JP2012123521A

JP2012123521A - 製造装置のプロセス条件と判定条件の自動変更システム

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Publication number: JP2012123521A
Application number: JP2010272489A
Authority: JP
Inventors: Masaki Takeuchi; 正樹竹内
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2010-12-07
Filing date: 2010-12-07
Publication date: 2012-06-28

Abstract

【課題】判定の精度を向上するために、プロセス装置に対してプロセス条件の自動変更を行った際に、併せてＥＥＳの異常判定条件も自動変更を行う、製造装置のプロセス条件と判定条件の自動変更システムを提供する。
【解決手段】装置から基板を処理するプロセスデータを取得する手段と、前記基板のＩＤ情報と基板を処理するプロセス条件の設定値を取得する手段と、前記ＩＤ情報を紐付けた前記プロセスデータと、設定された判定条件を比較し、プロセスデータの正常／異常を判断する手段と、異常と判断された場合に前記装置、あるいは前記装置の下流の工程に設けられた装置のプロセス条件を変更し、前記プロセス条件が変更された場合に、同時に判定条件を変更する手段を備えたことを特徴とする製造装置のプロセス条件と判定条件の自動変更システム。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば半導体や液晶パネルなどの製造装置（以下、装置）の動作を監視して製造処理データや動作データを収集し、収集したデータから装置の製造処理状況や動作を解析し、装置の処理条件を設定して信頼性や生産性を向上させるシステムに関するものである。

背景技術として、液晶パネルに用いられるカラーフィルタの場合を例として説明する。図１はカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を断面で示した図である。カラーフィルタ１は、ガラス基板２上にブラックマトリックス（以下、ＢＭ）３、レッドＲの着色画素（以下、Ｒ画素）４ａ、グリーンＧの着色画素（以下、Ｇ画素）４ｂ、ブルーＢの着色画素（以下、Ｂ画素）４ｃ、透明電極５、及びフォトスペーサー（ＰｈｏｔｏＳｐａｃｅｒ）（以下、ＰＳ）６、バーテイカルアライメント（ＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）（以下、ＶＡ）７が順次形成されたものである。

上記構造のカラーフィルタの製造方法は、フォトリソグラフィー法、印刷法、インクジェット法が知られているが、図２は一般的に用いられているフォトリソグラフィー法の工程を示すフロー図である。カラーフィルタは、先ず、ガラス基板上にブラックマトリックス（ＢＭ）を形成処理する工程（Ｃ−１）、ガラス基板を洗浄処理する工程（Ｃ−２）、着色フォトレジストを塗布および予備乾燥処理する工程（Ｃ−３）、着色フォトレジストを乾燥、硬化処理するプリベーク工程（Ｃ−４）、露光処理する工程（Ｃ−５）、現像処理する工程（Ｃ−６）、着色フォトレジストを硬化処理する工程（Ｃ−７）、透明電極を成膜処理する工程（Ｃ−８）、ＰＳ、ＶＡを形成処理する工程（Ｃ−９）がこの順に行われ製造される。

例えば、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の順に画素が形成される場合には、カラーフィルタ用ガラス基板を洗浄処理する工程（Ｃ−２）から、着色フォトレジストを硬化処理する工程間（Ｃ−７）ではレッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢの順に着色レジストを変更して３回繰り返されてＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素が形成される。

上記カラーフィルタの製造工程において発生する不良の例として、洗浄工程における異物付着、着色レジスト塗布及び予備乾燥工程では着色レジストの塗布ムラやピンホール、露光工程では露光量の過不足やマスクの位置あわせ不良、現像工程では現像の過不足や現像ムラなどがある。

上記不良の発生を抑制したり、発生した不良品を検出するために、装置の動作状況や製造処理条件を監視したり、検査装置で不良品を検出して品質を保証している。

上記カラーフィルタや半導体製造における装置において、装置の動作（以下プロセス動作と呼ぶ）が正常であるかを監視する方法として、流量、温度、圧力といった装置動作時のデータ（以下、プロセスデータと呼ぶ）を数ｍｓ周期で高速に収集・解析する装置解析システム（ここで、装置解析システムとは，装置から装置のプロセスデータや入力される電力やポンプから吐き出される流量などのデータを収集し、装置が正常な動作を行っているかを監視することによって，装置の異常を早期発見し、信頼性や生産性を向上させるシステムを指す。）がある。

