(57)【要約】      （修正有）【課題】製造不良原因を精度良く解析できる不良解析装置を提供する。【解決手段】複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する不良解析装置であって、半導体ウエハ上の複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成する作成部と、ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データをウエハマップデータから除外して、ウエハマップデータを修正する修正部と、修正されたウエハマップデータを用いて半導体ウエハの製造不良原因を解析する解析部とを有する。【選択図】図２
2020088263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する不良解析装置であって、
前記半導体ウエハ上の前記複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける前記複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、前記点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成する作成部と、
前記ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された前記頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データを前記ウエハマップデータから除外して、前記ウエハマップデータを修正する修正部と、
前記修正されたウエハマップデータを用いて前記半導体ウエハの製造不良原因を解析する解析部と、
を有することを特徴とする不良解析装置。
【請求項２】
前記解析部が、前記修正されたウエハマップデータと、製造不良原因と対応づけられたウエハマップデータを用いた学習を行って得られた学習モデルとに基づいて前記半導体ウエハの製造不良原因を解析する請求項１に記載の不良解析装置。
【請求項３】
前記半導体ウエハの製造不良原因を解析する際に、修正前のウエハマップデータも用いる請求項１から２のいずれかに記載の不良解析装置。
【請求項４】
前記解析部が、前記修正されたウエハマップデータ及び前記修正前のウエハマップデータのそれぞれについて、製造不良原因の解析を行う請求項３に記載の不良解析装置。
【請求項５】
複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する不良解析方法であって、
コンピュータが、
前記半導体ウエハ上の前記複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける前記複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、前記点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成し、
前記ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された前記頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データを前記ウエハマップデータから除外して、前記ウエハマップデータを修正し、
前記修正されたウエハマップデータを用いて前記半導体ウエハの製造不良原因を解析する、
ことを特徴とする不良解析方法。
【請求項６】
複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する不良解析プログラムであって、
コンピュータに、
前記半導体ウエハ上の前記複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける前記複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、前記点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成させ、
前記ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された前記頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データを前記ウエハマップデータから除外して、前記ウエハマップデータを修正させ、
前記修正されたウエハマップデータを用いて前記半導体ウエハの製造不良原因を解析させる、
ことを特徴とする不良解析プログラム。
【請求項７】
半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する際の教師データを作成する教師データ作成装置であって、
複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハ上の前記複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける前記複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、前記点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成する作成部と、
前記ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された前記頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データを前記ウエハマップデータから除外して、前記ウエハマップデータを修正する修正部と、
前記修正されたウエハマップデータを製造不良原因と対応づける対応部と、
を有することを特徴とする教師データ作成装置。
【請求項８】
前記対応部が、修正前の前記ウエハマップの製造不良原因を、前記修正されたウエハマップデータの製造不良原因として、前記修正されたウエハマップデータを製造不良原因と対応づける請求項７に記載の教師データ作成装置。
【請求項９】
半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する際の教師データを作成する教師データ作成方法であって、
コンピュータが、
複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハ上の前記複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける前記複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、前記点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成し、
前記ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された前記頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データを前記ウエハマップデータから除外して、前記ウエハマップデータを修正し、
