(57)【要約】【課題】行列型配置ＴＥＧに含まれる半導体素子の電気特性ばらつきを効率よく解析可能な半導体評価システムを提供する。【解決手段】例えば、測定システムが、ウエハ上の複数のチップのそれぞれに含まれる複数種類の行列型配置ＴＥＧを対象としてアドレスを順次変更しながら測定を行い、チップ毎に測定結果ファイルＦ２１を生成する。行列型配置ＴＥＧには、更に、アドレスによって分別される複数種類の半導体素子グループが含まれている。データ処理用コンピュータは、この測定結果ファイルＦ２１を受けて、その中に記載されている行列型配置ＴＥＧの名称や測定対象アドレスなどに応じて、ＴＥＧフォルダＦ３５や素子種類フォルダＦ３６といった分類を行い、測定データファイルＦ３８を生成する。測定データファイルＦ３８には、ＴＥＧ構造定義ファイルＦ４２に基づいて計算した物理変数等も含まれる。【選択図】図４
2010114249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータシステムによって実現され、半導体ウエハ内に形成された複数の半導体チップのそれぞれに含まれる複数種類の行列型配置ＴＥＧを対象とした測定データを処理する半導体評価システムであって、
前記複数種類の行列型配置ＴＥＧのそれぞれは、アドレス範囲によって分別される複数種類の半導体素子グループを備え、
前記複数種類の半導体素子グループのそれぞれは、行列状に配置された同一種類となる複数の半導体素子によって構成され、
前記複数の半導体素子のそれぞれは、自身が属する行列型配置ＴＥＧに対してアドレスが入力されることで測定対象となるように構成されており、
前記測定データには、前記複数の半導体チップや前記複数種類の行列型配置ＴＥＧの種類を識別するための識別子と、前記アドレスと、このアドレスに対応する半導体素子の測定結果が含まれ、
前記コンピュータシステムは、
前記アドレスと前記複数種類の半導体素子グループとの対応関係と、前記複数種類の半導体素子グループのそれぞれに含まれる複数の半導体素子を対象として電気的特性を表す物理変数を算出する際に必要な条件と、が記載された定義ファイルを予め保存しておく第１処理と、
前記定義ファイルや前記測定データ内の前記識別子を参照して、前記測定データを前記行列型配置ＴＥＧの種類毎または前記複数種類の半導体素子グループ毎に分類して保存する第２処理と、
前記定義ファイルを参照して、前記測定データに含まれる前記複数の半導体素子のそれぞれの測定結果から前記物理変数の計算を行い、前記複数種類の半導体素子グループ毎に前記物理変数の平均値や標準偏差といった統計量の計算を行い、この計算結果を保存する第３処理とを実行することを特徴とする半導体評価システム。
【請求項２】
請求項１記載の半導体評価システムにおいて、
前記コンピュータシステムは、更に、前記半導体ウエハ毎に前記物理変数の統計量の計算を行い、この計算結果を保存する第４処理を実行することを特徴とする半導体評価システム。
【請求項３】
請求項１記載の半導体評価システムにおいて、
前記コンピュータシステムは、更に、前記複数種類の半導体素子グループ毎に統計量の計算を行う際に、対象となっている物理変数のソーティングを行い、その最大値や最小値を対象として異常がないかの判定を行い、異常があった場合には、該当する物理変数を除外して再度統計量の計算を行うことを特徴とする半導体評価システム。
【請求項４】
請求項１記載の半導体評価システムにおいて、
前記コンピュータシステムは、更に、前記複数種類の半導体素子グループ毎の前記物理変数の計算結果から、この計算結果のシステマティック成分とランダム成分とを計算する第５処理を実行することを特徴とする半導体評価システム。
【請求項５】
請求項１記載の半導体評価システムにおいて、
前記複数種類の行列型配置ＴＥＧのそれぞれは、複数ビットからなるＸアドレスパッドと、複数ビットからなるＹアドレスパッドを備え、
前記アドレスは、前記Ｘアドレスパッドに印加されるＸアドレスと、前記Ｙアドレスパッドに印加されるＹアドレスとから構成され、
前記コンピュータシステムは、前記Ｘアドレスまたは前記Ｙアドレスの一方を固定した状態で他方を変更した場合の、それぞれの測定結果または物理変数を参照し、この測定結果または物理変数の違いの有無に基づいて、前記Ｘアドレスまたは前記Ｙアドレスが前記Ｘアドレスパッドまたは前記Ｙアドレスパッドに正しく印加されたか否かを判別する第６処理を実行することを特徴とする半導体評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体評価システムに関し、特に、行列型に配置されたテスト用半導体素子の電気特性の測定結果を処理する半導体評価システムに適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ウエハ上に複数配置されたチップの中に存在するある一つの半導体素子に対して、その電気的特性測定結果を保存、データベース化、および測定結果からの物理変数の抽出、抽出した物理変数の統計量を求めるソフトウェアが知られている。このようなソフトウェアの一例として、非特許文献１に示される電気特性評価システムが挙げられる。
【非特許文献１】“ＦａｂＭｅｉｓｔｅｒ−ＴＧ（電気特性評価システム）”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２０年８月１９日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｉｚｕｈｏ−ｉｒ．ｃｏ．ｊｐ／ｓｃｉｅｎｃｅ／ｆａｂｍｅｉｓｔｅｒｔｇ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、半導体素子の微細化が進むにつれて、まったく同一に設計された素子がもつ、素子に含まれる不純物イオン数のばらつきなど自然現象に起因する電気特性ばらつきが問題となっており、この電気特性ばらつきを評価する必要性が高まっている。このため、ウエハ上に複数配置されたチップそれぞれの中に、同一の仕様の半導体素子を行列状に多数配置し、これらの半導体素子の電気特性を測定し、電気特性ばらつきを評価することが行われている。このように同一仕様の半導体素子を多数配置したＴｅｓｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｇｒｏｕｐ（以下ＴＥＧと呼ぶ）を行列型配置ＴＥＧ（図１参照）と呼ぶ。
【０００４】
しかしながら、例えば、非特許文献１の電気特性評価システムを代表とする従来のソフトウェアでは、任意の構造を持つ行列型配置ＴＥＧの測定結果を取り扱うことができなかった。このため行列型配置ＴＥＧの測定結果を解析するために、汎用の統計計算ソフトウェア等を用いて行列型配置ＴＥＧの種類や、そこに含まれる半導体素子の種類ごとに個別に計算を行っており、測定結果の解析に多くの労力を要していた。
