(57)【要約】【課題】半導体ウエハについての一連の評価／検査手続を簡略化し、それらを短期間に終了できるようにし、また、不要な不良判定を減らして、半導体ウエハの歩留り向上を図る。【解決手段】拡散工程の出来映え評価手法としてのＰＣＭ（プロセス・コントロール・モジュール）測定（Ｓ１０）において、電圧値（Ｖｔ）、配線抵抗、コンタクト抵抗のばらつきの各情報を取得し、それらの情報を、ツェナーザップトリミング用のパラメータ作成に利用する（Ｓ２０，Ｓ３０）。最後に一回だけ、良品／不良品を判別するテスタ検査を行い、これにより、トリミング前の検査を不要とする（Ｓ４０）。【選択図】  図１
2006005310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体の拡散工程の出来映え測定を行うプロセス・コントロール・モジュール（ＰＣＭ）工程と、
前記ＰＣＭ工程の測定結果に基づいて作成したトリミングパラメータに基づき、ウエハ上のチップに対して回路の電気的特性を改善するためのトリミングを実施するトリミング工程と、
前記トリミング後のチップに対して良品／不良品を判別するためのテスタによる検査を行うテスタ検査工程と、
を含むトリミング方法。
【請求項２】
前記トリミング工程において、電圧値（Ｖｔ）、配線抵抗、コンタクト抵抗の各ばらつき情報を用いて前記トリミングパラメータを作成し、前記テスタ検査工程で使用するテスタと同一のテスタでトリミングを行う請求項１記載のトリミング方法。
【請求項３】
前記ＰＣＭ工程において、前記トリミングパラメータを決定するためのＰＣＭ測定個所を、前記ウエハ上のプロセスばらつきの傾向を把握した上でスクライブラインに間引いて設定する請求項１または２記載のトリミング方法。
【請求項４】
前記トリミング工程で実施されるトリミングがツェナーザップトリミングである請求項１から３のいずれか一項記載のトリミング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体の拡散工程の出来映え測定を行うプロセス・コントロール・モジュール（ＰＣＭ）を利用したトリミング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の拡散工程の出来映え評価としての、プロセス・コントロール・モジュール（ＰＣＭ）測定は、例えば、アナログ半導体デバイスの拡散工程の評価手段として重要な役割を果たす。この測定によって得られたデータを収集、分析し、その結果を拡散工程にフィードバックすることにより、デバイスや拡散工程を最適に維持管理することができ、ウエハの歩留りと品質を向上させることができる。
【０００３】
また、近年、デジタル家電製品用ＬＳＩ等に内蔵されるアナログ系回路等では、トリミングによる電圧値／電流値の高精度化が進んでいる。トリミングは、素子の形成後において、回路の電気的特性を微調整する手法である。トリミング手法としては、例えば、ツェナーザップトリミング（ＬＳＩ内に一定値以上の電流を流すことでオン／オフ（降伏／非降伏）を制御できるツェナーダイオードが形成されており、それらのツェナーダイオードのオン／オフを制御（プログラム）することにより、合成抵抗を変化させ、回路のアナログ特性等を微調整する手法）と、レーザトリミング（レーザ光により、抵抗の形状等を加工する等して回路特性を微調整する手法）とがある。
【０００４】
拡散工程評価手段としてのＰＣＭと、回路特性の微調整手段としてのトリミングは、異なる（異質の）概念であり、両者は、区別されて実施される。また、従来、トリミングを行うための情報としては、トリミング後に実施されるテスタによる検査の情報と同じ情報が使用されている（特許文献１参照）。
【０００５】
図４は、ＰＣＭの測定からトリミング後の検査を行うまでの、従来の手順の概略を示すフロー図である。図示されるように、まず、半導体ウエハのＰＣＭ測定を実施する（Ｓ１）。この測定結果からプロセスの出来映えを判断し、規格内に入っている場合は良品であり次の工程（Ｓ３）に進み、規格外である場合は不良品（ＦＡＩＬ）とする（Ｓ２）。ＰＣＭ測定で良品と判断されたウエハについては、各チップに対してトリミングを行うための情報を取得するために、テスタによる検査（トリミング前テスタ検査）が行われる（Ｓ３）。
