(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テストウェハーを提供して、前記テストウェハーを複数の区域に分割する分割ステップと、
前記テストウェハーに対してテストを行い、テストデータを取得するステップと、
最も良品率の良い標準ウェハーから取得されたデータを標準データとして提供する提供ステップと、
前記テストデータを前記標準データと比較して、前記テストウェハーより不良区域および不良モードを絞り出すテストステップと、
不良区域のテストデータを比較して、同じ不良モードを有する出現区域を絞り出す絞出ステップと、
を具備する不良モードを有するテストウェハーの自動分類方法。
【請求項２】
前記分割ステップは、前記テストウェハーを内から外へ中心を囲む五つの区域に分割することを特徴とする請求項１に記載のテストウェハーの自動分類方法。
【請求項３】
前記分割ステップは、前記テストウェハーを内から外へ中心を囲む複数の区域に分割し、前記区域のそれぞれをさらに四つの小さい区域に分割することを特徴とする請求項１に記載のテストウェハーの自動分類方法。
【請求項４】
前記分割ステップは、前記区域のそれぞれを、前記中心から約プラスマイナス４５度角の方向の小さい区域に分割することを特徴とする請求項３に記載のテストウェハーの自動分類方法。
【請求項５】
前記テストデータが、製造プロセスを行う際に前記テストウェハーに対してテストを行って取得したデータであり、
前記テストステップは、ウェハーマップ、電気的特性検査結果、ウェハー合格検査、欠陥データ、ウェハー良品率データを用いて前記不良区域および不良モードを絞り出すことを特徴とする請求項１に記載のテストウェハーの自動分類方法。
【請求項６】
さらに複数ロットのテストウェハーを比較して、それらの中から同じ不良モードを有する出現区域を絞り出す絞出ステップを備えたことを特徴とする請求項１に記載のテストウェハーの自動分類方法。
【請求項７】
前記絞出ステップは、複数のロットのテストウェハーにおいて、他の区域と比較してより不良比率が高い、不良モードの出現区域を絞り出すことを特徴とする請求項６に記載のテストウェハーの自動分類方法。
【請求項８】
同じ不良モードを有するロットのテストウェハーが、共通の装置を用いたかどうかを判断するステップと、
同じ装置が発見された場合に、その装置を改良すべきと判断するステップと
を更に備えたことを特徴とする請求項７に記載のテストウェハーの自動分類方法。
【請求項９】
同じ不良モードを有するロットのテストウェハーが、共通の製造プロセスを経たかどうかを判断するステップと、
同じ製造プロセスが発見された場合に、その製造プロセスを改良すべきと判断するステップを更に備えたことを特徴とする請求項７に記載のテストウェハーの自動分類方法。
【請求項１０】
前記絞出ステップは、ある製造時間内の複数のロットのテストウェハーを対象として、前記出現区域を絞り出すことを特徴とする請求項７に記載のテストウェハーの自動分類方法。
【請求項１１】
比較すべき区域の大きさを選ぶステップを更に備えたことを特徴とする請求項７に記載のテストウェハーの自動分類方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、デバイスの不良モードを分類する方法に関し、特に、半導体製造プロセスで、コンピュータにより不良モードを有するウェハーを自動分類する方法、さらに問題となる製造プロセスまたは装置を見つけ出し、現れた不良モードに対して改良する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造プロセスにおいて、さまざまな要因の影響によって出来上がった製品の使用可能性を左右するため、回路を設計するとき、生産終了後のテスト作業を考慮に入れなければならない、それで、予めテストポイントまたはテスト構造を加えて、ウェハーの製造終了後に、予定のテスト項目に従って電気的特性検査を行い、測定結果より製造プロセスの最中に起こり得る問題を評価する。
【０００３】
ウェハーテストより取得したデータを収集および評価することが、生産ラインの健全性を診断することおよび製造プロセスの良否を鑑別するメインステップであり、収集するデータはウェハー合格検査（ｗａｆｅｒ  ａｃｃｅｐｔａｎｃｅ  ｔｅｓｔ，ＷＡＴ）、欠陥データ、区域毎の良品率データ、不良モード毎の標準状態を含む。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、人手によりテスト結果を一つずつ比較して、不良モードを区別したが、人手により比較するには、非常に長い時間がかかるし、長い経験を積んた作業者でなければ不良モード間の相互差異を区別することができないし、人為的なミスによる誤差が起こりやすいなどの欠点がある。
