发明名称 用以预测旋转机器之寿命之装置、使用该装置之设备以及用以预测该旋转机器之寿命与决定该旋转机器之维修时间之方法
摘要 一种用以预测旋转机器之寿命预期之装置,其包含:一用以取得一旋转机器的负载状况之负载处方输入模组;一用以取得一旋转机器的特性化特征资料之特性化特征输入模组;及一用以计算该旋转机器寿命预期的寿命预期预测模组,其符合于该负载状况及该特性化特征资料。
申请公布号 TWI284347 申请公布日期 2007.07.21
申请号 TW091105327 申请日期 2002.03.20
申请人 东芝股份有限公司 发明人 牛久 幸广;有门 经敏;佐俟 秀一;中尾 隆;见方 裕一
分类号 H01L21/00(2006.01) 主分类号 H01L21/00(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种预测旋转机器寿命的装置,其包含: 一制程条件 处方输入模组,配置以依据由一控制负载条件之制 程控制器所提供之复数个制程处方中之一目标制 程处方,取得一旋转机器的负载条件,该制程处方 包含多种气体; 一特性化特征输入模组,配置以得到该旋转机器的 特性化特征资料;及 一寿命预期预测模组,配置以计算该旋转机器的寿 命预期,以符合对应于该目标制程处方之一决定基 准及该特性化特征资料,该决定基准系藉由参考该 旋转机器的失效资料来决定。 2.如申请专利范围第1项之装置,其中该负载条件系 由一处理室的制程条件所定义,其中引入气体,并 执行一半导体制造处理,而该旋转机器为一真空泵 。 3.如申请专利范围第1项之装置,其中该决定基准系 被更新以符合该特性化特征资料之一改变。 4.如申请专利范围第2项之装置,其中该制程条件包 含该气体的种类及该气体的流速。 5.如申请专利范围第2项之装置,其中该特性化特征 资料包含该真空泵的电压、电流、功率、温度、 振动及声音。 6.如申请专利范围第2项之装置,其中该寿命预期的 计算使用该特性化特征资料的时间序列资料。 7.如申请专利范围第6项之装置,其中该寿命预期的 计算系使用平均値、标准差、自动关联系数、一 自动关联系数的迟滞宽度、及在该特性化特征资 料的时间序列资料中一有限时段的一Mahalanobis- Taguchi距离的统计分析値中之任何一个。 8.如申请专利范围第6项之装置,其中该寿命预期计 算系由该统计分析値的变化速率、一简单回归或 多重回归分析来得到。 9.如申请专利范围第2项之装置,其中该计算的寿命 预期被输入到一局部区域网路。 10.如申请专利范围第2项之装置,其中基于该计算 的寿命预期,即提供该制程的一紧急中断信号。 11.一种半导体制造设备,其包含: 一制程控制器,配置以基于复数个制程处方中之一 目标制程处方来控制一制造程序,该制程处方包含 多种气体; 一旋转机器,配置以处理该制造程序的负载;及 一寿命预期预测控制器,配置以计算该旋转机器的 寿命预期,其可符合对应于由该制程控制器所得到 的目标制程处方之一决定基准,及由该旋转机器所 得到的特性化特征资料,该决定基准系藉由参考该 旋转机器的失效资料来决定。 12.如申请专利范围第11项之半导体制造设备,其中 该决定基准系被更新以符合该特性化特征资料之 一改变。 13.如申请专利范围第11项之半导体制造设备,其中 该制程处方定义一处理室的制程条件,其中引入气 体,并执行一半导体制造程序,而该旋转机器为一 真空泵。 14.如申请专利范围第11项之半导体制造设备,其中 该寿命预期预测控制器系提供复数个制程处方。 15.如申请专利范围第13项之半导体制造设备,其中 该制程条件包含该气体的种类及该气体的流速。 16.如申请专利范围第13项之半导体制造设备,其中 该特性化特征资料包含该真空泵的电压、电流、 功率、温度、振动、及声音之一。 17.如申请专利范围第13项之半导体制造设备,其中 该寿命预期的计算使用该特性化特征资料的时间 序列资料。 18.如申请专利范围第17项之半导体制造设备,其中 该寿命预期的该计算系使用平均値、标准差、自 动关联系数、一自动关联系数的迟滞宽度、及在 该特性化特征资料的时间序列资料中一有限时段 的一Mahalanobis-Taguchi距离的统计分析値中之任何一 个。 19.如申请专利范围第17项之半导体制造设备,其中 该寿命预期计算系由该统计分析値的变化速率、 一简单回归或多重回归分析来得到。 20.如申请专利范围第13项之半导体制造设备,其中 该计算的寿命预期被输入到一局部区域网路。 21.如申请专利范围第13项之半导体制造设备,其中 基于该计算的寿命预期,即提供该制程的一紧急中 断信号。 22.如申请专利范围第13项之半导体制造设备,其中 该制程控制器及该寿命预期预测控制器系安装在 一相同的外壳中。 23.