【０００５】
そこで、本発明の目的の一つは、行列型配置ＴＥＧに含まれる半導体素子の電気特性ばらつきを効率よく解析可能な半導体評価システムを提供することにある。本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願において開示される発明のうち、代表的な実施の形態の概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【０００７】
本実施の形態による半導体評価システムを構成するコンピュータシステムに、予め、ウエハ面内のチップ配置情報や、行列型配置ＴＥＧの行列規模、またこの行列型配置ＴＥＧ内のどの位置にどのような仕様の半導体素子が配置させているかなど、測定結果から物理変数やその統計量を計算するために必要な情報を記憶させておく。また、測定装置による測定結果が記載されるファイルには、測定したＴＥＧの種類や測定時のバイアスや温度、測定した半導体素子の行列型配置ＴＥＧ内における位置を示す番地が併せて記載されるようにしておく。この測定結果ファイルは、測定終了後に測定装置によって自動的に生成され、ネットワーク等を介してコンピュータシステムの記憶装置内の特定位置に置かれる。コンピュータシステムは、稼働中につねにこの位置を監視しており、測定結果ファイルが投入されるごとに測定結果ファイルから半導体素子のしきい値などの物理変数を計算し、これらの平均値や標準偏差といった統計量を計算する。さらに、コンピュータシステムは、これらの計算結果をデータベース化して管理し、後で半導体素子の種類や測定条件などを検索条件として、これらの計算結果を検索できるようにする。コンピュータシステムは、この検索結果を、その場で画面に表示することも、データファイルとして出力することも可能となっている。
【０００８】
このように、任意の構造を持つ行列型配置ＴＥＧの測定結果や、測定結果から計算される半導体素子の特性を示す物理変数、およびこれらの平均値や標準偏差といった統計量を自動的に計算し、後に検索できるようにデータベース化して保存するシステムを用いることにより、半導体素子の電気特性ばらつきを効率よく解析することが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本願において開示される発明のうち、代表的な実施の形態によって得られる効果を簡単に説明すると、行列型配置ＴＥＧに含まれる半導体素子の電気特性ばらつきを効率よく解析可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。
【００１１】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１３】
（実施の形態１）
＜半導体評価システムの全体構成＞
図２は、本発明の実施の形態１による半導体評価システムにおいて、その構成の一例を示すブロック図である。図２に示す半導体評価システムは、互いにネットワーク６０によって接続された、測定システム３０、データ処理用コンピュータ４０、およびクライアントサーバ５０によって構成される。測定システム３０は、ウエハプローバ１０とこれと電気的に接続された測定装置２０を備えている。測定装置２０はネットワークを介してデータ処理用コンピュータ４０に接続されている。データ処理用コンピュータ４０は、ハードディスク４１を備えており、この中に、データ処理ソフトウェアと、測定システム３０からネットワーク６０を介して受信した測定結果と、この測定結果から導出した物理変数と、測定結果や物理変数の統計処理結果を保存する。クライアントサーバ５０は、ネットワーク６０を介してデータ処理用コンピュータ４０にアクセスでき、これによって必要な各種情報を入手可能となっている。なお、ここでは、ネットワーク６０にクライアントサーバ５０が１台接続されているが、勿論、複数台接続されていても良い。
【００１４】
＜測定対象ウエハの構成＞
図３は、図２の半導体評価システムにおいて、その測定対象となる半導体ウエハの構成例を示す平面図である。図１は、図３における行列型配置ＴＥＧのより詳細な構成例を示す模式図である。図３に示すように、半導体ウエハ（適宜、ウエハと略す）ＷＦ内部には、それぞれ同一構成となる複数個の半導体チップ（適宜、チップと略す）ＣＰが存在しており、各チップＣＰは、それぞれ構成が異なる複数（ここでは９個）のサブブロックＳＢ１１〜１３，ＳＢ２１〜２３，ＳＢ３１〜３３に分割されている。さらに個々のサブブロックＳＢの内部には、それぞれ構成が異なる複数（ここでは４個）の行列型配置ＴＥＧ（ＴＥＧ＿ＡＲＹ＿Ａ〜ＴＥＧ＿ＡＲＹ＿Ｄ）が設けられている。
【００１５】
１つの行列型配置ＴＥＧ（ＴＥＧ＿ＡＲＹ）の中には、図１に示すように、複数種類（ここでは３種類）の半導体素子グループＳＥＧ＿Ａ〜ＳＥＧ＿Ｃが設けられ、半導体素子グループＳＥＧのそれぞれは、同一種類の複数の半導体素子ＳＥによって構成される。各半導体グループは、例えば素子サイズ毎の分類となっており、この場合、例えばＳＥＧ＿Ａの半導体素子ＳＥの素子サイズとＳＥＧ＿Ｂの半導体素子ＳＥの素子サイズが異なっている。図１の行列型配置ＴＥＧ（ＴＥＧ＿ＡＲＹ）は、ロウ・デコーダＤＥＣ＿Ｒおよびカラム・デコーダＤＥＣ＿Ｃを備えている。測定システム３０は、ＴＥＧ＿ＡＲＹに対して素子アドレス指定信号を順次切り換えながら送信することで、ＴＥＧ＿ＡＲＹ内の測定対象となる半導体素子ＳＥを順次切り換えながら測定を行う。
【００１６】
＜ハードディスク４１内のフォルダ構造＞
図４は、図２の半導体評価システムにおいて、そのデータ処理用コンピュータ４０内のハードディスク４１のフォルダ構造例を示す説明図である。図４において、プログラム格納フォルダＦ１０には、データ処理プログラムが格納される。データ投入フォルダＦ２０には、図１の測定システム３０からの測定結果ファイルＦ２１が一時的に投入される。データベースフォルダＦ３０には、測定結果ファイルＦ２１内の測定データおよびこの測定データから導出した物理量やその統計量を計算した結果がデータベースとして保存される。条件フォルダＦ４０は、測定データの処理や検索等に必要な条件を記載した各種ファイルが格納される。
【００１７】