前記修正されたウエハマップデータを製造不良原因と対応づける、
ことを特徴とする教師データ作成方法。
【請求項１０】
半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する際の教師データを作成する教師データ作成プログラムであって、
コンピュータに、
複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハ上の前記複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける前記複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、前記点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成させ、
前記ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された前記頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データを前記ウエハマップデータから除外して、前記ウエハマップデータを修正させ、
前記修正されたウエハマップデータを製造不良原因と対応づけさせる、
ことを特徴とする教師データ作成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハにおける製造不良の原因を解析する不良解析装置、不良解析方法、及び不良解析プログラム、並びに不良解析装置、不良解析方法、及び不良解析プログラムに好適に用いることができる教師データを作成する教師データ作成装置、教師データ作成方法、及び教師データ作成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板上に回路パターンを形成する半導体デバイスの製造工程においては、歩留まり向上及び安定化を目的として、各工程後にパターン欠陥検査又は異物検査が実施され、検査結果の解析が行われる。その一手法として、欠陥分布状態の解析が知られている。欠陥分布の偏りは、そのほとんどが、装置又はプロセスの異常が原因となって発生する。そこで、装置又はプロセスの異常に特有の欠陥分布パターンを識別することにより、不良原因を推定することが試みられている。
【０００３】
例えば、基板上に回路パターンを形成する工程で処理された被処理基板を検査して得られた欠陥のデータから欠陥の分布を解析する方法であって、前記被処理基板を検査して得られた欠陥の位置の情報から該欠陥の前記被処理基板上の分布を求め、該求めた欠陥の分布の特徴を該欠陥の前記被処理基板上の位置情報を用いて、繰り返し欠陥、密集欠陥、円弧状分布欠陥、放射状分布欠陥、線状分布欠陥、環・塊状分布欠陥、ランダム欠陥の分布特徴カテゴリのうちの何れかに分類することが知られている。
【０００４】
しかしながら、欠陥は、特定の製造不良原因のみに基づくものではないため、精度よく解析することは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１１７２２９号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｍ．−Ｊ．  Ｗｕ，  Ｊ．−Ｓ．  Ｒ．  Ｊａｎｇ，  ａｎｄ  Ｊ．−Ｌ．  Ｃｈｅｎ，  “Ｗａｆｅｒ  Ｍａｐ  Ｆａｉｌｕｒｅ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ  Ｒａｎｋｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｌａｒｇｅ−Ｓｃａｌｅ  Ｄａｔａ  Ｓｅｔｓ”，  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．  ｏｎ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，  Ｖｏｌ．  ２８，  Ｎｏ．  １，  Ｆｅｂ．  ２０１５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本件は、製造不良原因を精度良く解析できる不良解析装置、不良解析方法、及び不良解析プログラムを提供することを目的とする。
また、本件は、製造不良原因の解析に好適に用いることができる教師データを作成する教師データ作成装置、教師データ作成方法、教師データ作成プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１つの態様では、本件の不良解析装置は、
複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する不良解析装置であって、
前記半導体ウエハ上の前記複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける前記複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、前記点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成する作成部と、
前記ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された前記頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データを前記ウエハマップデータから除外して、前記ウエハマップデータを修正する修正部と、
前記修正されたウエハマップデータを用いて前記半導体ウエハの製造不良原因を解析する解析部と、
を有する。
【０００９】
他の１つの態様では、本件の不良解析方法は、
複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する不良解析方法であって、
コンピュータが、
前記半導体ウエハ上の前記複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける前記複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、前記点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成し、
前記ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された前記頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データを前記ウエハマップデータから除外して、前記ウエハマップデータを修正し、
前記修正されたウエハマップデータを用いて前記半導体ウエハの製造不良原因を解析する。
【００１０】
他の１つの態様では、本件の不良解析プログラムは、
複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する不良解析プログラムであって、
コンピュータに、