上記装置解析システム（以下、ＥＥＳ：ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｓｙｓｔｅｍと呼ぶ）を用いたプロセス異常の解析方法には、例えば以下のものがあげられる。

１．正常運転時のプロセスデータとの差異から異常検出を行い、異常の有無判定、異常原因の決定を行う（特許文献１）。
２．ある区間で（例えば、ある装置の動作開始からＸ秒経過後までをある区間として）切り出したプロセスデータから特徴量（平均、最大、最小など）を抽出し、プロセス−品質モデルを作成し、収集したプロセスデータから抽出した特徴量を作成したプロセス−品質モデルに当てはめる事により異常の有無判定や、故障発生の予測を行う（特許文献２）。
３．プロセスデータから抽出した特徴量を用いてデータマイニングや多変量解析による解析からプロセス−品質モデルを作成し、収集したプロセスデータの解析結果を作成したプロセス−品質モデルに当てはめる事により異常の有無判定を行う（特許文献３）。

ＥＥＳを用いたプロセス異常の解析方法において、特許文献１に記載されている正常運転時のプロセスデータの選択方法としては、オペレータが正常運転時のデータを過去のデータから選択して設定をする。しかし、正常運転時のデータにおいても装置の動作ごとにばらつきが見られるため、収集したプロセスデータとの差異を求めるにあたり、そのばらつきの影響で正確に求めることができない。

特許文献２に記載されている方法は、異常の有無の判定は可能だが、どのような異常が発生しているかといった予測は不可能である。

特許文献３に記載されている方法は、異常の有無の判定は可能で、しかも検査データを用いているためどのような異常が発生しているかといった予測も可能となっている。しかしながら、一般的に、良品が出来ている時においてもプロセスデータにバラツキが発生しているため、求められたプロセスデータは、必ずしも正常なものとは言い切れない。

また、プロセスデータが正常かどうかを判断には、一般的にはプロセス装置のプロセス条件の設定値に対するプロセスデータの出力値を比較して行う。

プロセスデータはプロセス処理中の連続したデータを表示するのに対して、プロセス条件の設定値は局所もしくは平均の値を示すので、アナログデータの特徴量（平均値、極大値、極小値など）を抽出して比較する必要がある。一般的にプロセスデータは高速（数ｍｓ周期）で収集されるが、収集した全数のデータを比較すると膨大な量のデータとの比較は、時間がかかるため代表となる特徴量との比較を行う。

あるプロセス処理中のプロセスデータの値から装置のプロセス条件の設定値を示す特徴量（特定区間の平均、最大など）を抽出し、その抽出した値と設定値からプロセス−品質モデル（特徴量と設定値の関係から正常／異常を判定するためのモデル）を作成し、抽出した値を品質モデルに当てはめることで（抽出した値が正常な範囲内にあるかを判定することで）、プロセスデータの正常／異常の判定を行う。

また、プロセス装置の設定値を制御する方法として、プロセスデータの変動や検査機などの結果に対して統計的管理などの傾向管理手法を用い、フィードバック、フィードフォワード制御をかけることでプロセス装置のプロセス条件の設定値を制御する方法があり、これは、例えばポンプから送り出される液体の流量に対して任意の規格値に対して傾向を監視しておき、流量が規格値から外れたら、流量が規格値内に収まるようにポンプの出力を制御するＡＰＣ（ＡｄｖａｎｃｅｄＰｒｏｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ：プロセス変動をフィードバック、フィードフォワードし制御すること）と呼ばれる方法がある。