【０００５】
また、製造プロセスの良品率が安定に保持するとき、良品率を改善する主な作業は新たに現れた錯誤を区別すること、および現れた不良モードに対して錯誤を取り除くことにある。製造プロセスにある大半の不良モードはよく現れるものではなく、間歇的に現れるため、錯誤が現れてから正確に錯誤を分類して、類別によってさらに問題のある製造プロセスのステップを改良するようにしているが、正確な分類はなかなか短時間内に達し難いし、同時に多数の不良モードが現れたら、区別することがより難しくなり、良品率損失の原因の多くは見つからなくて、更なる改良ができなくなる。
【０００６】
そこでこの発明の目的は、人為的なミスにより判断錯誤を防げるし、人手を用いて膨大な測定データを検視しなくて済むため、不良モードを区別する時間を大幅に節約でき、新しいデータが入力されたとき、短時間内にこのデータを分析して、含まれてある不良モードおよび改良すべきところを発見しやすい不良モードを有するウェハーの自動分類方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、所望の目的を達成するために、この発明にかかる不良モードを有するウェハーの自動分類方法は、ウェハーを提供して、ウェハーを内から外へ中心を囲む複数区域に分割するステップと、ウェハーに対してテストを行い、テストデータを取得するステップと、テストデータよりその区域のデータを取得し、両方を比較してから同じ不良モードを有する区域を絞り出すステップとを具備する。
【０００８】
また、この発明にかかる不良モードを有するウェハーの自動分類方法は、ウェハーを提供して、ウェハーを内から外へ中心を囲む複数区域に分割するステップと、ウェハーに対してテストを行い、テストデータを取得するステップと、標準データを提供するステップと、テストデータを標準データと比較して、標準データを元にして前記ウェハーより少なくとも不良区域および不良モードを一つずつ絞り出すステップとを具備する。
【０００９】
安定に保持されてある製造プロセスより製造されたウェハーにおいて、テストマップに均一でない錯誤分布は現れないため、小さい区域を全ウェハーのマップと比較したり、小さい区域を大きい区域のマップと比較したりすれば、どのような小さい区域に錯誤がたくさん現れるかが分かり、さらに錯誤の出現区域に対して不良モードの種類を分析判断して、関連性のある製造プロセスを改良することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
半導体デバイスを製造する際、ウェハーは複数のチップ（ｃｈｉｐ）やダイ（ｄｉｅ）という小さい塊に切り分けられ、それぞれのウェハーには識別するための番号が標記される。図１を参照してください、この発明はウェハー１０を提供して、ウェハー１０に番号のある場所１１をウェハーの下側とし、先ずウェハー１０を内から外へとＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ五つの同心大きい区域に分割し、そして、約プラスマイナス４５度角の方向より、それぞれの大きい区域をさらに四つの小さい区域に分割して、それぞれＡ１、Ａ２、、、、、、Ｅ３、Ｅ４に標記するため、ウェハー全体が２０個の区域に分割される。
【００１１】
半導体デバイス製造プロセスが行われてから、テストデータは例えば、ウェハー合格検査、欠陥データ、区域毎の良品率データ、不良モード毎の標準状態、電気的特性検査結果、またはウェハーマップがある。
【００１２】
図２において、比較装置がコンピュータ１１０、データベース１１４および出力装置１１６を含む。コンピュータ１１０はマップを比較するのに用いられ、テスト装置１１２でテストが行われたデータをコンピュータ１１０に送るように、コンピュータ１１０をテスト装置１１２につなげて、分析が順調に行えるように、ウェハーマップを含む全てのテストデータを保存し、常にコンピュータ１１０に必要なデータを送るように、データベース１１４をコンピュータ１１０につなげ、コンピュータ１１０により分析した結果を出力装置１１６に送る。
【００１３】