【０００６】
次に、Ｓ３のテスタ結果を元に算出した値でトリミングパラメータを決定し、各チップに搭載される回路のアナログ特性を改善するために、例えば、ツェナーザップトリミングを実施する（Ｓ５）。最後に、上記のトリミング前テスタ検査と同じテストを各チップに対して実施し、トリミング後のチップが良品であるか、不良品であるかを判定する（Ｓ６）。
【特許文献１】特開昭６１−２７２９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図４に示したように、従来は、ＰＣＭ測定を実施して不良品を選別し、その後、トリミングパラメータを作成するためのトリミング前テストを実施し、そのテスト結果に基づいてトリミングを実施し、トリミング後のテスタ検査を実施するという手順を採用している。
【０００８】
この従来のトリミング方法では、すべてのチップに対して、テスタによるトリミング前検査を実施し、その結果を反映してトリミングを行い、さらに、良品と不良品の判別のために再度、テスタ検査（トリミング後検査）を行う必要があるため、検査回数が増え、検査に時間がかかる。
【０００９】
また、ＰＣＭの測定結果で不良品（ＦＡＩＬ）判定されたウエハについては、何らかの救済措置が講じられることなく、一律に不良扱いとなり、廃棄される。不良と判定されるウエハの中には、不良の程度が比較的軽いものも含まれ、このような軽度の不良品も一律に排除することは、半導体ウエハの歩留りを下げ、結果的に利益を下げることにもなる。
【００１０】
本発明は、半導体ウエハについての一連の評価／検査手続を簡略化し、それらを短期間に終了することを目的とする。また、ＰＣＭ不良とされた場合でも、救済される可能性を残すことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のトリミング方法は、半導体の拡散工程の出来映え測定を行うプロセス・コントロール・モジュール（ＰＣＭ）工程と、前記ＰＣＭ工程の測定結果に基づいて作成したトリミングパラメータに基づき、ウエハ上のチップに対して回路の電気的特性を改善するためのトリミングを実施するトリミング工程と、前記トリミング後のチップに対して良品／不良品を判別するためのテスタによる検査を行うテスタ検査工程とを含む。
【００１２】
拡散工程の評価手法としてのＰＣＭ（プロセス・コントロール・モジュール）測定と、回路特性の調整手段としてのトリミングは別のものではあるが、ＰＣＭ測定では、多様な情報を測定可能である。ここで、電圧値や抵抗値のばらつき等の情報が得られれば、これらを基にして回路特性の変動も予測できるから、結果的に、その特性変動を補償するためのトリミングパラメータ（トリミング条件）の生成も可能となる。そこで、本発明では、ＰＣＭ測定で得られた情報（電圧値、配線抵抗やコンタクト抵抗のばらつき等の情報）に基づいて、その結果から、回路のアナログ特性等のずれ分を補正するためのトリミングパラメータを作成し、ツェナーザップトリミング等を実施する。そして、最後に一度だけ、良品と不良品を判別するテスタ検査を行う。これにより、必要なテスタ検査の回数が１回となり（従来は、トリミング前後の２回必要であった）、テスタの検査を簡略化、高速化することができる。また、ＰＣＭ測定直後に不良判定は行わず、トリミング後に、トリミング後の検査を兼ねて行うようにしたため、仮に、ＰＣＭで不良であっても、トリミングによって回路特性が改善されて規格内に入った場合には、不良品判定がなされず、救済される可能性がある。この点で、歩留り向上にも寄与する。
【００１３】
本発明の一態様では、前記トリミング工程において、電圧値（Ｖｔ）、配線抵抗、コンタクト抵抗の各ばらつき情報を用いて前記トリミングパラメータを作成し、前記テスタ検査工程で使用するテスタと同一のテスタでトリミングを行う。トリミングパラメータの生成に必要な電圧値特性（Ｖｔ）、配線抵抗、コンタクト抵抗の各ばらつき情報を、ＰＣＭ測定から得るようにすることで、テスタによる検査回数を一回とすることができる。また、トリミングおよびトリミング後の検査を、一台のテスタを用いて行うことができる。
【００１４】