特開昭６２−４２２０４号公報特開２００５−１９７３２３号公報特開２００４−１８６４４５号公報

ＥＥＳを用いた従来のプロセス異常の解析方法においては、対象装置の設定値の変更の有無にかかわらず、単一の判定条件を用いて、プロセス装置でのプロセス処理の正常／異常の解析を行っている。そのため、ＡＰＣを用いたプロセス装置のプロセス条件の自動変更を行った場合に、設定値の変更前後でのプロセス処理の結果は異なるにもかかわらず、すべてのプロセス処理の結果に対して同一の判定条件を適応してしまう。その結果、異常判定の精度は低いものとなってしまう。即ち、図３（ａ）はプロセス条件変更前、図３（ｂ）は変更後を示す図であって、プロセス装置（この場合は、例えばフォトレジストの吐出ポンプ）の吐出圧力の変更前のプロセス条件Ｐ１が自動変更されてＰ２となった場合に、ＥＥＳ側で判定条件（吐出圧力の閾値、即ち上限値Ｐ１Ｕと下限値Ｐ１Ｌ）の変更がされないと、プロセス装置としては正常に動作しているにもかかわらす、ＥＥＳが異常と判定してしまう可能性がある（図３（ｂ）の場合は、プロセス条件Ｐ２が上限値Ｐ１Ｕよりも大きくなるような場合を示す）。この結果、判定の精度は低いものとなってしまう。

そこで本発明は上記問題に鑑みて、判定の精度を向上するために、プロセス装置に対してプロセス条件の自動変更を行った際に、併せてＥＥＳの判定条件も自動変更を行う、製造装置のプロセス条件と判定条件の自動変更システムを提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る発明は、基板を製造処理する装置から装置のプロセスデータを収集し、収集したデータから装置の製造処理状況や動作を解析し、装置のプロセス条件や判定条件を設定して装置の信頼性や生産性を向上させるシステムであって
装置から基板を処理するプロセスデータを取得する手段と、
前記基板のＩＤ情報と基板を処理するプロセス条件の設定値を取得する手段と、
前記ＩＤ情報を紐付けた前記プロセスデータと、設定された判定条件を比較し、プロセスデータの正常／異常を判断する手段と、
異常と判断された場合に前記装置、あるいは前記装置の下流の工程に設けられた装置のプロセス条件を変更し、前記プロセス条件が変更された場合に、同時に判定条件を変更する手段を備えたことを特徴とする製造装置のプロセス条件と判定条件の自動変更システムである。

本発明の請求項２に係る発明は、前記プロセス条件を変更し、前記プロセス条件が変更された場合に、同時に判定条件を変更する手段は、
プロセスデータが判定条件から外れた場合に、制御するための装置パラメータと、判定条件の上下閾値と前記プロセスデータの値の差を補正するための関係式と、に基づいてプロセス条件を変更し、同時に判定条件をプロセス条件の上下閾値を持たせた条件に変更することを特徴とする請求項１記載の製造装置のプロセス条件と判定条件の自動変更システムである。

本発明の製造装置のプロセス条件と判定条件の自動変更システムによればフィードバックまたはフィードフォワード制御を行う際に、プロセス条件の自動変更に対して、ＥＥＳ
での判定条件も同時に自動変更を行うことで、ＥＥＳでの異常判定の精度を向上することが出来、不良の発生を抑制し、生産性の向上を図ることが可能となる。

カラーフィルタ基板の一例を断面で示した図。一般的に用いられているフォトリソグラフィー法の工程のフロー図。プロセス条件を変更した際に判定条件を変更しない場合の問題点を説明するための図。（ａ）はプロセス条件変更前を示す図。（ｂ）はプロセス条件変更後を示す図。本発明に係る製造装置のプロセス条件と判定条件の自動変更システムをカラーフィルタ製造ラインに適用した一例で、プロセス条件と判定条件がフィードバックされる場合を示す図。図４とは別の本発明に係る製造装置のプロセス条件と判定条件の自動変更システムをカラーフィルタ製造ラインに適用した場合を例示した図。本発明に係る製造プロセス条件と判定条件の自動変更システムをカラーフィルタ製造ラインのフォトレジストの塗布工程に適用した場合を示す図。図６の場合のプロセス条件と判定条件の変更方法を説明するためのフロー図。吐出ポンプの変更されたプロセス条件と判定条件を示す図。本発明に係る装置の製造プロセス条件と判定条件の自動変更システムをカラーフィルタ製造ラインの露光工程と次工程である現像工程に適用した場合を例示した図。フィードフォワード制御の場合の図９とは別の例を示す図。