データベースフォルダＦ３０の下には、さらに、ロットフォルダＦ３１、グループフォルダＦ３２、ウエハフォルダＦ３３、サブブロックフォルダＦ３４、ＴＥＧフォルダＦ３５、素子種類フォルダＦ３６、測定条件フォルダＦ３７がツリー構造で配置される。さらに、測定条件フォルダＦ３７の下に、測定データや、そこから計算した物理変数を記録した測定データファイルＦ３８が配置される。ここで、例えば、図１および図３の構成例を例とすると、図４のウエハフォルダ１（Ｆ３３）の中には９個のサブブロックフォルダ１〜９（Ｆ３４）が作成され、その内の１個のサブブロックフォルダ１（Ｆ３４）の中には４個のＴＥＧフォルダ１〜４（Ｆ３５）が作成される。更に、その内の１個のＴＥＧフォルダ１（Ｆ３５）の中には３個の素子種類フォルダ１〜３（Ｆ３６）が作成され、その内の１個の素子種類フォルダ１（Ｆ３６）の中には、異なる測定条件の数に応じた測定条件フォルダ１，２，…（Ｆ３７）が作成される。そして、その内の１個の測定条件フォルダ１（Ｆ３７）の中にウエハ内のチップ数分（ここでは３２個）の測定データファイル１〜３２（Ｆ３８）が作成される。また、条件フォルダＦ４０の下には、チップ配置定義ファイルＦ４１、ＴＥＧ構造定義ファイルＦ４２、測定条件ファイルＦ４３が配置される。
【００１８】
＜各ファイル内の構造＞
図５Ａおよび図５Ｂは、図４における測定結果ファイルＦ２１内の構造例を示す説明図である。測定結果ファイルＦ２１は、例えば評価を行っている半導体素子ＳＥが電界効果型トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ：Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor）の場合、しきい値（しきい値電圧）のように素子ごとに１つの値を返す場合と、Ｉｄｓ−Ｖｇｓ特性のように素子ごとに複数の値を返す場合があるが、どちらの場合にも対応することができる。図５Ａには、ＭＯＳＦＥＴのＩｄｓ−Ｖｇｓ特性を測定した場合が示され、図５Ｂには、ＭＯＳＦＥＴのしきい値を測定した場合が示されている。図５Ａおよび図５Ｂにおいて、ファイル内部にはロット番号、グループ番号、ウエハ番号、チップ番号（チップ座標）、サブブロック名、行列型配置ＴＥＧ名、測定条件、測定日時、ウエハサイズが記載してある。続けて、行列型配置ＴＥＧ内の半導体素子の位置を示すアドレス（Ｘ，Ｙ）と、当該半導体素子の測定データが並行して出力されている。ここでグループ番号とは、同一の測定条件で繰り返し測定を行う場合に、測定同士を識別するための番号である。
【００１９】
図６は、図４におけるチップ配置定義ファイルＦ４１内の構造例を示す説明図である。チップ配置定義ファイルＦ４１では、ウエハＷＦ面内でのチップ配置が記載されている。ここでは、８インチウエハ用のチップ配置方法と、１２インチウエハ用のチップ配置方法に対して、そのチップ座標の範囲と、その中で無効となるチップ座標が定義されている。このチップ配置定義ファイルＦ４１を用いることで、例えば、後述するようにウエハＷＦ内に含まれる各行列型配置ＴＥＧの測定結果に対して統計処理を行った際に、その結果をウエハＷＦ全体のイメージで視覚化して表示することができる。これによって、ウエハＷＦ面内の特性分布の偏り等が容易に判断できる。
【００２０】
図７は、図４におけるＴＥＧ構造定義ファイルＦ４２内の構造例を示す説明図である。ＴＥＧ構造定義ファイルＦ４２には、各行列型配置ＴＥＧの配置されているサブブロック名、行列型配置ＴＥＧの名称、行列型配置ＴＥＧの種類（ＮＭＯＳ、ＰＭＯＳ、抵抗素子、容量素子等）、行列型配置ＴＥＧ内における半導体素子の種類（図１の半導体素子グループＳＥＧ）毎の位置（アドレス）の範囲が定義されている。加えて、物理変数を計算する際の条件が定義され、半導体素子の種類を識別するためのコメントが記載されている。半導体素子がＭＯＳＦＥＴの場合、例えば、素子特性を示す物理変数である定電流法しきい値を計算する際の判定電流や、同じく素子特性を示す物理変数であるオン状態電流を読み取る時のゲート電圧が記載されている。
【００２１】
データ処理用コンピュータ４０は、図５Ａや図５Ｂに示されるようにチップ毎に生成される測定結果ファイルＦ２１を受け、そこに記載されているロット番号、グループ番号、ウエハ番号、サブブロック名、行列型配置ＴＥＧ名を認識して、図４のロットフォルダＦ３１からＴＥＧフォルダＦ３５までの分類を行う。次いで、測定結果ファイルＦ２１に記載されている測定対象の行列型配置ＴＥＧのアドレス（Ｘ，Ｙ）を認識し、図７のＴＥＧ構造定義ファイルＦ４２を参照することで行列型配置ＴＥＧ内における半導体素子の種類（半導体素子グループＳＥＧ）を判別し、図４の素子種類フォルダＦ３６への分類を行う。更には、測定結果ファイルＦ２１に記載されている測定条件に基づいて測定条件フォルダＦ３７への分類を行い、対応する測定条件フォルダＦ３７の中に、当該測定結果ファイルＦ２１内の測定データを測定データファイルＦ３８として生成および格納する。この測定データファイルＦ３８を生成する際には、必要に応じてＴＥＧ構造定義ファイルＦ４２を参照し、物理変数の計算を行う。
【００２２】
図８は、図４における測定条件ファイルＦ４３内の構造例を示す説明図である。測定時に半導体素子に印加された電圧、測定時の温度が記載されている。この測定条件ファイルＦ４３は、測定結果ファイルＦ２１をデータ投入フォルダＦ２０に投入した後、その測定結果ファイルＦ２１の記載内容を、前述したようにデータベースフォルダＦ３０内で分類して格納する際に、測定結果ファイルＦ２１内に記載されている各種測定条件を抽出することで自動的に作成される。この測定条件ファイルＦ４３は、データベース化した後に測定条件毎の検索ができるように設けられている。
【００２３】
＜データ処理用コンピュータの機能概略＞
データ処理用コンピュータ４０は、測定結果ファイルＦ２１から測定データを読み取る。測定データはそのもので半導体素子の特性を示す物理変数である場合や、測定データから半導体素子の特性を示す物理変数を計算する場合がある。このようにして得られた物理変数の統計量を計算する。ここで物理変数とは、例えば評価する半導体素子がＭＯＳＦＥＴであれば、定電流法しきい値、外挿法しきい値やオン状態における電流値が挙げられる。その他の例として半導体素子が抵抗素子であれば抵抗値、容量素子であれば容量値、リングオシレータであれば発振周波数などが挙げられる。これらのデータをグループ番号、ロット番号、チップ番号、ＴＥＧ名、素子種類名、素子のアドレス、測定条件などの検索条件を基に検索できるようにデータベース化する。
【００２４】
＜半導体評価システムの詳細動作の説明＞
図９は、図２の半導体評価システムにおいて、その動作の一例を示すフローチャート図である。
【００２５】
＜＜測定データの入力と計算処理＞＞
