薄膜を形成する成膜工程（以下「デポ工程」という。）、その薄膜上にフォトレジストのパターンを形成するフォトリソグラフィ工程（露光工程、現像工程などを含む。以下「フォト工程」という。）、そのフォトレジストをマスクとして上記薄膜をパターン加工するエッチング工程などの処理工程を指す。処理装置Ｂ、処理装置Ｃ、処理装置Ｄ、処理装置Ｅは、それぞれ複数の設備を集合的に表している。つまり、例えば○○○工程では、それぞれ○○○−１号機、○○○−２号機、…と呼ばれるような複数の設備が用いられるものとする。

検査工程１０ａ、１０ｆは、この例ではパターン欠陥検査を行って、各基板上の欠陥の位置や大きさを表す情報を検査結果情報として取得するものである。基板上の欠陥としては、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃに示すように、様々な欠陥分布が発生する。図５Ａは基板表面上で欠陥が環状に現れる類型（環状型）、図５Ｂは基板表面上で欠陥が割れ欠けのように現れる類型（クラック形状型）であり、図５Ｃは基板表面上で基板の短辺に沿って欠陥が集中して現れる類型（短辺両端型）をそれぞれ示している。

図１中に示すように、不良原因設備特定システム１は、データベース２と、分類結果取得部１４と、原因設備候補特定部１５と、欠陥分布画像作成部１６と、表示部１７と、指示入力部１８とを備えている。データベース２は、製造履歴情報を蓄積する製造履歴情報蓄積部１１と、検査結果情報を蓄積する検査結果情報蓄積部１２と、マスタ情報蓄積部１３とを含んでいる。

製造履歴情報蓄積部１１には、図２に例示するように、インライン検査装置Ａや処理装置Ｂなどから随時、リアルタイムで製造履歴情報が蓄積される。この製造履歴情報の形態（フォーマット）は、図８に例示するテーブルのように、製造ロットを特定するロット番号（ロットＩＤ）と、基板を特定する基板番号（基板ＩＤ）と、工程を特定する工程番号と、或る工程で用いられた設備を特定する機番（処理設備ＩＤ）と、処理日時とが互いに対応付けられたものである。この製造履歴情報から、例えば、ロットＡＡＡ００００１に含まれた基板ＡＡＡ００００１−１については、工程１００００は、処理設備ＡＡＡ−１号機を用いて２００５年１月１日１０時１０分０秒に実行されたことが分かる。

検査結果情報蓄積部１２には、図３に例示するようにインライン検査装置Ａなどから随時、リアルタイムで検査結果情報としての欠陥分布情報、つまり各基板上の欠陥の位置や大きさを表す情報が蓄積される。この欠陥分布情報の出力形態（フォーマット）は、図７に例示するテーブルのように、ロットＩＤと、基板ＩＤと、工程番号と、各欠陥の大きさを表す欠陥サイズ（小サイズＳ、中サイズＭ、大サイズＬに分類されている）と、その欠陥の基板表面上での位置を表すｘｙ座標とが互いに対応付けられたものである。この欠陥分布情報から、例えば、ロットＡＡＡ００００１に含まれた基板ＡＡＡ００００１−１については、工程３００００では、１番目の欠陥のサイズはＳ、その欠陥のｘ座標は１００、その欠陥のｙ座標は２００であり、２番目の欠陥のサイズはＭ、その欠陥のｘ座標は１１０、その欠陥のｙ座標は２００であり、また、ｎ番目の欠陥のサイズはＳ、その欠陥のｘ座標は９００、その欠陥のｙ座標は８００であることが分かる。

図１中に示すマスタ情報蓄積部１３には、原因設備候補特定部１５による原因設備の特定に関する閾値が格納されている。

分類結果取得部１４は、各基板についての欠陥分布情報を用いて、各基板を欠陥分布パターン毎に分類する。この例では、分類結果取得部１４は、各基板についての欠陥分布情報を教示データとしての既知の欠陥分布パターンとそれぞれ比較して、各基板の欠陥分布と既知の欠陥分布パターンとの間の類似度を算出し、その算出された類似度が或る閾値以上ならば、その既知の欠陥分布パターンに分類するといった公知の方法を用いる。この閾値としては、図１に示すマスタ情報蓄積部１３に格納されているデータを参照して用いる。なお、欠陥分布パターン分類方法としては、教示データを用いずに特徴のあるパターンを抽出／分類する独立成分分析を用いる方法など、他の分類方法を用いても構わない。