前記半導体ウエハ上の前記複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける前記複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、前記点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成させ、
前記ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された前記頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データを前記ウエハマップデータから除外して、前記ウエハマップデータを修正させ、
前記修正されたウエハマップデータを用いて前記半導体ウエハの製造不良原因を解析させる。
【００１１】
他の１つの態様では、本件の教師データ作成装置は、
半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する際の教師データを作成する教師データ作成装置であって、
複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハ上の前記複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける前記複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、前記点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成する作成部と、
前記ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された前記頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データを前記ウエハマップデータから除外して、前記ウエハマップデータを修正する修正部と、
前記修正されたウエハマップデータを製造不良原因と対応づける対応部と、
を有する。
【００１２】
他の１つの態様では、本件の教師データ作成方法は、
半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する際の教師データを作成する教師データ作成方法であって、
コンピュータが、
複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハ上の前記複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける前記複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、前記点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成し、
前記ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された前記頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データを前記ウエハマップデータから除外して、前記ウエハマップデータを修正し、
前記修正されたウエハマップデータを製造不良原因と対応づける。
【００１３】
他の１つの態様では、本件の教師データ作成プログラムは、
半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する際の教師データを作成する教師データ作成プログラムであって、
コンピュータに、
複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハ上の前記複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける前記複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、前記点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成させ、
前記ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された前記頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データを前記ウエハマップデータから除外して、前記ウエハマップデータを修正させ、
前記修正されたウエハマップデータを製造不良原因と対応づけさせる。
【発明の効果】
【００１４】
一つの側面では、製造不良原因を精度良く解析できる不良解析装置を提供できる。
また、一つの側面では、製造不良原因を精度良く解析できる不良解析方法を提供できる。
また、一つの側面では、製造不良原因を精度良く解析できる不良解析プログラムを提供できる。
また、一つの側面では、製造不良原因の解析に好適に用いることができる教師データを作成する教師データ作成装置を提供できる。
また、一つの側面では、製造不良原因の解析に好適に用いることができる教師データを作成する教師データ作成方法を提供できる。
また、一つの側面では、製造不良原因の解析に好適に用いることができる教師データを作成する教師データ作成プログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】図１Ａは、ウエハマップの一例である（その１）。
【図１Ｂ】図１Ｂは、ウエハマップの一例である（その２）。
【図２】図２は、不良解析装置の構成例である。
【図３】図３は、不良解析装置の他の構成例である。
【図４】図４は、不良解析装置１Ａを用いた不良解析方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５は、ウエハマップ上にドロネー図を重ねた図の一例である。
【図６】図６は、不良ＩＣを、ランダムな不良ＩＣか、ランダムではない不良ＩＣかに分類するフローチャートである。
【図７Ａ】図７Ａは、ウエハマップデータを可視化したウエハマップの一例である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａのウエハマップに対応するテーブルである。
【図８Ａ】図８Ａは、図７Ａのウエハマップにドロネー図を重ねた図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａのドロネー図に対応するテーブルである。
【図９Ａ】図９Ａは、不良ＩＣ（Ｎｏ．１）についてのテーブルである。
【図９Ｂ】図９Ｂは、不良ＩＣ（Ｎｏ．５）についてのテーブルである。
【図９Ｃ】図９Ｃは、不良ＩＣについての分類結果を示すテーブルである。
【図１０】図１０は、図７Ａのウエハマップからランダムな不良ＩＣを除いた後のウエハマップである。
【図１１】図１１は、学習方法の一例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、解析結果の表示例である。
【図１３】図１３は、解析結果の他の表示例である。
【図１４】図１４は、不良解析方法の他の例である。