まず、測定装置２０が、ウエハＷＦに対して所定の測定を行い、その半導体チップＣＰ毎の測定結果を測定結果ファイルＦ２１としてデータ処理用コンピュータ４０に転送する。データ処理用コンピュータ４０は、この測定結果ファイルＦ２１をハードディスク４１上にダウンロードし（Ｓ１１）、それをデータ投入フォルダＦ２０へ移動する（Ｓ１２）。データ処理用コンピュータ４０は、起動している間、プログラム格納フォルダＦ１０にある行列型配置ＴＥＧ測定データ処理プログラムによって常にデータ投入フォルダＦ２０を監視しており、測定データファイルＦ２１がデータ投入フォルダＦ２０に投入され次第、物理変数の抽出やこの物理変数の統計量の計算を開始する。そして、測定結果ファイルＦ２１に記載してあるＴＥＧ名および素子のアドレスと、ＴＥＧ構造定義ファイルＦ４２を基に各半導体素子ＳＥの物理変数の抽出を行い、チップ内の半導体素子種類（半導体素子グループＳＥＧ）毎の物理変数の平均値、標準偏差などの統計量の計算を行う（Ｓ１３）。ここで、例えば抽出する物理変数がＭＯＳＦＥＴの外挿法しきい値の場合、線型領域と飽和領域で計算方法を変えることも可能である。また測定結果として物理変数そのものが記載されている場合は、物理変数の計算動作はスキップされる。
【００２６】
さらに、データ処理用コンピュータ４０は、半導体素子種類ごとに得られた物理変数を大小順にソーティングし、累積度数分布グラフを作成する（Ｓ１４）。次いで、これらの測定データ（Ｓ１３とＳ１４で得られた物理変数の値およびその統計量、大小順へのソーティング結果、および累積度数分布グラフ）を、図４等で説明したように、その測定対象に応じたフォルダ（ロットフォルダＦ３１〜測定条件フォルダＦ３７）に分類し、測定データファイルＦ３８として保存する（Ｓ１５）。さらに、ウエハＷＦ面内にある半導体素子ＳＥのうち同一の種類の半導体素子（同一の半導体素子グループＳＥＧ）の物理変数についてウエハ単位の平均値や標準偏差などの統計量の計算を行う（Ｓ１６）。この処理は、図４における１つの測定条件フォルダＦ３７内に含まれることになる半導体チップ数分の測定データファイルＦ３８を参照すればよい。さらにウエハＷＦ単位で物理変数の大小順にソーティングを行い、累積度数分布グラフを作成する（Ｓ１７）。得られたウエハＷＦ面内の統計量についても測定データファイルＦ３８の１つとして保存する（Ｓ１８）。
【００２７】
＜＜測定データの検索＞＞
ユーザが、データ処理用コンピュータ４０またはクライアントサーバ５０を用いて、グループ番号、ロット番号、チップ番号、ＴＥＧ名、半導体素子種類名、測定バイアス条件などの検索条件を入力する（Ｓ１９）。データ処理用コンピュータ４０は、検索条件に基づき、ハードディスク４１に保存されている半導体素子の測定結果や、ここから計算した物理変数およびその統計量、ソーティングした結果や累積度数分布グラフを出力する（Ｓ２０）。半導体素子ごとの測定結果や、ここから計算した物理変数は、半導体素子の配置位置を示す番地と共に出力することも可能である。検索結果の出力方法は、データ処理用コンピュータ４０または、クライアントサーバ５０の画面上に表示することも、データファイルに書き出すことも可能である。
【００２８】
＜本実施の形態１の半導体評価システムによる主な効果＞
本実施の形態１の半導体評価システムを用いると、任意の構造の行列型配置ＴＥＧに対して、そこに含まれる複数の半導体素子の電気特性測定結果から半導体素子の物理変数を計算し、この平均値や標準偏差などの統計量の計算、大小順のソーティングが自動的に計算できる。これにより、行列型配置ＴＥＧに含まれる半導体素子の電気特性ばらつきを効率よく解析可能となり、解析時間の短縮および解析の容易化などが図れる。
【００２９】
（実施の形態２）
本実施の形態２の半導体評価システムは、実施の形態１の各機能に加えて、半導体素子の測定結果から計算した物理変数が異常値であるかどうかについて、統計学の検定理論に基づいて判定する機能を備えたことが特徴となっている。以下、実施の形態１との差異に着目して説明を行う。
【００３０】
＜ハードディスク４１内のフォルダ構造＞
図１０は、本発明の実施の形態２による半導体評価システムにおいて、図２のデータ処理用コンピュータ４０内のハードディスク４１のフォルダ構造例を示す説明図である。図１０に示すように、ハードディスク４１内のフォルダのうち、条件フォルダＦ４０の下に検定条件ファイルＦ４４が配置されている。
【００３１】
＜検定条件ファイルＦ４４内の構造＞
図１１は、図１０における検定条件ファイルＦ４４内の構造例を示す説明図である。図１１の検定条件ファイルＦ４４内には、各行列型配置ＴＥＧ内に含まれる素子番号（すなわち半導体素子の種類（半導体素子グループＳＥＧ）に該当）毎のチップレベル検定、ウエハレベル検定に用いる判定条件が記載されている。判定条件として、チップレベル検定時の有意水準、ウエハレベル検定時の有意水準、チップ内にチップレベル検定によって棄却される半導体素子が多数個存在した場合に、そのチップを棄却するか判定する条件（Ｎｒｊｃ）が記載してある。
【００３２】
＜半導体評価システムの詳細動作の説明＞
図１２は、本発明の実施の形態２による半導体評価システムにおいて、その動作の一例を示すフローチャート図である。図２のデータ処理用コンピュータ４０は、まず、チップレベルでの検定を行う。この検定を以下チップレベル検定と呼ぶ。図９に示したようにチップ内の半導体素子種類ごとに大小順にソーティングされた物理変数のうち、最大値と最小値が異常値であるか否かについて統計学の検定理論に基づいて判断を行う（Ｓ１０１）。判定に用いる物理変数は、例えば半導体素子がＭＯＳＦＥＴであり、測定データがＩｄｓ−Ｖｇｓ測定であれば定電流法しきい値、外挿法しきい値やオン状態電流を用いる。測定システムで直接しきい値やオン状態電流だけを測定して出力している場合は、その値を判定に用いても良い。検定理論としては、例えば、グラブズ・スミルノフ棄却検定法と呼ばれるものがある。チップレベル検定に用いる有意水準値は検定条件ファイルＦ４４より読み込む。
【００３３】
ここで最大値と最小値が共に棄却されなければ、対象としているチップ内には異常素子がないものとして、チップレベル検定を終了する（Ｓ１０２）。最大値または、最小値が異常値であると判定された場合は、その値は棄却されるものとし、測定データファイルＦ３８中の該当する半導体素子の項目にフラグを立てる（Ｓ１０３）。これにより測定結果を出力する際に、検定結果を示すフラグも同時に出力できるようにして、行列型配置ＴＥＧ内のどの番地の半導体素子が異常であったかがすぐさまわかるようにする。先に棄却された物理変数を除き、最大値、最小値になる値を再度選び出し、検定を行う（Ｓ１０４）。Ｓ１０１〜Ｓ１０４を繰り返し、異常値がなくなるまでチップレベル検定を行う。このとき棄却された測定値の数Ｎは測定データファイルＦ３８内に記録されて、次のウエハレベル検定における判断基準の１つになる。チップレベル検定が終了した段階で、各チップ内の半導体素子種類ごとの物理変数の統計量を棄却されなかった素子のデータだけを用いて再度計算し、検定後の統計量として測定データファイルＦ３８に記録する（Ｓ１０５）。