一种预测旋转机器寿命的方法,其包含: 读入一旋转机器的负载条件的一负载处方; 藉由比较该负载处方与一既存的该制程的负载处 方来决定该负载条件是否存在有改变; 如果该负载条件并无改变,即使用一既存的决定基 准,而如果该负载条件已经改变,则读入并使用包 含该制程条件的一决定基准,而非该既存的决定基 准; 藉由读入该旋转机器的侦测特性化特征资料来处 理时间序列资料,其系对应于该决定基准;及 计算符合于该时间序列资料及该决定基准的该旋 转机器的寿命预期。 24.如申请专利范围第23项之方法,其中该负载条件 系由一处理室的制程条件所定义,其中引入气体, 并执行一半导体制造程序,而该旋转机器为一真空 泵。 25.如申请专利范围第24项之方法,其中另一个具有 与该半导体制造程序为不同目的之半导体制造程 序在该处理室中进一步地执行。 26.如申请专利范围第24项之方法,其中该制程条件 包含该气体的种类及该气体的流速。 27.如申请专利范围第24项之方法,其中该特性化特 征资料包含该真空泵的电压、电流、功率、温度 、振动及声音之一。 28.如申请专利范围第24项之方法,其中该寿命预期 的计算使用该特性化特征资料的时间序列资料。 29.如申请专利范围第28项之方法,其中该寿命预期 的计算系使用平均値、标准差、自动关联系数、 一自动关联系数的迟滞宽度、及在该特性化特征 资料的时间序列资料中一有限时段的一Mahalanobis- Taguchi距离的统计分析値中之任何一个。 30.如申请专利范围第28项之方法,其中该寿命预期 的计算系由该统计分析値的变化速率,一简单回归 或多重回归分析来得到。 31.如申请专利范围第24项之方法,其中该计算的寿 命预期被输入到一局部区域网路。 32.如申请专利范围第24项之方法,其中基于该计算 的寿命预期,即提供该制程的一紧急中断信号。 33.一种决定旋转机器维修时间的方法,其包含: 读取一旋转机器的负载条件的一负载处方; 藉由比较该负载处方与一既存的该制程的负载处 方来决定该负载条件是否存在有改变; 如果该负载条件并无改变,即使用一既存的决定基 准,如果该负载条件已经改变,则读入并使用包含 该制程条件的一决定基准,而非该既存的决定基准 ; 藉由读入该旋转机器的侦测特性化特征资料来处 理时间序列资料,其系对应于该决定基准; 计算符合于该时间序列资料及该决定基准的该旋 转机器的寿命预期; 藉由一半导体制造模拟器来找出在一时段中该制 程的待机时间,直到达到该计算的寿命预期;及 决定该找出的待机时间中,为最少影响该制程的一 待机时间,或一包含该待机时间的时间来成为该旋 转机器的更换或维修时间。 34.如申请专利范围第33项之方法,其中该负载条件 系由一处理室的制程条件所定义,其中引入气体, 并执行一半导体制造程序,而该旋转机器为一真空 泵。 35.如申请专利范围第34项之方法,其中另一个具有 与该半导体制造程序为不同目的之半导体制造程 序在该处理室中进一步地执行。 36.如申请专利范围第34项之方法,其中该制程条件 包含该气体的种类及该气体的流速。 37.如申请专利范围第34项之方法,其中该特性化特 征资料包含该真空泵的电压、电流、功率、温度 、振动及声音之一。 38.如申请专利范围第34项之方法,其中该寿命预期 的计算系使用该特性化特征资料的时间序列资料 。 39.如申请专利范围第38项之方法,其中该寿命预期 的计算系使用平均値、标准差、自动关联系数、 一自动关联系数的迟滞宽度、及在该特性化特征 资料的时间序列资料中一有限时段的一Mahalanobis- Taguchi距离的统计分析値中之任何一个。 40.如申请专利范围第38项之方法,其中该寿命预期 的计算系由该统计分析値的变化速率、一简单回 归或多重回归分析来得到。 图式简单说明: 图1所示为根据本发明该第一具体实施例的一半导 体制造设备之结构的架构方块图; 图2所示为根据本发明该第一具体实施例之每个包 含预测寿命预期之装置之控制器的一区块的结构 之架构方块图; 图3所示为根据本发明该第一具体实施例,在制程 运作期间一乾式泵的随时间改变电流之一个范例; 图4所示为根据本发明该第一具体实施例,在制程 运作期间一乾式泵的随时间改变电流之另一个范 例; 图5所示为根据本发明该第一具体实施例中,预测 乾式泵寿命预期的方法之流程图; 图6所示为根据本发明该第一具体实施例之修正的 范例来预测寿命预期之装置的结构之方块图; 图7所示为根据本发明该第二具体实施例之乾式泵 直到失效的随时间改变电流之范例; 图8所示为图6所示之随时间改变电流之自动协方 差分析; 图9所示为根据本发明该第三具体实施例之预测乾 式泵寿命预期之方法的流程图; 图10所示为根据本发明该第四具体实施例之预测 乾式泵寿命预期之方法的流程图; 图11所示为根据本发明该第五具体实施例之决定 乾式泵维修时间方法的一半导体制造系统之结构 化范例之方块图;及 图12所示为根据本发明该第五具体实施例之决定 乾式泵维修时间方法的流程图。
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