原因設備候補特定部１５は、分類結果取得部１４によって得られた分類結果と、製造履歴情報蓄積部１１に蓄積された製造履歴情報とに基づいて共通経路解析（同類の欠陥分布を有する複数の基板がどの設備を用いて共通に処理されたか、を追求する解析）を行って、複数の設備のうち不良発生の原因となった原因設備候補を特定する。

欠陥分布画像作成部１６は、各基板上の欠陥分布（ビットマップイメージ）を重ね合わせて、複数種類の欠陥分布重ね合わせ画像を作成する（詳しくは後述）。

表示部１７は、ＣＲＴ（陰極線管）やＬＣＤ（液晶表示素子）からなる或る表示画面に、原因設備候補特定部１５によって特定された原因設備候補に関する情報を２次元画像として表示する。

指示入力部１８は、マウスやキーボードなどからなり、このシステム１にオペレータが所望の指示を入力するために用いられる。

当業者ならば分かるように、このようなシステム１は、コンピュータ、より具体的にはパーソナルコンピュータによって構成され得る。各部１４、１５、…、１８の動作はコンピュータプログラム（ソフトウェア）によって実現可能である。

このシステム１は、図６に示す処理フローに従って、次のように動作する。

まず、ステップＳ５１で、分類結果取得部１４は、検査結果情報蓄積部１２から各基板についての検査結果情報、つまり欠陥分布情報を読み込み、続いて、ステップＳ５２で、その欠陥分布情報を用いて各基板を欠陥分布パターン毎に分類する（基板面内パターン自動分類）。

次にステップＳ５３で、分類結果取得部１４は、各欠陥分布パターン毎に、その欠陥分布パターンに該当して分類された基板ＩＤと、その欠陥分布パターンに該当しなかった基板ＩＤとを抽出する。これにより、基板ＩＤと該当した欠陥分布パターンとを対応付けることができる。

次にステップＳ５４で、原因設備候補特定部１５は、製造履歴情報蓄積部１１から製造履歴情報を読み込む。続いて、ステップＳ５５では、原因設備候補特定部１５は、分類結果取得部１４によって得られた分類結果と、製造履歴情報蓄積部１１から読み込んだ製造履歴情報とに基づいて共通経路解析を行って、複数の設備のうち不良発生の原因となった原因設備候補を特定する。一般に、原因工程及び設備を特定するには、データマイニングソフトを用いて検定を行い、それぞれの結果を出力することが多い。しかしながら、製造履歴情報を利用して設備間の有意差を判断する部分は、パターン分類するアルゴリズムにより決定されるので、本発明では何れの共通経路解析を用いても構わない。

次にステップＳ５６では、欠陥分布画像作成部１６は、第１、第２および第３の欠陥分布画像作成部として働いて、各基板上の欠陥分布（ビットマップイメージ）を重ね合わせて、複数種類の欠陥分布重ね合わせ画像を作成する。この例では、どの基板の欠陥分布を重ね合わせるかに応じて、第１、第２および第３の欠陥分布重ね合わせ画像が作成される。第１の欠陥分布重ね合わせ画像は、或る工程で原因設備候補によって処理された各基板上の欠陥分布を重ね合わせたものである。第２の欠陥分布重ね合わせ画像は、その原因設備候補が実行する工程と同じ工程で原因設備候補以外の設備によって処理された各基板上の欠陥分布を重ね合わせたものである。第３の欠陥分布重ね合わせ画像は、各欠陥分布パターン毎に、その欠陥分布パターンに分類された各基板上の欠陥分布を重ね合わせたものである。なお、画像の重ね合わせを行う方法は、個々の基板に透明度を含む色彩設定を行って、個々の基板が重なっても欠陥情報（欠陥サイズと位置）が区別できるようにする。

次に図６におけるステップＳ５７では、表示部１７は、第１及び第２の表示部として働いて、ＣＲＴやＬＣＤからなる或る表示画面に、原因設備候補特定部１５によって特定された原因設備候補に関する情報を表示する。

図４は、原因設備候補特定部１５によって特定された原因設備候補に関する情報が、上記欠陥分布重ね合わせマップを含んだ２次元画像として、表示部１７によって表示画面９０に表示された態様を例示している。

この図４の表示画面９０は、大きく分けて、基板の欠陥分布を各欠陥分布パターン毎に分類した結果を表示する上段テーブルエリア９１と、基板の欠陥分布に対する設備毎の相違（号機差）を表示する下段テーブルエリア９２とによって構成されている。