【００３４】
次に各チップの統計量と棄却された測定値の数Ｎを元にウエハレベル検定を行う。あるチップにおいてＮが検定条件ファイルＦ４４に記載された判定値Ｎｒｊｃ以上である場合、そのチップ自体が異常であるとして、そのチップは棄却する（Ｓ１０６）。また各チップの平均値と標準偏差を１つの物理変数として、グラブズ・スミルノフ棄却検定法などの検定理論を用いて検定を行う。チップレベル検定と同様にまず物理変数のうち最大・最小値の検定を行う（Ｓ１０７）。このとき検定に用いる有意水準については検定条件ファイルに記載されている値を用いる。ここで異常値がなければ検定を終了する（Ｓ１０８）。異常値があった場合は該当するチップにフラグを立てて測定データファイルＦ３８に記録し、測定結果を検索、出力した際にどのチップが棄却されたかについてわかるようにする（Ｓ１０９）。異常値を取り除き、再度最大・最小値を選び出して検定を行う（Ｓ１１０）。Ｓ１０７〜Ｓ１１０を繰り返し異常チップがなくなるまで検定を行う。最後にウエハ単位の検定で棄却されたチップを除外して統計量の再計算を行う（Ｓ１１１）。
【００３５】
＜本実施の形態２の半導体評価システムによる主な効果＞
本実施の形態２の半導体評価システムを用いると、実施の形態１で述べた効果に加えて、測定異常値の判定を自動的に行うことができ、半導体素子の電気特性ばらつきの解析において必要な測定異常値の除去作業から開放される。また検定条件を検定条件ファイルに記載しておくことにより、複数の種類の半導体素子の検定を、半導体素子ごとに設定できる任意の判定条件によって自動的に検定することが可能になる。
【００３６】
（実施の形態３）
本実施の形態３の半導体評価システムは、実施の形態２の各機能に加えて、頻繁に測定結果を参照する半導体素子について自動レポート定義ファイルに記載しておくことにより、自動的に測定結果や関連する物理変数などを出力する機能を備えたことが特徴となっている。以下、実施の形態２との差異に着目して説明を行う。
【００３７】
＜ハードディスク４１内のフォルダ構造＞
図１３は、本発明の実施の形態３による半導体評価システムにおいて、図２のデータ処理用コンピュータ４０内のハードディスク４１のフォルダ構造例を示す説明図である。図１３に示すように、ハードディスク４１内のフォルダのうち、条件フォルダＦ４０の下に自動レポート定義ファイルＦ４５が配置されている。
【００３８】
＜自動レポート定義ファイルＦ４５内の構造＞
図１４は、図１３における自動レポート定義ファイルＦ４５内の構造例を示す説明図である。図１４の自動レポート定義ファイルＦ４５内には、測定結果やそこから計算される物理変数、統計量を自動的に出力したい半導体素子を規定するための、通し番号、サブブロック名、行列型配置ＴＥＧの名称および種類、素子番号、測定バイアス番号が記載してある。サブブロック名、行列型配置ＴＥＧの名称および種類、素子番号、測定バイアス番号は、それぞれ、図１３におけるサブブロックフォルダＦ３４、ＴＥＧフォルダＦ３５、素子種類フォルダＦ３６、測定条件フォルダＦ３７の分類に対応するものである。
【００３９】
＜半導体評価システムの詳細動作の説明＞
図１５は、本発明の実施の形態３による半導体評価システムにおいて、その動作の一例を示すフローチャート図である。図２のデータ処理用コンピュータ４０は、まず、自動レポート定義ファイルＦ４５内を読み取り、自動的に結果を出力する半導体素子の種類を判別する（Ｓ２０１）。次いで、Ｓ２０１で読み取った半導体素子に対して、物理変数のチップレベルの平均値、標準偏差、累積度数分布、ウエハレベルの平均値、標準偏差、累積度数分布、などをファイルに出力する（Ｓ２０２）。
【００４０】
＜本実施の形態３の半導体評価システムによる主な効果＞
本実施の形態３の半導体評価システムを用いると、実施の形態２で述べた効果に加えて、頻繁に出力する半導体素子の測定結果およびそこから計算される物理変数を自動的に出力できるようになり、データ検索に要する労力が軽減される。
【００４１】
（実施の形態４）
本実施の形態４の半導体評価システムは、実施の形態３の各機能に加え、ＭＯＳＦＥＴにおけるしきい値とオン電流以外の物理変数を計算する機能を備えたことが特徴となっている。ここでは、サブスレッショルド係数（Ｓ値）、相互コンダクタンス（ｇｍ）、ドレイン・インデュースト・バリア・ロワリング（ＤＩＢＬ）、基板バイアス定数（γ）、フォワード・リバース差（Ｆ−Ｒ差）といった物理変数の計算機能を備える。また、この際には、何点の測定データを用いるか、どの測定バイアスのデータを用いるかといった条件を指定可能となっている。以下、実施の形態３との差異に着目して説明を行う。
【００４２】
＜ハードディスク４１内のフォルダ構造＞
図１６は、本発明の実施の形態４による半導体評価システムにおいて、図２のデータ処理用コンピュータ４０内のハードディスク４１のフォルダ構造例を示す説明図である。図１６に示すように、ハードディスク４１内のフォルダのうち、条件フォルダＦ４０の下に物理変数計算条件ファイルＦ４６が配置されている。
【００４３】
＜物理変数計算条件ファイルＦ４６内の構造＞
図１７は、図１６における物理変数計算条件ファイルＦ４６内の構造例を示す説明図である。例えば、Ｓ値やｇｍや外挿法しきい値を、測定データを用いて計算する際には測定データの直線フィティングによりその傾きを求める必要があるが、何点の測定点を用いて計算するかを決める必要がある。このため、図１７の物理変数計算条件ファイルＦ４６内には、これらの物理量を計算する際に用いる測定点の点数が記載してある。この点数に基づいて、測定データから各物理量が計算される。
【００４４】
＜データ処理用コンピュータまたはクライアントサーバからの条件指定＞
一方、ＤＩＢＬやγやＦ−Ｒ差を計算するためには、測定結果のうち２種類の測定バイアス条件によるものを選択する必要がある。ここでは、ユーザが、この測定バイアス条件を、データ処理用コンピュータ４０又はクライアントサーバ５０から入力することする。
【００４５】
＜半導体評価システムの詳細動作の説明＞
図１８は、本発明の実施の形態４による半導体評価システムにおいて、その動作の一例を示すフローチャート図である。ここでは、Ｓ値、ｇｍ、外挿法しきい値を計算する際の動作例について説明する。図２のデータ処理用コンピュータ４０は、まず、物理変数計算条件ファイルＦ４６を読み取り、Ｓ値、ｇｍ、外挿法しきい値を計算する際に何点の測定点を用いるかを決める（Ｓ３００）。ここで読み取った点数分の測定データを測定データファイルＦ３８より引用し、Ｓ値、ｇｍ、外挿法しきい値を計算する（Ｓ３１０）。そして、計算結果をデータ処理用コンピュータ４０又はクライアントサーバ５０の画面などの出力装置に出力する（Ｓ３２０）。
【００４６】