【図１５】図１５は、教師データ作成装置の構成例である。
【図１６】図１６は、教師データ作成装置１０を用いた教師データ作成方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（不良解析装置、不良解析方法、及び不良解析プログラム、並びに教師データ作成装置、教師データ作成方法、及び教師データ作成プログラム）
本件の不良解析装置は、複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する不良解析装置である。
不良解析装置は、作成部と、修正部と、解析部とを少なくとも有する。
作成部は、半導体ウエハ上の複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成する。
修正部は、ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データをウエハマップデータから除外して、ウエハマップデータを修正する。
解析部は、修正されたウエハマップデータを用いて半導体ウエハの製造不良原因を解析する。
【００１７】
本件の不良解析方法は、複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する不良解析方法である。
不良解析方法では、コンピュータが、半導体ウエハ上の複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成する。
不良解析方法では、コンピュータが、ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データをウエハマップデータから除外して、ウエハマップデータを修正する。
不良解析方法では、コンピュータが、修正されたウエハマップデータを用いて半導体ウエハの製造不良原因を解析する。
【００１８】
本件の不良解析プログラムは、複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する不良解析プログラムである。
不良解析プログラムは、コンピュータに、半導体ウエハ上の複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成させる。
不良解析プログラムは、コンピュータに、ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データをウエハマップデータから除外して、ウエハマップデータを修正させる。
不良解析プログラムは、コンピュータに、修正されたウエハマップデータを用いて半導体ウエハの製造不良原因を解析させる。
【００１９】
本件の教師データ作成装置は、半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する際の教師データを作成する教師データ作成装置である。
教師データ作成装置は、作成部と、修正部と、対応部とを少なくとも有する。
作成部は、数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハ上の複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成する。
修正部は、ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データをウエハマップデータから除外して、ウエハマップデータを修正する。
対応部は、修正されたウエハマップデータを製造不良原因と対応づける。
【００２０】
本件の教師データ作成方法は、半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する際の教師データを作成する教師データ作成方法である。
教師データ作成方法では、コンピュータが、複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハ上の複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成する。
教師データ作成方法では、コンピュータが、ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データをウエハマップデータから除外して、ウエハマップデータを修正する。
教師データ作成方法では、コンピュータが、修正されたウエハマップデータを製造不良原因と対応づける。
【００２１】
本件の教師データ作成プログラムは、半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する際の教師データを作成する教師データ作成プログラムである。
教師データ作成プログラムは、コンピュータに、半導体ウエハ上の複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成させる。
教師データ作成プログラムは、コンピュータに、ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データをウエハマップデータから除外して、ウエハマップデータを修正させる。
教師データ作成方法は、コンピュータに、修正されたウエハマップデータを製造不良原因と対応づけさせる。
【００２２】
半導体ウエハ上に多数の集積回路〔ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）ともいう。〕を形成する際には、通常、一部の集積回路で不良が生じる。その不良は、製造工程における不良原因に基づく場合が多い。不良原因としては、例えば、研磨によるスクラッチ、異物付着、搬送傷、周辺剥がれなどが挙げられる。
半導体ウエハにおける不良の集積回路の位置は、通常、ウエハマップにより把握される。
【００２３】
ここで、不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータの一例を図１Ａに示す。図１Ａのウエハマップ１００は、半導体ウエハを検査装置で検査して不良の集積回路を検出し、半導体ウエハ上の不良の集積回路の位置がわかるようにしたマップである。図１Ａのウエハマップ１００においては、不良の集積回路は黒い点で示されている。なお、ウエハマップデータは、図１Ａに示すように可視化したものでもあってもよいし、例えば、不良の集積回路の座標情報を有するグラフ構造であってもよい。
図１Ａに示すウエハマップ１００には、研磨処理の過程で発生した不良の集積回路と、ランダムに発生した不良の集積回路とが混在している。
ここで、図１Ｂに示すウエハマップ１００では、研磨処理の過程で発生した不良の集積回路の群を符号１０１、符号１０２で示される線で囲った。
このようなウエハマップデータの場合、研磨処理の過程で発生した不良の集積回路以外に、ランダムに発生した不良の集積回路が多く存在するために、研磨処理の過程で発生した不良の集積回路の群を識別することが難しい。そのため、製造不良原因を特定することが難しい。