ウェハー一枚毎のテスト結果が一つの独立ファイルに保存でき、マップ中でウェハー１０上に錯誤のあるダイを一つずつ標記することができる。さらに、コンピュータ１１０は比較プログラムがあり、同じウェハーにある別の区域のダイを相互比較することができるし、別のウェハーとも比較することができる。安定な製造プロセスより製造したウェハーにおいて、テストマップには均一でない錯誤分布が現れないため、小さい区域を全ウェハーマップと比較し、例えば、Ｅ１を全ウェハー１０と比較して、または、小さい区域を大きい区域のマップと比較し、例えば、Ｅ１を全Ｅ区と比較すれば、どの小さい区域にたくさんの錯誤が現れるかがすぐ分かって、さらに錯誤の現れる区域に対して不良モードの種類を分析判断し、関連のある製造プロセスを改良することができる。
【００１４】
図３において、取得した結果に横軸が区域番号および不良モードの種類、縦軸がその区域に現れるウェハーの総数、例えば横軸Ｅ４ＹｄｃＡＢ１が対応する縦軸は２２００、即ちＥ４とＥと比較して２２００枚あまりのウェハー、Ｅ４の平均値がＥより低いことを示し、そして、表に不良モードを表す名称ＹｄｃＡＢ１、Ｙａ、ＹＢ３は作りの名称であって、製品の種類または製造会社によって違い、ウェハー毎図１に示した通りのマップおよび図３に示した分析結果が得られて、図に示されてあるＰ５５Ｃ０６４Ｍ１６Ａがウェハー番号である。
【００１５】
図３に現れて錯誤ウェハーおよび錯誤の種類は数によって高い順に並べられるため、最も左にある不良モードは錯誤数が最も高い、図に示した通り、Ｅ１とＥ４に現れるＹＢ３錯誤の数が近い、つまり相隣してあるＥ１にもＥ４区域にも製造プロセス上の問題があり、この両区域の不良モードも近い。
【００１６】
図４において、この方法よりウェハーを標準ウェハーと比較してから、テスト項目が標準データと分布が違うもの、つまり標準グループのデータ分布以外に位置するものを見つける。図中の横軸は大きい区域、例えば、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにそれぞれ現れた各種の不良種類、縦軸は特定の不良モードがその区において標準ウェハーに対する錯誤の現れる比率、例えば、最も左の不良モードがＥ区ＢＬＫ１６Ｍを標準データと比較してから１６％のウェハーが標準グループの資料分布外にあることを示す。図中に示されたＰ５５Ｃ０６４Ｍ１６Ａがウェハー番号である。図中に示された通り、Ｃ区及びＤ区に現れたＢＬＫ４Ｍの不良モード比率が近い、即ちＰ５５Ｃ０６４Ｍ１６Ａウェハーにとって、Ｃ区及びＤ区には同じ不良モードが出現してあり、出現比率が他の区域より高いことを示す。
【００１７】
ウェハー分析の流れステップは図５に示した通り、テストを経てから、ウェハーデータがテスト装置１１２からコンピュータ１１０に伝送され分析されて、分析が行われるとき、ステップ５１０にウェハー番号を入力して、分析するウェハーデータを選択し、例えば、番号Ｐ５５Ｃ０６４Ｍ１６Ａのウェハーデータが図３及び図４に示された不良モード統計図を含む。
【００１８】
ステップ５２０において、比較する方法を選び、例えば、小さい区域間の比較、または区域と全ウェハーの比較、比較プログラムはデータベース１１４から必要なウェハーデータを取得して比較し、不良モードの近いウェーハ区域、またはより高い比率のある不良モード及び出現区域を見つけ出す。
【００１９】
ステップ５３０において、コンピュータ１１０が比較プログラムの執行結果を今後の参考にするため、出力装置１１６より出力して、出力方式はディスプレイに表示すること、プリンターにプリントアウトすること、またはデータベースに保存することを含む。
【００２０】
従って、上述した流れにより行われたマップ分析において、コンピュータは自動的にある製造時間内に、同じ不良モードを有するロット（ｌｏｔ）製品のウェハーに対して分析し、共通性を見つけ出して、例えば、それらのロットの製品が共同の装置を使ったかどうか、または共同の製造プロセスを経たかどうか、問題のある製造プロセスまたは装置を見つけ出したら、現れた不良モードに対して製造プロセスまたは装置を改良することができる。
【００２１】
注意すべくところは、ウェハーの区域分け方法は製造プロセスの設計によって違い、上述した五つの同心大きい区域に限らない。同心の区域が多いほど区域間の差異が見つけ出しやすいが、比較するのに費やす時間も相対的に長くなる、小さい区域がプラスマイナス４５度角の方向により分割するのは、不良モードが対称的に現れることが多く、垂直または水平方向で分割すると、対称した区域に全て同じ錯誤が現れ、比較するときその差異が見つけ出し難くなる。
【００２２】
そして、比較方式は同じウェハーの違う区域に限らず、この発明はデータベース１１４に標準データを保存してあり、全てのウェハーがテストされて取得したデータをコンピュータ１１０に送ってから、比較プログラムがこれらのデータを標準データと比較して、比較した結果を出力装置に送る。その中、標準データというのは最も良品率の良いウェハーを一枚または一ロットより産み出したデータである。