上段テーブルエリア９１は、縦方向に関して、項目表示エリア３６と、欠陥分布パターン毎の分類結果を表すパターン分類エリア３７、３８、３９、４０及び４１とに区分されている。また、この上段テーブルエリア９１は、横方向に関して、オペレータが図示しないマウスによってチェックを入れるチェック欄３１と、上記第３の欠陥分布重ね合わせ画像を表示する「マップ重合せ」欄３２と、対応する欠陥分布パターンに分類された基板数を表示する「分類基板数」欄３３Ａと、その欠陥分布パターンに分類された基板１枚当たりの欠陥数の平均値を表示する「欠陥数基板平均」欄３３Ｂと、工程番号を表す「工程Ｎｏ．」欄３４Ａと、工程名を表す「工程名」欄３４Ｂと、対応する工程を実行した原因候補設備の機番を表す「設備号機」欄３４Ｃと、対応する原因候補設備の確率値を表す「確率値（p-value）」欄３５とに区分されている。

この表示例では、例えばパターン分類エリア３７において、このパターン分類エリアの欠陥分布パターンは、マップ重合せ欄３２に表示された欠陥分布重ね合わせ画像（左上隅に欠陥が集中して現れているもの）であり、その欠陥分布パターンに分類された分類基板数が３０枚であり、欠陥数基板平均値が６０個であることが分かる。さらに、特定された原因候補設備がＢＢＢ−４号機、ＣＣＣ−４号機、ＡＡＡ−４号機であり、それらが異常原因である確率はそれぞれ０．９０、０．８０、０．７０であることが分かる。

チェック欄３１は、各パターン分類エリア３７、３８、３９、４０及び４１にそれぞれ設けられている。オペレータが指示入力部１８としてのマウス（図示せず）を使って或るパターン分類エリアのチェック欄３１にチェックを入れると、それに連動して、そのチェックが入ったパターン分類エリアに関する情報が下段テーブルエリア９２に切り換えて表示されるようになっている（後述）。

各パターン分類エリア３７、３８、３９、４０及び４１において、マップ重合せ欄３２に欠陥分布重ね合わせ画像が表示されているので、オペレータは、各パターン分類エリア毎に、欠陥分布パターンを視覚を通して直感的に把握できる。

各パターン分類エリア３７、３８、３９、４０及び４１においてマップ重合せ欄３２に表示される第３の欠陥分布重ね合わせ画像は、分類基板数の多い順に上から並べられている。これにより、オペレータは、重要な欠陥分布パターンを容易に把握することができる。

また、各パターン分類エリア３７、３８、３９、４０及び４１において、「欠陥数基板平均」欄３３Ｂでは、基板１枚当たりの欠陥数の平均値が表示される。これにより、或るパターン分類エリアに関する異常現象が、特徴ある欠陥分布パターンに分類されているが基板１枚当たりに発生する欠陥数は少ないといった場合は、ユーザはその異常現象に対する対策（歩留り向上対策）の優先度を下げることもできる。

また、各パターン分類エリア３７、３８、３９、４０及び４１において、「設備号機」欄３４Ｃには、原因設備候補特定部１５によって特定された原因候補設備の機番が表示される。「工程Ｎｏ．」欄３４Ａ、「工程名」欄３４Ｂには、それぞれその原因候補設備が実行する工程番号、工程名が表示される。これらは、マップ重合せ欄３２に表示される第３の欠陥分布重ね合わせ画像と対応付けて表示されている。つまり、各パターン分類エリア３７、３８、３９、４０及び４１毎に、欠陥分布パターンに分類された第３の欠陥分布重ね合わせ画像と、その欠陥分布パターンに対応した原因設備候補を表す原因設備候補情報とが関連づけて一覧表示されている。したがって、ユーザは、その原因設備候補が本当に異常原因となっているか否かを、容易に判断できる。

例えば、図５Ａに示すような環状型の欠陥分布が発生した時には、スピン系の処理装置が異常原因であることが多い。また、図５Ｃに示したような短辺両端型の欠陥分布が発生した時には、溶液吹き付け系の処理装置が異常原因であることが多い。これらの経験的事実に基づいて、ユーザは、その原因設備候補が本当に異常原因となっているか否かを、容易に判断できる。