図１９は、本発明の実施の形態４による半導体評価システムにおいて、その他の動作の一例を示すフローチャート図である。ここでは、ＤＩＢＬ，γ、Ｆ−Ｒ差を計算する際の動作例について説明する。まず、ユーザが、データ処理用コンピュータ４０又はクライアントサーバ５０を用いて、ＤＩＢＬ、γ、Ｆ−Ｒ差を計算するために用いる２種類のバイアスセットを指定する（Ｓ３３０）。図２のデータ処理用コンピュータ４０は、２種類のバイアスセットに対応する測定データを測定データファイルＦ３８より読み取り、ＤＩＢＬ、γ、Ｆ−Ｒ差を計算する（Ｓ３４０）。そして、計算結果をデータ処理用コンピュータ４０又はクライアントサーバ５０の画面などの出力装置に出力する（Ｓ３５０）。
【００４７】
＜本実施の形態４の半導体評価システムによる主な効果＞
本実施の形態４の半導体評価システムを用いると、実施の形態３で述べた効果に加えて、ＭＯＳＦＥＴの解析に良く用いられる物理変数を自動的に計算できるようになり、ＭＯＳＦＥＴの電気特性ばらつき解析における労力を軽減することができる。また、物理変数の計算に用いる測定点数、測定バイアス条件の組み合わせを指定できるようになり、ユーザによる任意の要望に応じた条件で物理変数を計算することが可能となる。
【００４８】
（実施の形態５）
本実施の形態５の半導体評価システムは、実施の形態４の各機能に加え、半導体素子の物理変数間の相関関係を表示する機能を備えたことが特徴となっている。この半導体評価システムで用いるハードディスク４１内のフォルダ構造については、図１６と同様である。
【００４９】
＜半導体評価システムの詳細動作の説明＞
図２０は、本発明の実施の形態５による半導体評価システムにおいて、その動作の一例を示すフローチャート図である。まず、ユーザが、相関関係を表示したい２つの物理変数の種類を（物理変数Ａと物理変数Ｂとする）をデータ処理用コンピュータ４０又はクライアントサーバ５０から入力する（Ｓ４００）。物理変数Ａと物理変数Ｂについては、データ処理用コンピュータ４０が、測定データファイルＦ３８に保存されている測定データを元に計算して求めるか又は、測定データファイルＦ３８に保存されている計算結果を読み出すことで取得する。データ処理用コンピュータ４０は、この取得したデータを用いて、行列型配置ＴＥＧ内の１つの半導体素子に対する物理変数Ａを横軸、物理変数Ｂを縦軸として、行列型配置ＴＥＧ内の複数の半導体素子分のデータを１つのグラフにプロットする（Ｓ４１０）。そして、作成したグラフをデータ処理用コンピュータ４０又はクライアントサーバ５０の画面などの出力装置に出力する（Ｓ４２０）。
【００５０】
＜本実施の形態５の半導体評価システムによる主な効果＞
本実施の形態５の半導体評価システムを用いると、実施の形態４で述べた効果に加えて、半導体素子の解析に良く用いられる、半導体素子の物理パラメータ間の相関関係を自動的に出力できるようになり、解析に要する労力を軽減することができる。
【００５１】
（実施の形態６）
本実施の形態６の半導体評価システムは、実施の形態５の各機能に加え、半導体素子の電気特性ばらつきをランダム成分とシステマティック成分に分離する機能を備えたことが特徴となっている。電気特性ばらつきは一般的にランダム成分とシステマティック成分に分類されている（例えば、参考文献「IEEE TRANSACTIONS ON SEMICONDUCTOR MANUFACTURING」、ＶＯＬ．１７、ＮＯ．２、２００４年５月、ｐ．１５５−１６５参照）。成分ごとに電気特性ばらつきを低減する方法が異なるため、これらの成分を分離することは電気特性ばらつきを解析する上で重要である。この半導体評価システムで用いるハードディスク４１内のフォルダ構造については、図１６と同様である。
【００５２】
＜半導体評価システムの詳細動作の説明＞
成分分離を行う方法として、例えば、前述した参考文献に記載されている４次多項式による方法や、あるいは、行列型配置ＴＥＧ内を小規模の行列に分割する方法や、隣り合うアドレス間で物理変数差を計算する方法の３つの方法が挙げられる。まず、４次多項式による方法を用いて成分分離を行う際の動作例について、図２１を用いて説明する。
【００５３】
図２１において、まず、例えばユーザ等が、データ処理用コンピュータ４０又はクライアントサーバ５０を用いて、成分分離を実施したいウエハ、チップ、行列型配置ＴＥＧの種類、半導体素子の種類、測定条件を選択する（Ｓ５００）。同様に、ユーザ等が、成分分離を行う物理変数を選択する（Ｓ５１０）。これにより、データ処理用コンピュータ４０は、行列型配置ＴＥＧ内のＸアドレス、ＹアドレスをそれぞれＸ、Ｙとして、選択した物理変数Ｍを式（１）で表される４次多項式でフィッティングし、係数ａ０〜ａ１４を求める（Ｓ５２０）。
【００５４】
Ｍ＝ａ０＋ａ１ｘ＋ａ２ｙ＋ａ３ｘ２＋ａ４ｘｙ＋ａ５ｙ２＋ａ６ｘ３＋ａ７ｘ２ｙ＋ａ８ｘｙ２＋ａ９ｙ３＋ａ１０ｘ４＋ａ１１ｘ３ｙ＋ａ１２ｘ２ｙ２＋ａ１３ｘｙ３＋ａ１４ｙ４      （１）
ここで、データ処理用コンピュータ４０は、各アドレスにおいて、Ｘ、Ｙおよび先に求めたａ０〜ａ１４の値を式（１）に代入し、これによって求められる値を、物理変数のシステマティック成分として算出する。また、各アドレスにおける物理変数から、システマティック成分を引くことでランダム成分を算出する（Ｓ５３０）。そして、各アドレスのシステマティック成分、ランダム成分やこれらのメディアン値や標準偏差といった統計量を、データ処理用コンピュータ４０又はクライアントサーバ５０の画面に出力する（Ｓ５４０）。
【００５５】
次に、小規模の行列に分割する方法を用いて成分分離を行う際の動作例について図２２を用いて説明する。図２２において、まず、例えばユーザ等が、データ処理用コンピュータ４０又はクライアントサーバ５０を用いて、成分分離を実施したいウエハ、チップ、行列型配置ＴＥＧの種類、半導体素子の種類、測定条件を選択する（Ｓ６００）。同様に、ユーザ等が、成分分離を行う物理変数を選択する（Ｓ６１０）。次いで、データ処理用コンピュータ４０は、行列型配置ＴＥＧの規模より小さい行列の大きさを指定し、行列型配置ＴＥＧ内を指定された規模の小行列に分割する。続いて、データ処理用コンピュータ４０は、分割された小行列ごとに平均値を計算し、この平均値を小行列内のシステマティック成分とする（Ｓ６２０）。次いで、各アドレスの物理変数から、そのアドレスが属する小行列のシステマティック成分を差し引いてランダム成分を求める（Ｓ６３０）。そして、各アドレスのシステマティック成分、ランダム成分やこれらの平均値や標準偏差といった統計量をデータ処理用コンピュータ４０又はクライアントサーバ５０の画面に出力する（Ｓ６４０）。
【００５６】