以下、図面を参照して本発明に係る製造装置のプロセス条件と判定条件の自動変更システムの実施形態を説明する。

図４は本発明に係る製造装置のプロセス条件と判定条件の自動変更システムをカラーフィルタ製造ラインに適用した一例で、プロセス条件と判定条件がフィードバックされる場合を示す。

図４に示される装置解析システム（ＥＥＳ）１１は次に示す手段を備えている。即ち、プロセス装置Ａ１２からプロセスデータを取得する（矢印１０１）。また、基板１０のＩＤ情報と基板１０を処理するプロセス条件の設定値を取得（矢印１０２、矢印１０８）し、更に、前記ＩＤ情報を紐付けた前記プロセスデータと、設定された判定条件を比較し、正常／異常を判断する手段を備えている。

ＥＥＳ１１によって、プロセス装置Ａ１２からプロセスデータや装置の動作信号が数ｍｓ周期で高速に収集（矢印１０１）される。

ＥＥＳ１１で収集される、例えばポンプの吐出圧力、ステージの振動、洗浄液流量等のデータ（以下、アナログデータと呼ぶ）や、装置動作開始信号やヘッド走行開始信号といった動作信号（以下、デジタルデータと呼ぶ）は、波形データとしてデータ収集ＰＣ端末上にリアルタイムで表示され、収集した波形が正常かどうかをリアルタイムで判断することで、装置が正常に動いているかどうかの判断を行う。

ＥＥＳ１１で収集データ１４には、装置から収集したアナログデータやデジタルデータといったプロセスデータのほかに、プロセス処理を行う基板ＩＤ情報（矢印１０２）や装置のプロセス条件の設定値（矢印１０２）も含まれる。装置から収集された情報に紐付けられる基板ＩＤや、プロセス条件の設定値はライン管理システム１５から取得することが
できる。ライン管理システム１５は、工場内の装置の生産状況、生産実績などのデータをリアルタイムに収集し管理するシステムで、収集しているデータに基板ＩＤや装置のプロセス条件の設定値なども含めることで、プロセス処理を行っている際の基板ＩＤ、装置のプロセス条件の設定値がリアルタイム（プロセス処理直前）に取得することが出来るシステムであって、本発明の製造装置のプロセス条件と判定条件の自動変更システムの上位システムである。

ＥＥＳ１１は収集データ１４を判定条件１６に基づいて、ＩＤ情報を紐付けたプロセスデータと、設定された判定条件を比較し、正常／異常を判断する手段であるＰＣ端末１３によって正常／異常の判定を行い（矢印１０３）、判定の結果、異常とみなされた場合、ＰＣ端末１３上に異常が見られたプロセス処理中のアナログデータ、判定条件１６を表示させ、アラームを発生させる。ここでいう判定条件１６とは、装置のプロセスが正常に行われているか否かを判定するためのもので、プロセス条件に対して上下限の閾値を示すものである。当初のプロセス条件の設定値（収集データ１４に含まれる）、及び判定条件１６は予めライン管理システム１５に設定されており、装置Ａ１２及びＥＥＳ１１に送られる。

図４に示されるフィードバック制御の場合は、装置Ａ１２で処理された基板１０は検査装置Ａ１８で検査が行われる。この場合、検査装置Ａ１８はライン管理システム１５から該当する基板のＩＤを入手する（矢印１０４）。ＥＥＳ１１での判定結果や検査装置Ａ１８による検査結果はＡＰＣサーバー１７に保存される（矢印１０５、矢印１０６）。ＡＰＣサーバー１７は、装置Ａ１２のプロセス条件を変更する手段と、プロセス条件が変更された場合に、同時に判定条件を変更する手段を備えており、プロセス条件の変更が必要と判断された場合（例えば、時間の経過によるプロセス装置の変化などにより同じプロセス条件で前記プロセス装置が動作していても、結果的に検査結果が変動する場合があり、その補正を行う必要がある）、プロセス条件の変更と合わせて判定条件を自動で変更する（矢印１０７、矢印１０８）。