なお、各パターン分類エリア３７、３８、３９、４０及び４１において、「設備号機」欄３４Ｃには、複数の原因設備候補を表示可能になっている。図４の例では、パターン分類エリア３７には、原因設備候補特定部１５によって特定された原因候補設備としてＢＢＢ−４号機、ＣＣＣ−４号機、ＡＡＡ−４号機の３つが表示されている。ここで、表示部１７は、原因設備候補特定部１５によって特定された原因候補設備のうち、原因設備の特定に関する所定の閾値を満たす原因設備候補に関するもののみに限定して表示するようにしても良い。つまり、その場合、その閾値を満たさない原因設備候補は、関連度の低い原因設備であると判断されて、表示が省略される。したがって、ユーザは、このシステム１によって特定された原因設備候補の中から本当に異常原因となっている原因設備を、さらに迅速かつ容易に絞り込むことができる。なお、この閾値は、図１中に示したマスタ情報蓄積部１３から参照することにする。

「確率値（p-value）」欄３５は、対応する原因候補設備の確率値を表示する。この値は、原因設備候補特定部１５による共通経路解析において、その原因候補設備が特定されたときの確率値である。この確率値も、ユーザが、このシステム１によって特定された原因設備候補の中から本当に異常原因となっている原因設備を絞り込むのを助ける。

なお、図４の例では、表示されるパターン分類エリア（つまり、欠陥分布パターン）の数は５個となっているが、これに限られるものではなく、増減させても良い。また、表示画面の面積の制約によって、分類された欠陥分布パターンの全てを１画面に表示しきれないときは、パターン分類エリアを縦方向にスクロールして表示するようにしても構わない。

下段テーブルエリア９２は、タブ７１、７２、７３で選択される複数のページを含んでいる。このページ数（つまり、タブの数）は、上段テーブルエリア９１のチェック欄３１でチェックされているパターン分類エリアに挙げられた原因候補設備の数と一致するように、可変して設定されている。なお、図４の例では、チェックされているパターン分類エリア３７に挙げられた原因候補設備の数が３つであるから、３ページである。

この下段テーブルエリア９２の各ページは、縦方向に関して、工程及び設備表示エリア６４と、設備を特定する「装置号機」表示エリア６５と、第１および第２の欠陥分布重ね合わせ画像を対比して表示する「基板マップ重ね合わせ」エリア６６と、「推定基板数」表示エリア６７と、「処理基板数」表示エリア６８と、「％」表示エリア６９とに区分されている。また、横方向に関して、項目表示欄６０と、特定された原因設備候補に関する情報を表示する第１情報表示欄６１と、原因設備候補が実行する工程と同じ工程で原因設備候補以外の設備に関する情報を表示する第２情報表示欄６２とに区分されている。

工程及び設備表示エリア６４には、オペレータが上段テーブルエリア９１のチェック欄３１でチェックしたパターン分類エリア（つまり、欠陥分布パターン）に応じて、工程番号、工程名、原因候補設備の機番（装置号機）、確率値が表示される。図４の例では、この工程及び設備表示エリア６４には、工程番号「２００００」、工程名「フォト工程」、原因候補設備の機番（装置号機）「ＢＢＢ−４号機」、確率値「０．９０」が表示されている。これは、既述のパターン分類エリア３７に挙げられた３つの原因候補設備ＢＢＢ−４号機、ＣＣＣ−４号機、ＡＡＡ−４号機のうち、第１候補であるＢＢＢ−４号機に対応する情報である。

「基板マップ重ね合わせ」エリア６６では、第１情報表示欄６１に、原因候補設備によって処理された各基板上の欠陥分布を重ね合わせてなる第１の欠陥分布重ね合わせ画像が表示される。それと対比して、第２情報表示欄６２に、その原因設備候補が実行する工程と同じ工程で原因設備候補以外の設備によって処理された各基板上の欠陥分布を重ね合わせてなる第２の欠陥分布重ね合わせ画像が表示される。

この第１の欠陥分布重ね合わせ画像、第２の欠陥分布重ね合わせ画像は、同じパターン分類エリアに分類された基板の欠陥分布を重ね合わせたものに相当する。図４の例では、第１情報表示欄６１の第１の欠陥分布重ね合わせ画像は、パターン分類エリア３７に分類された３０枚の基板のうち、フォト工程２００００がＢＢＢ−４号機によって実行された基板の欠陥分布を重ね合わせて作成されている。また、第２情報表示欄６２の第２の欠陥分布重ね合わせ画像は、パターン分類エリア３７に分類された３０枚の基板のうち、フォト工程２００００がＢＢＢ−４号機以外の設備、つまりＢＢＢ−１号機、ＢＢＢ−２号機、ＢＢＢ−３号機、ＢＢＢ−５号機、ＢＢＢ−８号機、ＢＢＢ−９号機によって実行された基板の欠陥分布を、設備毎に重ね合わせて作成されている。