本件は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、本件の不良解析装置、不良解析方法、及び不良解析プログラムにおいては、ランダムに発生した不良の集積回路のデータをウエハマップデータから除去することで、ウエハマップデータにおいて製造不良原因に基づく不良の集積回路を顕在化させて、製造不良原因を特定しやすくする。
また、本件の教師データ作成装置、教師データ作成方法、及び教師データ作成プログラムにおいては、ウエハマップデータからランダムに発生した不良の集積回路を除去し、修正したウエハマップデータを得、そのウエハマップデータを教師データとすることで、製造不良原因の解析に好適に用いることができる教師データを得ることができる。
【００２４】
本件の不良解析装置、不良解析方法、及び不良解析プログラムの一態様について、図を用いて説明する。
不良解析装置の構成例は、図２に示す不良解析装置１Ａのように、入力部２と、処理部３と、記憶部４と、出力部５とを有する。
処理部３は、作成部３１と、修正部３２と、解析部３３とを有する。処理部３は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。
不良解析装置の他の構成例は、図３に示す不良解析装置１Ｂのように、作成部３１と、修正部３２と、解析部３３とを有する。
【００２５】
図４は、不良解析装置１Ａを用いた不良解析方法を説明するためのフローチャートである。
まず、解析対象の半導体ウエハのウエハマップデータを用意する。ウエハマップデータは、複数の集積回路を有する半導体ウエハを検査装置で検査して不良の集積回路を検出することで得ることができる。検査装置としては、不良の集積回路を検出し、ウエハマップデータを得ることができる検査装置であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
得られたウエハマップデータを、入力部２を介して、作成部３１に入力する。
次に、作成部３１において、ウエハマップデータにおける複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成する（Ｓ００１）。
ドロネー三角形分割の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
ここで、図５に、ウエハマップ上にドロネー図を重ねた図の一例を示す。図５において、四角のマス目が、集積回路を表し、塗りつぶされた四角のマス目が不良の集積回路を表す。図５において、不良の集積回路に対応するマス目を頂点とする複数の三角形が描かれている。これがドロネー図である。
【００２６】
次に、修正部３２において、ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された頂点に対応する点データをウエハマップデータから除外して、ウエハマップデータを修正する（Ｓ００２）。
ここで、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点（不良の集積回路）は、他の頂点（他の不良の集積回路）から離れているため、他の不良の集積回路を生じさせる原因とは異なる原因によって生じた不良の集積回路（ランダムに発生した不良の集積回路）である可能性が高い。
そのため、そのようなランダムに発生した不良の集積回路をウエハマップデータから除外して、ウエハマップデータを修正することで、修正したウエハマップデータは、特定の製造不良原因に起因する不良の集積回路が強調されたウエハマップデータとなり、当該ウエハマップデータに対応する半導体ウエハの製造不良原因が特定しやすくなる。
【００２７】
次に、解析部３３において、修正されたウエハマップデータから半導体ウエハの製造不良原因を解析する（Ｓ００３）。
解析結果は、ディスプレイなどの出力部５に出力される。出力形式としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
以上により、製造不良原因を精度良く解析することができる。
【００２８】
以下に、ウエハマップデータの修正の一例を、フローチャート及び図を用いて説明する。
図６に、不良ＩＣを、ランダムな不良ＩＣか、ランダムではない不良ＩＣかに分類するフローチャートを示す。
【００２９】
フローチャートを参照する前に、ドロネー三角図の作成例を示す。
図７Ａに、ウエハマップデータを可視化したウエハマップの一例を示す。図７Ｂは、図７Ａのウエハマップに対応するテーブルである。
図７Ａ及び図７Ｂのウエハマップデータでは、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．８の８つの不良ＩＣ及びその座標が確認できる。
このウエハマップデータについて、ドロネー図を作成すると、例えば、図８Ａのようになる。
図８Ａは、図７Ａのウエハマップにドロネー図を重ねた図である。
図８Ａにおいて、各三角形の番号には、下線を引いている。
図８Ｂは、図８Ａのドロネー図に対応するテーブルである。図８Ｂのテーブルでは、三角形と、その三角形の頂点に位置する不良ＩＣとが関連付けられている。
ここで、図７Ａのウエハマップから図８Ａのドロネー図を作成する際、ドロネー図が一意に定まるように、選択する頂点の順序を、頂点座標から一意に定まるように定めておくことが好ましい。そのために、例えば、以下のようなルールで頂点を選択する。
最初に選択する頂点（不良ＩＣ）は、各頂点の頂点座標（ｘ，ｙ）を比較し、原点からの距離が最短の頂点を選択する。原点からの距離が同じ頂点が複数ある場合には、ｙ座標が最小となる頂点を優先して選択する。
図７Ａ及び図７Ｂでは、不良ＩＣの番号が、選択順序と対応している。
【００３０】
続いて、図６のフローチャート及び図を用いて、不良ＩＣを、ランダムな不良ＩＣか、ランダムではない不良ＩＣかに分類する方法を説明する。
まず、図８Ａ及び図８Ｂのドロネー図を用い、不良ＩＣの一つを選択する（Ｓ１０１）。
次に、選択した不良ＩＣと接続する１つの辺を選択する（Ｓ１０２）。
次に、選択した辺の長さを計算する（Ｓ１０３）。
次に、選択した辺の長さが所定の長さ（Ｔ）よりも短いかどうかを判定する（Ｓ１０４）。所定の長さについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、半導体ウエハの大きさ、集積回路の大きさ、集積回路の集積密度、不良の集積回路の数等に応じて適宜選択すればよい。
辺の長さが所定の長さ（Ｔ）よりも短い場合は、その不良ＩＣをランダムではない不良ＩＣに分類する。更に、後述する工程Ｓ１０６に進む。
辺の長さが所定の長さ（Ｔ）以上の場合は、全ての辺を選択したかどうかを確認する（Ｓ１０５）。
全ての辺を選択していない場合には、工程Ｓ１０２に戻る。
全ての辺を選択した場合には、その不良ＩＣをランダムな不良ＩＣに分類する。更に、全ての不良ＩＣを選択したかどうかを確認する（Ｓ１０６）。
全ての不良ＩＣを選択していない場合には、工程Ｓ１０１に戻る。
全ての不良ＩＣを選択した場合には、不良ＩＣの分類が終了したため、分類を終了する。
【００３１】
これらの結果を、テーブルで示すと、例えば、図９Ａ、図９Ｂ、及び図９Ｃのようになる。
図９Ａは、不良ＩＣ（Ｎｏ．１）についてのテーブルである。
図９Ｂは、不良ＩＣ（Ｎｏ．５）についてのテーブルである。