また、本発明の一態様では、前記ＰＣＭ工程において、前記トリミングパラメータを決定するためのＰＣＭ測定個所を、前記ウエハ上のプロセスばらつきの傾向を把握した上でスクライブラインに間引いて設定する。これにより、トリミングパラメータを決定するためのＰＣＭ測定回数を大幅に減らすことができ、一連の評価／検査の手順のさらなる簡略化を図ることができる。
【００１５】
また、本発明の一態様では、前記トリミング工程で実施されるトリミングがツェナーザップトリミングである。ツェナーザップトリミングは電気的なトリミングであるため、例えば、回路の電圧値／電流値を高精度に調整することが可能である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、トリミング工程で使用する情報をＰＣＭ工程にて取得してしまうことにより、トリミング前の検査を省略することができる。よって、テスタによる検査回数を減らすことができ、検査時間を短縮することができる。
【００１７】
また、ＰＣＭの測定結果によって不良（ＦＡＩＬ）判定されたウエハについても、トリミングによりアナログ特性を良品化できる可能性があるため、歩留り（利益）を向上させる効果も期待できる。
【００１８】
また、ウエハ上のプロセスばらつきの傾向を把握した上で、ＰＣＭ測定の箇所をスクライブラインに間引くことにより、トリミングパラメータを決定するためのＰＣＭ測定回数を大幅に減らすことができる。したがって、一連の評価／検査の手順のさらなる簡略化を図ることができる。
【００１９】
本発明により、ＰＣＭ測定とトリミングと検査が結びついた、新規な手法（測定・トリミング・検査手法）が確立され、非常に効率的な半導体ウエハの評価／検査を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の方法による、ＰＣＭの測定からトリミング後の検査を行うまでの手順の概略を示すフロー図である。図示されるように、まず、拡散工程の出来映え評価のための、プロセス・コントロール・モジュール（ＰＣＭ）測定を実施する（Ｓ１０）。
【００２１】
ＰＣＭ測定では、次のトリミング処理にも利用できる情報を取得するために、所定ポイントにおける電圧値（Ｖｔ）、配線抵抗、コンタクト抵抗の各ばらつきの情報（の全部または一部）を取得する。ＰＣＭ測定の終了時点では、拡散の出来ばえに対して、良／不良（ＰＡＳＳ、ＦＡＩＬ）の判定は行わない。
【００２２】
次に、ＰＣＭ測定の結果を用い、回路のアナログ特性の、ターゲット特性からのずれ分（上記の抵抗値等のばらつき等に起因して生じる特性ずれ）を補正するための、トリミングパラメータを決定する（Ｓ２０）。トリミングパラメータは、回路のアナログ特性のずれ量の程度と、トリミングによる調整範囲とを関係付けるための変数である。
【００２３】
決定されたトリミングパラメータを用いて、ウエハ上の全チップに対して、アナログ特性を補正するためのツェナーザップトリミングを行う（Ｓ３０）。最後に、トリミング後のチップが良品であるか不良品であるかを判断するための検査（トリミング後テスタ検査）を、各チップに対して行う（Ｓ４０）。
【００２４】
このように、拡散工程の出来映え評価手法としてのプロセス・コントロール・モジュール（ＰＣＭ）測定において得られる、電圧値（Ｖｔ）、配線抵抗、コンタクト抵抗のばらつき情報に基づき、アナログ特性のずれ分を補正するトリミングパラメータを決定することにより、従来、独自に行われていたトリミング前テスタ検査を省略することができる。したがって、ウエハの評価／検査の手順の簡略化を図ることができ、それらに必要な時間を短縮することが可能となる。
【００２５】
また、本実施形態では、トリミングによる回路特性の調整が、拡散工程において異常が認められるウエハの救済手段としても機能する。したがって、拡散工程において仮に異常があったとしても、トリミングにより回路特性が改善されて、その異常が見えなくなれば、そのウエハが不良と判定されることがなくなる可能性がある。
【００２６】
すなわち、本実施形態によれば、従来と異なり、拡散工程における不良を救済できる可能性がある。したがって、ウエハの歩留り、利益の向上を期待することができる。また、一台のテスタによりトリミングを実施し、続いて、同じテスタを用いてトリミング後検査を実施することができ、これにより、一台のテスタを用いて、効率的なウエハ評価／検査を実施することができる。