次に、隣り合うアドレス間で物理変数差を計算する方法を用いて成分分離を行う動作例について図２３を用いて説明する。図２３において、まず、例えばユーザ等が、データ処理用コンピュータ４０又はクライアントサーバ５０を用いて、成分分離を実施したいウエハ、チップ、行列型配置ＴＥＧの種類、半導体素子の種類、測定条件を選択する（Ｓ７００）。同様に、ユーザ等が、成分分離を行う物理変数を選択する（Ｓ７１０）。次いで、データ処理用コンピュータ４０は、隣り合うアドレス間で、物理変数量差ΔＭ＿ｐａｉｒを計算する。また、ΔＭ＿ｐａｉｒの標準偏差を計算し、（１／√２）倍したものをσＭ＿ｒａｎｄｏｍとする（Ｓ７２０）。この値が物理変数Ｍのばらつきのランダム成分に相当する。さらに、物理変数Ｍ自体の標準偏差をσＭとして、物理変数Ｍのばらつきのシステマティック成分σＭ＿ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃを式（２）によって求める（Ｓ７３０）。そして、σＭ＿ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃとσＭ＿ｒａｎｄｏｍをデータ処理用コンピュータ４０又はクライアントサーバ５０の画面に出力する（Ｓ７４０）。
【００５７】
σＭ＿ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ＝√（σＭ２−σＭ＿ｒａｎｄｏｍ２）      （２）
＜本実施の形態６の半導体評価システムによる主な効果＞
本実施の形態６の半導体評価システムを用いると、実施の形態５で述べた効果に加えて、半導体素子の電気特性ばらつきを自動的にランダム成分とシステマティック成分に分離できるようになり、解析に要する労力を軽減することができる。
【００５８】
（実施の形態７）
本実施の形態７の半導体評価システムは、実施の形態６の各機能に加え、測定結果または測定結果より計算した物理変数を用いて、行列型配置ＴＥＧ上の測定を行った際に半導体素子のアドレスを指定する信号電圧が正しく印加されていたかについて検証を行う機能を備えたことが特徴となっている。
【００５９】
＜測定システム３０内の構成＞
図２４は、本発明の実施の形態７による半導体評価システムにおいて、その測定システム３０内の構成例を示す概略図である。図２４に示す測定システム３０では、ウエハプローバ１０内にウエハ（図示せず）が設置され、そのウエハＷＦ上に行列型配置ＴＥＧ（ＴＥＧ＿ＡＲＹ）が形成されている。ＴＥＧ＿ＡＲＹは、通常、ウエハＷＦ上に複数形成されるが、ここでは代表してその１個を示している。各ＴＥＧ＿ＡＲＹ上には、アドレス指定信号入力用パットＰＤ＿ＡＤＤが形成されている。
【００６０】
例えばＴＥＧ＿ＡＲＹのＸ方向とＹ方向の行列規模が２（Ｎ＋１）×２（Ｎ＋１）の場合、Ｘ方向のアドレス指定用にＸ０からＸＮまでＮ＋１個のパットが、Ｙ方向のアドレス指定用にＹ０からＹＮまでＮ＋１個のパットが形成される。ＸアドレスとＹアドレスを２進法で表した場合、Ｘアドレスの２Ｍの位が１の場合、電圧ＶＤＤ（１Ｖ〜５Ｖ）を、２Ｍの位が０の場合、０ＶをパットＸＭに印加する。同様に、Ｙアドレスの２Ｍの位が１の場合、電圧ＶＤＤ（１Ｖ〜５Ｖ）を、２Ｍの位が０の場合、０ＶをパットＹＭに印加する。このように入力された信号を元にＴＥＧ＿ＡＲＹ内に備えられたデコーダが、測定対象の素子を選択する。
【００６１】
アドレス指定信号入力用パットＰＤ＿ＡＤＤは、プローブカード２００に備えられたプローブ２１０によって電気的に接続される。さらに、プローブカード２００はテストヘッド３００に備えられたポゴピン３１０により電気的に接続されている。テストヘッド３００は、同軸ケーブル３２０を通して制御装置３３０と電気的に接続されている。制御装置３３０から出力されたアドレス指定用信号は、同軸ケーブル３２０、テストヘッド３００、ポゴピン３１０、プローブカード２００、プローブ２１０、アドレス指定信号入力用パットＰＤ＿ＡＤＤを介してＴＥＧ＿ＡＲＹのデコーダに入力される。
【００６２】
＜ハードディスク４１内のフォルダ構造＞
図２５は、本発明の実施の形態７による半導体評価システムにおいて、図２のデータ処理用コンピュータ４０内のハードディスク４１のフォルダ構造例を示す説明図である。図２５に示すように、ハードディスク４１内のフォルダのうち、条件フォルダＦ４０の下に接続検査条件ファイルＦ４７が配置されている。
【００６３】
＜接続検査条件ファイルＦ４７内の構造＞
図２６は、図２５における接続検査条件ファイルＦ４７内の構造例を示す説明図である。図２６に示す接続検査条件ファイルＦ４７内には、物理変数間に差があるかを判定する、差異判定確率Ｄ［％］と、最大判定回数Ｊｍａｘが記載されている。
【００６４】
＜半導体評価システムの詳細動作の説明＞
図２７は、本発明の実施の形態７による半導体評価システムにおいて、その動作の一例を示すフローチャート図である。この動作例では、測定対象素子へのアドレス指定信号が正しく印加されていることを検証する。ここでは一例として、パットＸＮへのアドレス指定信号が正常に印加されているかを検証するが、他のパッドも同様にして検証可能である。図２７において、まず、データ処理用コンピュータ４０は、アドレス（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）の物理変数と、アドレス（Ｘ，Ｙ）＝（２Ｎ，０）の物理変数を比較し、差があるかを検証する（Ｓ８００）。ここで「差がある」とは、物理変数間の相対誤差［％］が、接続検査条件ファイルＦ４７に記載された差異判定確率Ｄ［％］よりも大きい場合を示す。差があった場合、パットＸＮへの信号入力に異常はなかったと判定する。
【００６５】
一方、差がなかった場合、次にアドレス（Ｘ，Ｙ）＝（０，１）の物理変数と、アドレス（Ｘ，Ｙ）＝（２Ｎ，１）の物理変数を比較する（Ｓ８１０）。ここで差があった場合、パットＸＮへの信号入力に異常はなかったと判定する。差がなかった場合、次にアドレス（Ｘ，Ｙ）＝（０，２）の物理変数と、アドレス（Ｘ，Ｙ）＝（２Ｎ，２）の物理変数を比較する（Ｓ８２０）。ここで差があった場合、パットＸＮへの信号入力に異常はなかったと判定する。ここで差がなかった場合、比較するＹアドレスを１つずつ増加させながら、ＹアドレスがＪｍａｘになるまでＳ８２０を繰り返す。ＹアドレスがＪｍａｘになった段階で、アドレス（Ｘ，Ｙ）＝（０，Ｊｍａｘ）の物理変数と、アドレス（Ｘ，Ｙ）＝（２Ｎ，Ｊｍａｘ）の物理変数を比較し（Ｓ８３０）、差があれば、パットＸＮへの信号入力に異常はなかったと判定する。また差がなかった場合、パットＸＮへの信号入力に異常があった可能性があると判定する。
【００６６】
＜本実施の形態７の半導体評価システムによる主な効果＞
本実施の形態７の半導体評価システムを用いると、実施の形態６で述べた効果に加えて、信号線の接続状態を、測定値を元に検証でき、別途接続状態をテストする負荷が軽減される。