また図５は、本発明に係る製造装置のプロセス条件と判定条件の自動変更システムをカラーフィルタ製造ラインに適用した図４とは別の場合を例示した図である。

図５に示される製造装置のプロセス条件と判定条件の自動変更システムは、プロセス条件と判定条件がフィードフォワードされる場合のシステムを示す。ＥＥＳ１１は、工程１の装置Ｂ２２からプロセスデータや装置の動作信号を数ｍｓ周期で高速に収集（矢印１０１）する。

ＥＥＳ１１で収集される収集データ１４のアナログデータや、デジタルデータは、波形データとしてＰＣ端末１３上にリアルタイムで表示され、収集した波形が正常かどうかをリアルタイムで判断することで、装置が正常に動いているかどうかの判断を行う。

ＥＥＳ１１で収集される収集データ１４には、装置Ｂ２２から収集したアナログデータやデジタルデータ（矢印１０１）のほかに、ライン管理システム１５から送られるプロセス処理を行う基板ＩＤやそのプロセス処理を行う際の装置Ｂ２２のプロセス条件の設定値が紐付けられて収集される情報（矢印１０２）も含まれる。装置Ｂ２２から収集された情報に紐付けられる基板ＩＤ、装置のプロセス条件の設定値はライン管理システム１５から取得することができる。

ＥＥＳ１１は収集データ１４を判定条件１６と比較して正常／異常の判定を行い（矢印１０３）、判定の結果、異常とみなされた場合には、ＰＣ端末１３上に、異常があったプロセス処理中のアナログデータ、判定条件を表示させ、アラームを発生させる。また、判
定結果はＡＰＣサーバー１７に送られ保存される（矢印１０５）。更に検査装置Ｂ２０では、装置Ｂ２２によって処理された基板の検査結果をライン管理システム１５から送られた基板ＩＤ（矢印１０４）と紐付けし、ＡＰＣサーバー１７に送信する（１０６）。ＡＰＣサーバー１７では送られた検査結果を保存する。

図５に示されるフィードフォワードの自動変更システムの場合は、工程１の装置Ｂ２２で処理された基板１０は、工程１の下流の工程（工程２）で装置Ｃ２３で処理される。この場合、装置Ｃ２３はライン管理システム１５ａから該当する基板のＩＤ情報を入手する（矢印１０２ａ）。ＥＥＳ１１ａでの判定結果及び検査装置Ｃ２１による検査結果はＡＰＣサーバー１７に保存される（矢印１０５ａ、矢印１０６ａ）。上記ライン管理システム１５ａ及び上記ＥＥＳ１１ａは説明の便宜上、ライン管理システム１５及びＥＥＳ１１とは別に図示したが、システム上はライン管理システム１５ａ及び上記ＥＥＳ１１ａはライン管理システム１５及びＥＥＳ１１と同じものである。

ＡＰＣサーバー１７は、異常と判断された場合に装置Ｂ２２の下流の工程に設けられた装置、即ち装置Ｃ２３のプロセス条件を変更する手段と、プロセス条件が変更された場合に、同時に判定条件を変更する手段を備えており、プロセス条件の変更が必要と判断された場合、例えば、時間の経過によるプロセス装置の変化などにより同じプロセス条件でもＥＥＳでの判定結果が変動する場合があり、そのプロセス条件や判定条件の補正を行う必要があり、次の工程の装置Ｃ２３のプロセス条件の変更と合わせてＥＥＳの判定条件を自動で変更を行う（矢印１０７、矢印１０８）。

図６に本発明に係る製造装置のプロセス条件と判定条件の自動変更システムをカラーフィルタ製造ラインのフォトレジストの塗布工程に適用した場合を示す。

図６の場合はフィードバック制御の場合を示すが、図６と図７のフロー図を用いて、プロセス条件と判定条件の変更方法を説明する。

開始後（Ｓ１）、ＥＥＳ１１は塗布装置３２で塗布を行った際に塗布装置３２からプロセスデータを（矢印１０１）、またライン管理システム１５からは基板ＩＤ、判定条件を取得し（矢印１０２）、それらを紐付けたものを収集データ１４として保持する（Ｓ２）。ＥＥＳ１１では、収集データ１４と収集したデータのプロセス処理に対応した判定条件１６と比較を行い、正常／異常の判断を行い（Ｓ３）、判定結果をＰＣ端末１３上に表示する（Ｓ４）。また、上記判定結果はＡＰＣサーバー１７に送られ（矢印１０５）、保存される（Ｓ５）。また、膜厚検査装置３８で得られた検査結果は、ライン管理システム１５から取得した基板ＩＤ（矢印１０４）と、膜厚検査装置３８での検査結果を紐付け、ＡＰＣサーバー１７に送られ（矢印１０６）、保存される（Ｓ６）。