図９Ａに示すように、不良ＩＣ（Ｎｏ．１）は、全ての辺が、所定の長さ（Ｔ＝１５）以上の辺である。そのため、不良ＩＣ（Ｎｏ．１）は、ランダムな不良ＩＣに分類される。
図９Ｂに示すように、不良ＩＣ（Ｎｏ．５）は、所定の長さ（Ｔ＝１５）未満の辺を有する。そのため、不良ＩＣ（Ｎｏ．５）は、ランダムではない不良ＩＣに分類される。
そのようにして、図７Ａ及び図７Ｂに示される全ての不良ＩＣ（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．８）について、分類を行うと、図９Ｃに示す結果となる。なお、図９Ｃにおいて、「Ｙｅｓ」がランダムな不良ＩＣであることを表し、「Ｎｏ」がランダムではない不良ＩＣであることを表す。即ち、不良ＩＣ  Ｎｏ．１、及びＮｏ．４がランダムな不良ＩＣと判断される。
図７Ａのウエハマップからランダムな不良ＩＣを除くと、図１０のようになる。
【００３２】
次に、解析部において、修正されたウエハマップデータから半導体ウエハの製造不良原因を解析する方法の一例について説明する。
例えば、解析部においては、修正されたウエハマップデータと、製造不良原因と対応づけられたウエハマップデータを用いた学習を行って得られた学習モデルとに基づいて半導体ウエハの製造不良原因を解析する。
【００３３】
製造不良原因と対応づけられたウエハマップデータは、例えば、記憶部４に保存されている。
製造不良原因と対応づけられたウエハマップデータとしては、例えば、過去に半導体ウエハを検査した際に得られた製造不良原因と対応づけられたウエハマップデータであってもよいし、後述する教師データ作成装置、教師データ作成方法、及び教師データ作成プログラムによって作成した教師データであってもよい。
【００３４】
製造不良原因としては、例えば、デフォーカス、マイクロスクラッチ、ケミカル・メカニカルポリッシング工程のスクラッチ、ガスを吹き付けの際の異物付着、搬送傷、周辺剥がれ、装置汚染などが挙げられる。
デフォーカス、又はマイクロスクラッチにより生じる不良ＩＣは、通常、密集した領域に分布する。
ケミカル・メカニカルポリッシング工程のスクラッチにより生じる不良ＩＣは、通常、円弧状に分布する。
ガスを吹き付けの際の異物付着により生じる不良ＩＣは、通常、半導体ウエハの中心から外に向かって広がる筋状に分布する。
搬送傷により生じる不良ＩＣは、通常、線状に分布する。
周辺剥がれ、装置汚染により生じる不良ＩＣは、通常、環状又は塊状に分布する。
【００３５】
学習によって学習モデルを得る方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
例えば、ウエハマップデータから特徴を抽出し、サポートベクターマシンなどによって教師あり学習を行って、学習モデルを得てもよい。ウエハマップデータから特徴を抽出する方法としては、例えば、図１１に示すように、ウエハを同心円で分割して得られる領域に存在する不良ＩＣの数を求め、領域と、その領域における不良ＩＣの数とを相関付けることで特徴ベクトルを得る方法などが挙げられる。なお、図１１において、点が、不良ＩＣを表す。図１１においては、領域１に不良ＩＣが２個あり、領域２に不良ＩＣが３個あり、領域３に不良ＩＣが３個あることから、特徴ベクトルとして（２，３，３）が得られる。
また、例えば、ウエハマップデータからドロネー三角図を生成し、ドロネー三角図をグラフとしてグラフ分類の機械学習を行って、学習モデルを得てもよい。この際の機械学習としては、例えば、グラフカーネル法などが挙げられる。
また、例えば、ウエハマップを画像データとして扱い、製造不良原因と対応づけることで学習を行って学習モデルを得てもよいし、深層学習によって学習を行って学習モデルを得てもよい。
【００３６】
学習モデルとしては、例えば、ウエハマップデータにおける複数の不良の集積回路から形成される形状に基づいてウエハマップデータを分類するモデルが挙げられる。
また、他の学習モデルとしては、例えば、ウエハマップデータにおける複数の不良の集積回路の分布に基づいてウエハマップデータの類似度を計算するモデルが挙げられる。
【００３７】
例えば、ウエハマップデータにおける複数の不良の集積回路から形成される形状に基づいてウエハマップデータを分類するモデルでは、例えば、図１２に示すように、ウエハマップデータにおける複数の不良の集積回路から形成される形状をグループに分類し、画像データとしてディスプレイに表示する。その際、グループの属性（製造不良原因）と、解析対象の半導体ウエハがどの画像データに相当するかを表示することで、簡単に、解析対象の半導体ウエハの製造不良原因の解析結果を確認することができる。
【００３８】
また、例えば、ウエハマップデータにおける複数の不良の集積回路の分布に基づいてウエハマップデータの類似度を計算するモデルでは、例えば、解析対象の半導体ウエハについての修正されたウエハマップデータと、製造不良原因と対応づけられたウエハマップデータとの類似度を計算する。そして、図１３に示すように、類似度が高い、製造不良原因と対応づけられたウエハマップデータを、解析対象の半導体ウエハのウエハマップデータとともに、画像データとして、ディスプレイに表示する。この際、例えば、画像データを表示する際には、類似度が高い順に表示すれば、簡単に、解析対象の半導体ウエハの製造不良原因の解析結果を確認することができる。また、画像データとともに、類似度を数値として表示してもよい。
【００３９】
なお、以上では、本件の不良解析装置、不良解析方法、及び不良解析プログラムの一態様について、解析対象の半導体ウエハの製造不良原因を解析する際、半導体ウエハのウエハマップデータとして、修正されたウエハマップデータのみを用いた。しかし、本件の不良解析装置、不良解析方法、及び不良解析プログラムでは、解析対象の半導体ウエハの製造不良原因を解析する際に、修正されたウエハマップデータに加えて、修正前のウエハマップデータも用いて、解析対象の半導体ウエハの製造不良原因を解析してもよい。この場合、修正されたウエハマップデータ及び修正前のウエハマップデータのそれぞれについて製造不良原因を解析し、出力してもよい。そうすることで、両者の解析結果を対比することができ、製造不良原因を求める精度がより高くなる場合がある。また、修正されたウエハマップデータについての製造不良原因の解析結果と、修正前のウエハマップデータについての製造不良原因の解析結果とが異なる場合には、それぞれの解析結果を出力してもよい。
【００４０】
例えば、図１４に示すような不良解析方法であってもよい。
修正前のウエハマップ２０１と、修正されたウエハマップ２０２とについてそれぞれ製造不良原因の解析を行い、その結果を、出力する。
出力する際には、分類（製造不良原因）と、解析対象のウエハマップと、解析の際に類似のウエハマップと判断されたウエハマップとを表示させる。
修正前のウエハマップ２０１の製造不良原因の解析結果と、修正されたウエハマップ２０２の製造不良原因の解析結果とが一致する場合には、上記のような表示をする。
一方、修正前のウエハマップ２０１の製造不良原因の解析結果と、修正されたウエハマップ２０２の製造不良原因の解析結果とが一致しない場合には、それぞれについて、分類（製造不良原因）と、解析対象のウエハマップと、解析の際に類似のウエハマップと判断されたウエハマップとを表示させてもよい。そして、ユーザにおいて、解析結果を踏まえて、最終的な製造不良原因を決定してもよい。
