品質改善・品質保証ソリューション

製造業を熟知したWonderware製品を核としたF-EES

日鉄エレックスは半導体製造における、F-EESの構築をサポートします。

半導体製造工程には数多くの装置(Tool)が入っており、それぞれが緻密な処理・加工を実施しています。このようなセンシティブな装置を安定稼働、予防保全し生産量、歩留まり向上を実現させるのがEES(Equipment Engineering System)です。
近年、これらの装置の立ち上げ早期化、故障解析の迅速化などEEQA(Enhanced Equipment Quality Assurance)を実施する上で装置ベンダー側でL-EES(Local EES)の導入が進んでいます。
半導体処理装置はセンシティブな装置であることもあり同一機種・同一レシピでも振る舞いが異なることがあるため、モジュールや機種、プロセスの差を最小化しFAB全体の安定稼働させ、品質、歩留まり向上をめざしF-EES(Fab-wide EES)の導入が進められています。
L-EESは、数多くの装置ベンダーから提供されていますが、基準はあるもののデータの公開の方法や内容が統一されていません。したがって、プロセス・エンジニアはベンダー毎に異なるアクセス方法、データ構造や、単位などの表現の違いに苦労しており実績データの活用が進んでいないのが実情です。
F-EESでは、これらの違いを吸収しデータの一元化を進める事で、L-EESで収集した実績データをFABワイドで活用できるようになります。

Wonderwareの工業用HIsrorian、Industrial SQL Serverは高速なデータ格納および検索をお客様に提供すると共に、通常のRDBでは面倒な立ち上がり/立ち下がり検出、状態マッチングなど各種プロセス漢籍に必要な機能が盛り込まれています。

■データの一元化により、実績データ活用度向上

F-EESの可能性

F-EESの構成例

装置毎の特性が把握でき、フィードバック/フォワード制御へ応用可能
装置の特徴解析ができ、故障検出・予知へ展開可能
品質実績との対比をすることで製造品質の向上を支援
VM(Vartual Metrology)への展開

実績データの活用が進むと、各装置の特性が抽出されチャンバ間、ツール間、プロセス間の差が明確になります。これらを他のシステムと連携して活かせば、さらに大きなメリットを享受できます。 EESの詳細なデータを改善にPDCAサイクルに乗せることは、装置の故障率低下、稼働率向上、プロセスの安定化、製品品質向上、歩留まり向上に大きな効果をもたらします。

モデル化＆デシジョンメイク

Industrial SQL Server、Clientツール、解析ツール

工業Historian、Industrial SQL Server (InSQL)

InSQLは工業用DBとして洗練された機能をお客様に提供いたします。
通常のRDBを、EESのDBとした場合、特定の時刻のステータス取り出しやステータスのサマリ(Duration、Time-Sate)、変化点検出など実施するには特別なアプリケーションが必要となりますが、InSQLでは拡張されたSQLにて簡単かつ高速に取り出すことができます。また、保存するデータのサンプリング周期がIdle時とActive時で異なったり、突然変更されても各トレース・パラメータは柔軟に保存できます。

InSQL用Clientツール ActiveFactory

InSQLの標準ClientとしてActiveFactoryが提供されます。これには大きくTrend、Query、MS-Office I/Fの3つの機能があります。

解析ツール

マニュアル解析

標準ClientはActiveXコントロールも利用可能となっているため、Data Viewerとしてカスタマイズが可能です。

自動定期解析

ユーザーにより定義された解析ジョブを定期的に自動実行します。
解析ジョブはプログラムレスで容易に定義・実行が可能です。

自動定期解析の構成例

Analysis Job Editor (AJE)

プログラムレスで、データ切り出しタイミング、代表値算出データ項目、算出タイプ、データ保管方式が定義可能であるため、ある程度、措置データに関する知識を保有していれば、容易に解析ジョブを定義することができます。また、装置メーカー、タイプに依存することなく操作が可能です。
※装置メーカー、タイプの違いによる差異は、装置インターフェイスにて吸収し、統一的な形でInSQLデータベースに格納することが前提

Analysis Job Manager (AJM)

AJEで定義された情報を基に装置単位のデータ切り出し、代表値算出、データ保管を定期実行するアプリケーションです。また、Wonderware Industrial Application Serber上のアプリケーションとして作成されているため、実行サーバ、AJM実行間隔、データ格納先データベース、対象装置等を設定するだけで容易に実行が可能です。

解析機能

データ切り出し

イベント切り出し

任意イベントでの切り出しが可能です

例）ウエハ処理　開始?終了、バルブ　オープン?クローズ
特定データの変化タイミング　?特定データの次変化タイミング, etc.

レシピステップ指定　切り出し

レシピステップの相対/絶対指定を利用した切り出しが可能です
また、時間オフセット、計算時間オプションを用いることで以下のような算出も可能です。

ステップ開始後 Nミリ秒間は算出から除外する
ステップ終了直前 Nミリ秒間は算出から除外する
ステップ開始 Mミリ秒のみを算出対象とする
ステップ開始 Nミリ秒からミリ秒間を算出対象とする

ステップ内　詳細区間　切り出し

レシピステップ内を以下のような区分に分割し、その区間毎に代表値の算出が可能です。

詳細区間名称	説明
応答区間	ステップ変化?データ値が直前ステップの指示値幅から逸脱先頭ステップの場合は、事前定義の0点閾値を用いて判定
到達区間	応答区間終了?データ値が自ステップの指示値幅に到達
安定待ち区間	到達区間終了?すべてのデータ値が指示値幅内に安定
安定みなし区間	安定待ち区間終了?次ステップ変化後、データ値が自ステップの指示値幅を逸脱
ステップ検証区間	到達区間終了後?安定みなし区間終了
レシピ検証区間	先頭ステップ開始?最終ステップ終了