【００２３】
比較する流れは図６に示した通り、テストを経てから、ウェハーデータがテスト装置１１２からコンピュータ１１０に伝送され分析されて、またはデータベース１１４に送られ、ただしデータベースに標準資料が保存されてある。分析が行われるとき、ステップ６１０にウェハー番号を入力して、分析するウェハーデータを選択し、例えば、番号Ｐ５５Ｃ０６４Ｍ１６Ａのウェハーデータが、図３及び図４に示された不良モード統計図を含む。
【００２４】
ステップ６２０において、比較する方法を選び、例えば、小さい区域間の比較、または大きい区域間の比較、比較プログラムはデータベース１１４より必要なウェハーデータ及び対称となる標準データを取得する。
【００２５】
ステップ６３０において、比較プログラムが標準データ及び選択されたウェハーデータに対して比較を行う、不良モードの現れる数または比率が標準データの区域またはウェハーより高いことは、その区域またはウェハーの良品率が製品の要求に一致しなく、この不良モードに対応する装置または製造プロセスにもっと改良または検査が行われるべきであることを意味する。
【００２６】
ステップ６４０において、コンピュータ１１０が比較プログラムの執行結果を今後の参考にするため、出力装置１１６より出力して、出力方式がディスプレイに表示すること、プリンターにプリントアウトすること、またはデータベースに保存することを含む。
【００２７】
図５で用いられる比較の流れにおいては、ウェハー内の違う区域に関する比較であるため、比較性のある結果が得られ、同じ不良モードを有しかつ同じ比率を有するロットを絞り出すことが目的であって、すべてのウェハーに同じ問題があるとき、この比較方法を利用することができない、しかし、図６に示される比較の流れはテストウェハーを標準ウェハーに比較するため、絶対性のある結果が得られ、選択されたウェハーデータに標準資料と差異がある場合、コンピュータの比較プログラムによって差異のあるところを見つけ出すことができる。
【００２８】
【発明の効果】
上記の構成により、この発明にかかるテストを行う際、ウェハー一枚または一ロットを単位とすることができ、テストを経てから、同じロットにある二枚のウェハーに差異がある場合、製品自身または装置が不安定と判断することができ、一方、ロット間に差異がある場合、製造プロセスに問題がある可能性があって、この発明の提供する方法が製造プロセスを判断するときに役立ち、製造プロセスを改良して良品率を上げることに使える。
【００２９】
そして、この発明が提供する方法は、従来の人手によるデータを一つずつ比較する方法の替わりにコンピュータにより比較を行い、大幅に比較する時間を短縮することができるうえ、短時間内に問題を発見して改良することができるし、人為的なミスがなく、人為的なミスによる判断錯誤を防げ、また、人手により見つけ出せない製造プロセスの欠点を見つけ出すことができ、さらに製造プロセスを改良することができて、製品の良品率を上げることができる。
したがって，産業場の利用価値が高い。
【００３０】
以上のごとく、この発明を好適な実施例により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲及び、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明にかかる好適な実施例のウェハーを小さい区域に分割する図である。
【図２】図２は、この発明にかかる好適な実施例のウェハーマップを比較する装置を示す図である。
【図３】図３は、この発明にかかる上述方法の一枚のウェハーにおいて違う区域に対してテストを行った結果を示す図である。
【図４】図４は、この発明にかかる上述方法を用いて一枚のウェハーの違う区域を標準ウェハーと比較した結果を示す図である。
【図５】図５は、この発明にかかるウェハー分析の流れを示す図である。
【図６】図６は、この発明にかかるウェハーデータを標準データと比較する流れを示す図である。
【符号の説明】
１１０        コンピュータ
１１２        テスト装置
１１４        データベース
１１６        出力装置
【図１】
0003550525.tif 000002
【図２】
0003550525.tif 000003
【図３】
0003550525.tif 000004
【図４】
0003550525.tif 000005
【図５】
0003550525.tif 000006
【図６】
0003550525.tif 000007