このように、このシステム１では、或る表示画面９０に、原因設備候補によって処理された各基板上の欠陥分布を重ね合わせてなる第１の欠陥分布重ね合わせ画像と、原因設備候補が実行する工程と同じ工程で原因設備候補以外の設備によって処理された各基板上の欠陥分布を重ね合わせてなる第２の欠陥分布重ね合わせ画像とが、対比して表示される。したがって、ユーザは、このシステム１によって特定された原因設備候補が本当に異常原因となっているか否かを、視覚を通して直感的に把握でき、従来に比して迅速かつ容易に判断できる。つまり、オペレータは、従来とは異なり、原因設備候補以外の設備を用いた場合のインライン検査情報や製造履歴情報などをいちいち検索し直さなくて済む。

また、第１情報表示欄６１の第１の欠陥分布重ね合わせ画像、第２情報表示欄６２の第２の欠陥分布重ね合わせ画像は、それぞれ設備毎に作成および表示されているので、ユーザは、このシステムによって特定された原因設備候補が本当に異常原因となっているか否かを、さらに迅速かつ容易に判断できる。

なお、欠陥分布を重ね合わせる対象を、或るパターン分類エリアに分類された基板に限るのではなく、製造ラインで処理された全ての基板に広げても良い。つまり、製造ラインで処理された全ての基板のうち、特定された原因候補設備によって処理された各基板上の欠陥分布を重ね合わせて第１の欠陥分布重ね合わせ画像を作成する。一方、製造ラインで処理された全ての基板のうち、その原因設備候補が実行する工程と同じ工程で原因設備候補以外の設備によって処理された各基板上の欠陥分布を重ね合わせて第２の欠陥分布重ね合わせ画像を作成する。このようにした場合、欠陥分布を重ね合わせる対象が増えるので、ユーザは不良原因に関する処理設備の傾向をより把握しやすくなる。

また、図４中の「推定基板数」表示エリア６７には、同じパターン分類エリアに分類された基板のうち欠陥分布が重ね合わされた基板の数が、装置号機欄６５に表示された設備毎にそれぞれ表示されている。「処理基板数」表示エリア６８には、装置号機欄６５に表示された設備によって処理された基板の数が、設備毎に表示されている。「％」表示エリア６９には、装置号機欄６５に表示された設備によって処理された基板のうち、同じパターン分類エリアに分類された基板の数のパーセンテージが表示されている。これの表示により、ユーザは、このシステム１によって特定された原因設備候補が本当に異常原因となっているか否かを、直感的にだけでなく、数値的にも容易に判断することができる。

この例では、第２情報表示欄６２に表示されるべき処理設備の数が多くて、それらの処理設備に関する第２の欠陥分布重ね合わせ画像の全てを１画面に表示しきれないときは、第２情報表示欄６２の内容を横方向にスクロールして表示できるようになっている。オペレータは、スクロールバー７０をマウスなどで動かすことによって、第２情報表示欄６２の内容を横方向にスクロールすることができる。

既述のように、下段テーブルエリア９２の複数のページは、オペレータがタブ７１、７２、７３をマウスなどで選択することで切り換えることができる。図４の例では、オペレータが第１候補に対応するタブ７１を選択すると、工程番号「２００００」、工程名「フォト工程」の原因候補設備「ＢＢＢ−４号機」のページが表示される。オペレータが第２候補に対応するタブ７２を選択すると、工程番号「３００００」、工程名「エッチング工程」の原因候補設備「ＣＣＣ−４号機」のページが表示される。また、オペレータが第３候補に対応するタブ７３を選択すると、工程番号「１００００」、工程名「デポ工程」の原因候補設備「ＡＡＡ−４号機」のページが表示される。このようにした場合、表示画面９０の限られた面積の中で、複数の原因候補設備に関してそれぞれ、その原因候補設備によって処理された各基板上の欠陥分布を重ね合わせてなる第１の欠陥分布重ね合わせ画像と、原因設備候補が実行する工程と同じ工程で原因設備候補以外の設備によって処理された各基板上の欠陥分布を重ね合わせてなる第２の欠陥分布重ね合わせ画像とを、対比して表示することができる。