プロセス条件の補正内容の設定について説明する。補正内容は、ＡＰＣサーバー１７で保存されているＥＥＳ１１で取得したプロセスデータや、膜厚検査装置３８から取得した検査結果から異常と判断された場合に（Ｓ７のＹＥＳ）、そのデータから補正内容の取得を行う（Ｓ８）。ＡＰＣサーバー１７では、ＥＥＳ１１での判定結果や膜厚検査装置３８の検査結果とそれらのデータに対して影響を与える塗布装置３２のプロセス条件の関係を保持しており、また、プロセス条件が与える影響についての関係式も同時に保持している。

例えばＥＥＳ１１から取得したプロセスデータについて上限異常があったとすると（例えば塗布装置３２の制御するための装置パラメータである塗布速度（塗布ヘッドの走行速度）や塗布ヘッドと基板とのギャップ寸法や塗布されるフォトレジストを吐出するポンプの吐出圧力の上限値ＰＵに対し、ΔＰだけ超過しているとする）、ＡＰＣサーバー１７で
はそのプロセスデータを制御するための装置パラメータや、関係式を取得する（Ｓ９）。例えば、装置パラメータをＡ、Ｂ、Ｃとし、制御する装置が塗布装置であるのでＡは塗布装置の塗布速度、Ｂは塗布ヘッドと基板とのギャップ寸法、Ｃは塗布されるフォトレジストを吐出するポンプの吐出圧力とする。また関係式とは、ΔＰ＝ａΔＡ＋ｂΔＢ＋ｃΔＣであって、ａ、ｂ、ｃは定数で、ΔＡは塗布装置の走行速度の現状の設定されているプロセス条件と変更後のプロセス条件設定値の差を示す。同様に、ΔＢは塗布ヘッドと基板とのギャップ寸法の現状の設定されているプロセス条件と変更後のプロセス条件設定値の差を示し、ΔＣは塗布されるフォトレジストを吐出するポンプの吐出圧力の現状の設定されているプロセス条件と変更後のプロセス条件設定値の差を示す。この場合上記ａ、ｂ、ｃは予め設定された定数であって、上記Ａ、Ｂ、Ｃの条件のプロセスの結果に及ぼす影響度が高いものから大きな値が設定され、取得した関係式と上限超過の値ΔＰから最適なΔＡ、ΔＢ、ΔＣを取得する（それぞれのプロセス条件に対して変更可能な上下限値を設定しておき、その値の範囲で関係式が成立するように値を算出する）。算出したΔＡ、ΔＢ、ΔＣから変更する装置のプロセス条件の値を取得し（Ｓ１０）、装置にプロセス条件変更の指示を出し（矢印１０７）、同時にＥＥＳ１１に対しても変更した装置の判定条件変更の指示を出し（同様の関係式から現状の閾値に対してΔＰだけ変更する）（Ｓ１１）、その後直ちに終了する（Ｓ１２）。ステップ（Ｓ７）でＮＯの場合は、ステップ（Ｓ２）に移行する。

図８はこのようにして得られた吐出ポンプの変更されたプロセス条件と判定条件を示す図である。図８（ａ）は変更前のプロセス条件と判定条件を示す図で、図８（ｂ）はこのようにして得られた変更されたプロセス条件と判定条件を示す図である。図８（ａ）のＰＢは変更前のプロセス条件、ＰＢＵ、ＰＢＬは判定条件の上限閾値、下限閾値であって、図８（ｂ）のＰＡは変更後のプロセス条件、ＰＡＵ、ＰＡＬは判定条件の上限閾値、下限閾値である。

上記のフローは基板１枚に異常判定があった場合にプロセス条件と判定条件の変更指示を行うものであるが、複数枚の基板が連続して異常判定があった場合を条件として、変更指示を行っても良い