【００６７】
以上、実施の形態１〜７に説明した半導体評価システムの主要な機能を纏めると、以下のようになる。
【００６８】
第１に、本実施の形態による半導体評価システムは、複数種類の任意の規模の行列型配置ＴＥＧの大量の測定データを保存し、さらに測定データから素子の特性を示す物理変数の計算を行い、さらにこれらの平均値や標準偏差といった統計量の計算を行い、さらにこれらの計算結果を保存することを高速かつ容易に実施する機能を備える。第２に、素子の種類、素子の位置を表わすアドレスおよび測定条件を元に、高速に測定結果や測定結果から計算された物理変数、およびその統計量の計算結果を検索する機能を備える。第３に、予め判定条件を与えることにより、測定異常値を判定する機能を備える。
【００６９】
第４に、半導体素子の種類、測定条件を指定しておくことにより、チップ毎およびウエハ毎の行列型配置ＴＥＧ内の半導体素子の特性を示す物理変数の平均値、標準偏差、累積度数分布を自動的に出力する機能を備える。第５に、半導体素子の特性を示す物理変数を計算する方法を指定によって変更する機能を備える。第６に、チップ毎およびウエハ毎に半導体素子の特性を表す物理変数間の相関関係を表示する機能を備える。第７に、半導体素子特性の特性ばらつきをシステマティック成分とランダム成分に分離する機能を備える。第８に、半導体素子特性の測定結果または測定結果から計算した物理変数を用いて、測定システムのうち、行列型配置ＴＥＧ上の、測定をおこなう素子のアドレスを指定する信号電圧が正しく印加されていたかについて検証する機能を備える。
【００７０】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本実施の形態による半導体評価システムは、行列型配置ＴＥＧを含む半導体装置を対象として、その測定データの処理を行うコンピュータシステムおよびコンピュータソフトウェアに適用して特に有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図３における行列型配置ＴＥＧのより詳細な構成例を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１による半導体評価システムにおいて、その構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図２の半導体評価システムにおいて、その測定対象となる半導体ウエハの構成例を示す平面図である。
【図４】図２の半導体評価システムにおいて、そのデータ処理用コンピュータ内のハードディスクのフォルダ構造例を示す説明図である。
【図５Ａ】図４における測定結果ファイル内の構造例を示す説明図である。
【図５Ｂ】図４における測定結果ファイル内の他の構造例を示す説明図である。
【図６】図４におけるチップ配置定義ファイル内の構造例を示す説明図である。
【図７】図４におけるＴＥＧ構造定義ファイル内の構造例を示す説明図である。
【図８】図４における測定条件ファイル内の構造例を示す説明図である。
【図９】図２の半導体評価システムにおいて、その動作の一例を示すフローチャート図である。
【図１０】本発明の実施の形態２による半導体評価システムにおいて、図２のデータ処理用コンピュータ内のハードディスクのフォルダ構造例を示す説明図である。
【図１１】図１０における検定条件ファイル内の構造例を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態２による半導体評価システムにおいて、その動作の一例を示すフローチャート図である。
【図１３】本発明の実施の形態３による半導体評価システムにおいて、図２のデータ処理用コンピュータ内のハードディスクのフォルダ構造例を示す説明図である。
【図１４】図１３における自動レポート定義ファイル内の構造例を示す説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態３による半導体評価システムにおいて、その動作の一例を示すフローチャート図である。
【図１６】本発明の実施の形態４による半導体評価システムにおいて、図２のデータ処理用コンピュータ内のハードディスクのフォルダ構造例を示す説明図である。
【図１７】図１６における物理変数計算条件ファイル内の構造例を示す説明図である。
【図１８】本発明の実施の形態４による半導体評価システムにおいて、その動作の一例を示すフローチャート図である。
【図１９】本発明の実施の形態４による半導体評価システムにおいて、その他の動作の一例を示すフローチャート図である。
【図２０】本発明の実施の形態５による半導体評価システムにおいて、その動作の一例を示すフローチャート図である。
【図２１】本発明の実施の形態６による半導体評価システムにおいて、その動作の一例を示すフローチャート図である。
【図２２】図２１とは異なる動作の一例を示すフローチャート図である。
【図２３】図２２とは異なる動作の一例を示すフローチャート図である。
【図２４】本発明の実施の形態７による半導体評価システムにおいて、その測定システム内の構成例を示す概略図である。
【図２５】本発明の実施の形態７による半導体評価システムにおいて、図２のデータ処理用コンピュータ内のハードディスクのフォルダ構造例を示す説明図である。
【図２６】図２５における接続検査条件ファイル内の構造例を示す説明図である。
【図２７】本発明の実施の形態７による半導体評価システムにおいて、その動作の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０  ウエハプローバ
２０  測定装置
２００  プローブカード
２１０  プローブ
３０  測定システム
３００  テストヘッド
３１０  ポゴピン
３２０  同軸ケーブル
３３０  制御装置
４０  データ処理用コンピュータ
４１  ハードディスク
５０  クライアントサーバ
６０  ネットワーク
ＣＰ  チップ
ＤＥＣ＿Ｃ  カラム・デコーダ
ＤＥＣ＿Ｒ  ロウ・デコーダ
ＰＤ＿ＡＤＤ，Ｘ０〜ＸＮ，Ｙ０〜ＹＮ  アドレス指定信号入力用パッド
ＳＢ  サブブロック
ＳＥ  半導体素子
ＳＥＧ  半導体素子グループ
ＴＥＧ＿ＡＲＹ  行列型配置ＴＥＧ
ＷＦ  ウエハ
【図１】
2010114249.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
2010114249.tif 000009
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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