また、既述のように、オペレータが上段テーブルエリア９１で或るパターン分類エリアのチェック欄３１にチェックを入れると、それに連動して、そのチェックが入ったパターン分類エリア（つまり、欠陥分布パターン）に関する情報が下段テーブルエリア９２に切り換えて表示されるようになっている。例えば、図４の例では、パターン分類エリア３７がチェックされ、それに伴って、下段テーブルエリア９２には、パターン分類エリア３７に関する情報、つまりパターン分類エリア３７における第１候補であるフォト工程の原因候補設備「ＢＢＢ−４号機」等のページが表示されている。ここで、仮にオペレータがパターン分類エリア３７に代えてパターン分類エリア３８をチェックすると、それに伴って、下段テーブルエリア９２には、パターン分類エリア３８に関する情報、つまりパターン分類エリア３８における第１候補であるフォト工程の原因候補設備「ＢＢＢ−１号機」等のページが表示される。このようにした場合、表示画面９０の限られた面積の中で、多くの情報、特に、基板の欠陥分布に対する設備毎の相違（号機差）を表示することができる。したがって、ユーザは、選択された原因設備候補が本当に異常原因となっているか否かを、さらに迅速かつ容易に判断できる。

この実施形態では、本発明を薄膜デバイスの製造ラインに適用した例について説明した。しかしながら、本発明は、基板に対して１つ以上の工程を、それぞれその工程を実行可能な１機以上の設備を用いて実行する製造ラインにおいて不良発生の原因となった設備を特定する場合に、広く適用することができる。例えば、半導体デバイスの製造ラインなどにも、適用することができる。

Claims (5)

1. 基板に対して１つ以上の工程を、それぞれその工程を実行可能な１機以上の設備を用いて実行する製造ラインにおいて不良発生の原因となった設備を特定する不良原因設備特定システムであって、
   上記製造ラインは、所定の工程終了後に、各基板上の欠陥の位置を表す欠陥分布情報を取得する検査工程を含んでおり、
   上記各基板についての欠陥分布情報を用いて、上記各基板を欠陥分布パターン毎に分類する分類結果取得部と、
   上記分類結果取得部によって得られた分類結果と、上記各基板に対して上記各工程でそれぞれ処理を実行した設備を特定する製造履歴情報とに基づいて、上記１機以上の設備のうち不良発生の原因となった原因設備候補を特定する原因設備候補特定部と、
   上記原因設備候補によって処理された各基板上の欠陥分布を重ね合わせて、第１の欠陥分布重ね合わせ画像を作成する第１の欠陥分布画像作成部と、
   上記原因設備候補が実行する工程と同じ工程で上記原因設備候補以外の設備によって処理された各基板上の欠陥分布を重ね合わせて、第２の欠陥分布重ね合わせ画像を作成する第２の欠陥分布画像作成部と、
   或る表示画面に、上記第１の欠陥分布重ね合わせ画像と第２の欠陥分布重ね合わせ画像とを対比して表示する第１の表示部とを備えたことを特徴とする不良原因設備特定システム。
2. 請求項１に記載の不良原因設備特定システムにおいて、
   或る欠陥分布パターンに分類された各基板上の欠陥分布を重ね合わせて、第３の欠陥分布重ね合わせ画像を作成する第３の欠陥分布画像作成部と、
   上記表示画面に、上記欠陥分布パターン毎に、その欠陥分布パターンに対応した第３の欠陥分布重ね合わせ画像と、その欠陥分パターンに対応した原因設備候補を表す原因設備候補情報とを併せて一覧表示する第２の表示部とを備えたことを特徴とする不良原因設備特定システム。
3. 請求項２に記載の不良原因設備特定システムにおいて、
   上記第２の表示部は、上記欠陥分布パターンに対応した原因設備候補のうち、原因設備の特定に関する所定の閾値を満たす原因設備候補に関するもののみに限定して表示することを特徴とする不良原因設備特定システム。
4. 請求項２に記載の不良原因設備特定システムにおいて、
   上記表示画面に原因設備候補情報が表示されている原因設備候補のうちいずれかを選択する指示を入力する指示入力部を備え、
   上記第１の表示部は、上記指示入力部を介して選択された原因設備候補に連動して、その選択された原因設備候補についての上記第１の欠陥分布重ね合わせ画像と第２の欠陥分布重ね合わせ画像とを表示するように表示内容を切り換えることを特徴とする不良原因設備特定システム。
5. 請求項１に記載の不良原因設備特定システムにおいて、
   上記第１、第２の欠陥分布画像作成部はそれぞれ、上記各基板を特定する情報と上記製造履歴情報とに基づいて、上記第１、第２の欠陥分布重ね合わせ画像を設備毎に作成することを特徴とする不良原因設備特定システム。

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