【００４１】
次に、本件の教師データ作成装置、教師データ作成方法、及び教師データ作成プログラムの一態様について、図を用いて説明する。
教師データ作成装置の構成例は、図１５に示す教師データ作成装置１０のように、作成部５１と、修正部５２と、対応部５３とを有する。
図１６は、教師データ作成装置１０を用いた教師データ作成方法を説明するためのフローチャートである。
まず、解析対象の半導体ウエハのウエハマップデータを用意する。ウエハマップデータは、複数の集積回路を有する半導体ウエハを検査装置で検査して不良の集積回路を検出することで得ることができる。検査装置としては、不良の集積回路を検出し、ウエハマップデータを得ることができる検査装置であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
得られたウエハマップデータを、不図示の入力部を介して、作成部５１に入力する。
次に、作成部５１において、ウエハマップデータにおける複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成する（Ｓ２０１）。
ドロネー三角形分割の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００４２】
次に、修正部５２において、ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された頂点に対応する点データをウエハマップデータから除外して、ウエハマップデータを修正する（Ｓ２０２）。
ここで、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点（不良の集積回路）は、他の頂点（不良の集積回路）から離れているため、他の不良の集積回路の不良原因とは異なる不良原因によって生じた不良の集積回路（ランダムに発生した不良の集積回路）である可能性が高い。
そのため、そのようなランダムに発生した不良の集積回路をウエハマップデータから除外して、ウエハマップデータを修正することで、修正したウエハマップデータは、特定の製造不良原因に起因する不良の集積回路が強調されたウエハマップデータとなる。
【００４３】
次に、対応部５３において、修正されたウエハマップデータを製造不良原因と対応づける（Ｓ２０３）。
修正されたウエハマップデータを製造不良原因と対応づける方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、修正前のウエハマップデータの製造不良原因を、修正されたウエハマップの製造不良原因として対応づける方法が挙げられる。
そうすることで、製造不良原因と対応づけられた新しいウエハマップデータが得られる。当該ウエハマップデータは、特定の製造不良原因に起因する不良の集積回路が強調されたウエハマップデータであることから、当該ウエハマップデータを教師データとして用いて学習を行うと、学習モデルの精度向上が期待できる。
更に、上記の方法で教師データを作成することで、学習を行う際の教師データを増やすことができ、その点からも、学習モデルの精度向上が期待できる。
【００４４】
ウエハマップデータの修正の一例は、例えば、図６、図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ〜図９Ｃを用いて説明した通りである。
【００４５】
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する不良解析装置であって、
前記半導体ウエハ上の前記複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける前記複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、前記点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成する作成部と、
前記ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された前記頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データを前記ウエハマップデータから除外して、前記ウエハマップデータを修正する修正部と、
前記修正されたウエハマップデータを用いて前記半導体ウエハの製造不良原因を解析する解析部と、
を有することを特徴とする不良解析装置。
（付記２）
前記解析部が、前記修正されたウエハマップデータと、製造不良原因と対応づけられたウエハマップデータを用いた学習を行って得られた学習モデルとに基づいて前記半導体ウエハの製造不良原因を解析する付記１に記載の不良解析装置。
（付記３）
前記半導体ウエハの製造不良原因を解析する際に、修正前のウエハマップデータも用いる付記１から２のいずれかに記載の不良解析装置。
（付記４）
前記解析部が、前記修正されたウエハマップデータ及び前記修正前のウエハマップデータのそれぞれについて、製造不良原因の解析を行う付記３に記載の不良解析装置。
（付記５）
複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する不良解析方法であって、
コンピュータが、
前記半導体ウエハ上の前記複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける前記複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、前記点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成し、
前記ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された前記頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データを前記ウエハマップデータから除外して、前記ウエハマップデータを修正し、
前記修正されたウエハマップデータを用いて前記半導体ウエハの製造不良原因を解析する、
ことを特徴とする不良解析方法。
（付記６）
前記修正されたウエハマップデータと、製造不良原因と対応づけられたウエハマップデータを用いた学習を行って得られた学習モデルとに基づいて前記半導体ウエハの製造不良原因を解析する付記５に記載の不良解析方法。
（付記７）
前記半導体ウエハの製造不良原因を解析する際に、修正前のウエハマップデータも用いる付記５から６のいずれかに記載の不良解析方法。
（付記８）
前記修正されたウエハマップデータ及び前記修正前のウエハマップデータのそれぞれについて、製造不良原因の解析を行う付記７に記載の不良解析方法。
（付記９）
複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する不良解析プログラムであって、
コンピュータに、