また図９は、本発明に係る装置のプロセス条件と判定条件の自動変更システムをカラーフィルタ製造ラインの露光工程と次工程である現像工程に適用した場合を例示した図である。上記図６のフィードバック制御の場合に対して、図９はフィードフォワード制御の場合を示す。

フィードフォワード制御の場合のプロセス条件と判定条件の変更方法を図９に示す露光工程（工程１）と次の工程である現像工程（工程２）に適用した場合を例として、説明する。

次の工程（工程２）で現像装置４３で処理を行う場合に、基板１０の基板ＩＤをライン管理システム１５ａから取得する（矢印１０２ａ）。また前の工程（工程１）で露光装置４２での処理を行った結果から得られたプロセスデータと判定条件を比較した結果、異常と判断された場合、現像装置４３に対してプロセス条件の変更を指示する。この場合、勿論上記フィードバック制御の場合のように露光装置のプロセス条件を変更することが考えられるが、露光処理の結果の良否を判断する検査結果が得られない場合には（図９では検査装置４０が示されているが、一般的には現像処理の直後には検査装置は設置されない）、フィードフォワード制御を行う。フィードフォワード制御によれば、すでに露光処理された基板に対して、現像装置４３のプロセス条件を変更することによって、品質の安定した基板を作ることが出来る。

現像装置４３のプロセス条件の変更が指示された場合に、その変更の内容に合わせてＥＥＳでの判定条件の内容も変更を行うように指示を出す。判定条件の変更後、現像装置によるプロセス処理を行い、工程１と同様にライン管理システム１５ａから基板ＩＤ（矢印１０２ａ）を、また現像装置４３からはプロセスデータを取得し（矢印１０１ａ）、それらを紐付けた収集データを判定条件（補正済み）と比較して正常／異常の判定を行い（矢印１０３ａ）、その結果をＰＣ１３ａ上に表示を行う。その結果はＡＰＣサーバーにも送られ（１０５ａ）、線幅検査装置４１による結果も同様に基板ＩＤと紐付けられ保存される（矢印１０６ａ）。

例えばＥＥＳ１１から取得した露光装置４２のプロセスデータについて上限異常があったとすると（例えば露光装置４２の露光時間や露光照度の上限値ＰＵに対し、ΔＰだけ超過しているとする）、ＡＰＣサーバー１７では次の工程の現像装置４３のプロセスデータを制御するため、現像装置４３のプロセス条件や、関係式を取得する。例えば、現像装置のパラメータをＡ、Ｂ、Ｃとし、制御する装置が現像装置であるのでＡは現像装置の走行速度、Ｂは現像液を吐出するポンプの吐出圧力、Ｃは現像液の液温とする。また関係式とは、ΔＰ＝ａΔＡ＋ｂΔＢ＋ｃΔＣであって、ａ、ｂ、ｃは定数で、ΔＡは制御プロセス条件Ａ、即ち現像装置の走行速度の現状の設定されているプロセス条件と変更後のプロセス条件設定値の差を示す。この場合上記ａ、ｂ、ｃは予め設定された定数であって、上記Ａ、Ｂ、Ｃの条件のプロセスの結果に及ぼす影響度が高いものから大きな値が設定され、取得した関係式と上限超過の値ΔＰから最適なΔＡ、ΔＢ、ΔＣを取得する（それぞれのプロセス条件に対して変更可能な上下限値を設定しておき、その値の範囲で関係式が成立するように値を算出する。）算出したΔＡ、ΔＢ、ΔＣから変更する装置プロセス条件の値を取得し、現像装置４３にプロセス条件変更の指示を出し、同時にＥＥＳ１１ａに対しても変更した装置の判定条件変更の指示を出す。