【００２７】
（第２の実施形態）
図２は、電圧値（Ｖｔ）、配線抵抗、コンタクト抵抗のばらつきと、これらに起因する回路のアナログ特性のターゲットからのずれ分を補償するために用いられる、トリミングパラメータの例を示す図である。図示されるパラメータは、あるチップの例であり、パラメータの値、範囲は、品種毎に決定する必要がある。トリミングパラメータとしては、［０］〜［２］の３ビットが用意されている。そして、電圧値（Ｖｔ）、配線抵抗、コンタクト抵抗の各ばらつきの範囲から、トリミングパラメータの各ビットの“１”，“０”が決定される。
【００２８】
トリミングパラメータの作成に際しては、電圧値（Ｖｔ）、配線抵抗、コンタクト抵抗の各ばらつき範囲から各パラメータを求める作業を複数回行い、得られた各パラメータを平均化して実際に使用するパラメータを得る。トリミングパラメータの各ビットの“１”，“０”の組合せにより、回路のアナログ特性の調整範囲およびトリミング値が決定される。
【００２９】
このように、拡散工程の出来映え評価としてのプロセス・コントロール・モジュール（ＰＣＭ）測定において、電圧値（Ｖｔ）、配線抵抗、コンタクト抵抗のばらつき情報を取得し、その情報をトリミングパラメータの作成に利用し、そのパラメータからトリミング値を決定することにより、従来行われていたトリミング前のテスタ検査の結果から決定されるトリミング値と同等の特性（トリミング精度）を得ることできる。
【００３０】
（第３の実施形態）
本実施形態では、ＰＣＭ工程を簡略化し、一連のウエハ評価／検査を、さらに効率化する。図３は、一枚の半導体ウエハ上における、ＰＣＭ測定ポイントの例を示す図である。ＰＣＭ測定は、ウエハ上における拡散むら等の評価を行うものであるため、ウエハの全体を対象とする必要がある。ただし、例えば、所定の量のロットに対してＰＣＭ測定を行い、ウエハ上のプロセスばらつきの傾向を把握することができれば、その傾向は、後続のウエハについも同様に現れると予測できる。
【００３１】
したがって、まず、ＰＣＭ測定によってウエハ４１上におけるプロセス傾向を把握し、次に、その傾向からみて、プロセス評価に適したポイントを、ウエハ４１上から抽出する。そして、ＰＣＭの測定箇所をチップ全部ではなく、例えば、スクライブライン中の複数箇所（図４中の参照符号４２）に間引いて設定する。これにより、トリミングパラメータを決定するためのＰＣＭ測定の回数を減少させることができる。また、スクライブラインにおけるプロセス評価は簡単であり、この点でも有利となる。
【００３２】
なお、本発明は、レーザトリミングを用いたウエハ評価／検査システムにも応用することができる。この場合、トリミングパラメータとして、レーザ光の強度や加工される抵抗のパターン等が用いられる。また、トリミングは、アナログ回路だけでなく、デジタル回路の特性微調整用としても使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明のトリミング方法は、テスタによる検査回数を減らし、検査時間を短縮するという効果を奏し、したがって、アナログＬＳＩの特性を合わせ込むツェナーザップトリミング等を含むウエハレベルの評価／検査手法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ＰＣＭの測定からトリミング後の検査を行うまでの手順の概略を示すフロー図
【図２】電圧値（Ｖｔ）、配線抵抗、コンタクト抵抗のばらつきと、これらに起因する回路のアナログ特性のターゲットからのずれ分を補償するために用いられる、トリミングパラメータの例を示す図
【図３】ＰＣＭ測定ポイントの例を示す図
【図４】ＰＣＭの測定からトリミング後の検査を行うまでの従来の手順の概略を示すフロー図
【符号の説明】
【００３５】
４１  ウエハ
４２  スクライブライン上に間引されたＰＣＭ測定ポイント
【図１】
2006005310.tif 000003
【図２】
2006005310.tif 000004
【図３】
2006005310.tif 000005
【図４】
2006005310.tif 000006