前記半導体ウエハ上の前記複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける前記複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、前記点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成させ、
前記ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された前記頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データを前記ウエハマップデータから除外して、前記ウエハマップデータを修正させ、
前記修正されたウエハマップデータを用いて前記半導体ウエハの製造不良原因を解析させる、
ことを特徴とする不良解析プログラム。
（付記１０）
前記修正されたウエハマップデータと、製造不良原因と対応づけられたウエハマップデータを用いた学習を行って得られた学習モデルとに基づいて前記半導体ウエハの製造不良原因を解析する付記９に記載の不良解析プログラム。
（付記１１）
コンピュータに前記半導体ウエハの製造不良原因を解析させる際に、修正前のウエハマップデータも用いる付記９から１０のいずれかに記載の不良解析プログラム。
（付記１２）
コンピュータに、前記修正されたウエハマップデータ及び前記修正前のウエハマップデータのそれぞれについて、製造不良原因の解析を行わせる付記１１に記載の不良解析プログラム。
（付記１３）
半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する際の教師データを作成する教師データ作成装置であって、
複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハ上の前記複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける前記複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、前記点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成する作成部と、
前記ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された前記頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データを前記ウエハマップデータから除外して、前記ウエハマップデータを修正する修正部と、
前記修正されたウエハマップデータを製造不良原因と対応づける対応部と、
を有することを特徴とする教師データ作成装置。
（付記１４）
前記対応部が、修正前の前記ウエハマップの製造不良原因を、前記修正されたウエハマップデータの製造不良原因として、前記修正されたウエハマップデータを製造不良原因と対応づける付記１３に記載の教師データ作成装置。
（付記１５）
半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する際の教師データを作成する教師データ作成方法であって、
コンピュータが、
複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハ上の前記複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける前記複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、前記点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成し、
前記ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された前記頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データを前記ウエハマップデータから除外して、前記ウエハマップデータを修正し、
前記修正されたウエハマップデータを製造不良原因と対応づける、
ことを特徴とする教師データ作成方法。
（付記１６）
修正前の前記ウエハマップの製造不良原因を、前記修正されたウエハマップデータの製造不良原因として、前記修正されたウエハマップデータを製造不良原因と対応づける付記１５に記載の教師データ作成方法。
（付記１７）
半導体ウエハにおける製造不良原因を解析する際の教師データを作成する教師データ作成プログラムであって、
コンピュータに、
複数の不良の集積回路を含む複数の集積回路を有する半導体ウエハ上の前記複数の不良の集積回路の位置を示すウエハマップデータにおける前記複数の不良の集積回路の点群データについてドロネー三角形分割を行い、前記点群データの各点データを頂点とするドロネー図を作成させ、
前記ドロネー図から、接続する全ての辺の長さが所定の長さ以上である頂点を抽出し、抽出された前記頂点に対応する不良の集積回路の位置を示す点データを前記ウエハマップデータから除外して、前記ウエハマップデータを修正させ、
前記修正されたウエハマップデータを製造不良原因と対応づけさせる、
ことを特徴とする教師データ作成プログラム。
（付記１８）
コンピュータに、修正前の前記ウエハマップの製造不良原因を、前記修正されたウエハマップデータの製造不良原因として、前記修正されたウエハマップデータを製造不良原因と対応づけさせる付記１７に記載の教師データ作成プログラム。
【符号の説明】
【００４６】
１Ａ    不良解析装置
１Ｂ    不良解析装置
２      入力部
３      処理部
４      記憶部
５      出力部
１０    教師データ作成装置
３１    作成部
３２    修正部
３３    解析部
５１    作成部
５２    修正部
５３    対応部
【図１Ａ】
2020088263.tif 000003
【図１Ｂ】
2020088263.tif 000004
【図２】
2020088263.tif 000005
【図３】
2020088263.tif 000006
【図４】
2020088263.tif 000007
【図５】
2020088263.tif 000008
【図６】
2020088263.tif 000009
【図７Ａ】
2020088263.tif 000010
【図７Ｂ】
2020088263.tif 000011
【図８Ａ】
2020088263.tif 000012
【図８Ｂ】
2020088263.tif 000013
【図９Ａ】
2020088263.tif 000014
【図９Ｂ】
2020088263.tif 000015
【図９Ｃ】
2020088263.tif 000016
【図１０】
2020088263.tif 000017
【図１１】
2020088263.tif 000018
【図１２】
2020088263.tif 000019
【図１３】
2020088263.tif 000020
【図１４】
2020088263.tif 000021
【図１５】
2020088263.tif 000022
【図１６】
2020088263.tif 000023