また、図１０はフィードフォワード制御の場合の、図９とは別の例を示す図で工程１が例えばＲ画素を形成する塗布工程での塗布装置５１と工程２が次の着色画素であるＧ画素を形成する塗布装置５１ａの場合に適用する場合を例示した図である。図１０で示される工程１のＲ画素を形成する塗布工程での塗布装置５１が工程２のＧ画素を形成する塗布工程での塗布装置５１ａ（即ち５１と５１ａは同じ塗布装置）として使用される。この場合はＲ画素を形成する塗布工程で得られた正常／異常の判定結果に基づいたプロセス条件と判定条件の変更結果が工程２のＧ画素を形成する塗布工程での塗布装置５１ａに反映することが出来る。また。この場合はＲ画素を形成する塗布工程で用いられる膜厚検査装置５２はＧ画素を形成する塗布工程で用いられる膜厚検査装置５２ａとして用いられる。

このように、フィードフォワード制御の場合は制御する対象装置が図９のようにプロセスデータを取得した工程の直後の下流の工程の装置の場合や、図１０のように下流の複数の工程を経た後の装置を対象とする場合があり、対象装置は取得したプロセスデータによって適宜選択されることが望ましい。

上記ＥＥＳでの判定に際しては、正常／異常の２種類の判定ではなく、プロセス処理を行っている際のプロセスデータの平均値、最大値、最小値などの値（特徴量）も含めたものを判定結果としている。また、検査結果についても、同様に正常／異常の２種類のみではなく、検査によって得られた特性値も含むものとする。

このように本発明のプロセス条件と判定条件の自動変更システムによれば、プロセスデータが設定された判定条件から外れた場合には、フィードバック、またはフィードフォワード制御によって、対象となる装置のプロセス条件を変更し、同時にプロセスデータの正常／異常を判定する判定条件を変更することによって異常検知の精度を向上することが出来、その結果、安定した基板の品質を保ち不良の発生を抑制することが出来、生産性の向
上が可能となる。

１・・・カラーフィルタ
２・・・ガラス基板
３・・・ブラックマトリックス
４ａ・・・レッドＲの着色画素
４ｂ・・・グリーンＧの着色画素
４ｃ・・・ブルーＢの着色画素
５・・・透明電極
６・・・フォトスペーサー
７・・・バーテイカルアライメント
１０・・・基板
１１、１１ａ・・・装置解析システム（ＥＥＳ）
１２・・・装置Ａ
１３、１３ａ・・・ＰＣ端末
１４、１４ａ・・・収集データ
１５、１５ａ・・・ライン管理システム
１６、１６ａ・・・判定条件
１７・・・ＡＰＣサーバー
１８、１８ａ・・・検査装置Ａ
２０・・・検査装置Ｂ
２１・・・検査装置Ｃ
２２・・・装置Ｂ
２３・・・装置Ｃ
３２・・・塗布装置
３８・・・膜厚検査装置
４０・・・検査装置
４１・・・線幅検査装置
４２・・・露光装置
４３・・・現像装置
５１、５１ａ・・・塗布装置
５２、５２ａ・・・膜厚検査装置
１０１〜１０９・・・データが送られる方向を示す矢印
１０１ａ〜１０６ａ・・・データが送られる方向を示す矢印

Claims

基板を製造処理する装置から装置のプロセスデータを収集し、収集したデータから装置の製造処理状況や動作を解析し、装置のプロセス条件や判定条件を設定して装置の信頼性や生産性を向上させるシステムであって
装置から基板を処理するプロセスデータを取得する手段と、
前記基板のＩＤ情報と基板を処理するプロセス条件の設定値を取得する手段と、
前記ＩＤ情報を紐付けた前記プロセスデータと、設定された判定条件を比較し、プロセスデータの正常／異常を判断する手段と、
異常と判断された場合に前記装置、あるいは前記装置の下流の工程に設けられた装置のプロセス条件を変更し、前記プロセス条件が変更された場合に、同時に判定条件を変更する手段を備えたことを特徴とする製造装置のプロセス条件と判定条件の自動変更システム。
前記プロセス条件を変更し、前記プロセス条件が変更された場合に、同時に判定条件を変更する手段は、
プロセスデータが判定条件から外れた場合に、制御するための装置パラメータと、判定条件の上下閾値と前記プロセスデータの値の差を補正するための関係式と、に基づいてプロセス条件を変更し、同時に判定条件をプロセス条件の上下閾値を持たせた条件に変更することを特徴とする請求項１記載の製造装置のプロセス条件と判定条件の自動変更システム。