(57)【要約】【課題】ロット間のばらつきやウェハ面内のばらつきがある場合でも、高精度で良品／不良品の判定を行なうことが可能な試験装置を提供すること。【解決手段】基準空間作成部２２は、第１のロットの良品チップの試験データからウェハ内のチップに付されたチップ番号別に基準空間を作成する。基準値抽出部２５は、基準空間作成部２２によって作成された基準空間に対応する第１のロットの不良品チップの試験データから、基準空間のそれぞれに対して有効な試験項目およびその試験項目に対応する良否判定の基準値を抽出する。そして、良否判定部２６は、基準空間のそれぞれに対するマハラノビスの距離の平均をチップ番号別に算出し、平均値が最小となる基準空間に対応する基準値を用いて第２のロットのチップの良否を判定する。したがって、ロット間のばらつきやウェハ面内のばらつきがある場合でも、高精度で良品／不良品の判定を行なうことが可能となる。【選択図】図２
2011258651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つのロットが複数のウェハを含み、当該ロットに含まれるウェハのそれぞれから作製された複数のチップを試験する試験装置であって、
第１のロットの良品チップの試験データからウェハ内のチップに付されたチップ番号別に基準空間を作成する基準空間作成手段と、
前記基準空間作成手段によって作成された基準空間に対応する前記第１のロットの不良品チップの試験データから、前記基準空間のそれぞれに対して有効な試験項目およびその試験項目に対応する良否判定の基準値を抽出する基準値抽出手段と、
前記基準空間作成手段によって作成された基準空間のそれぞれに対して、良否判定の対象である第２のロットのチップ別にマハラノビスの距離を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段によって算出された基準空間のそれぞれに対するマハラノビスの距離の平均をチップ番号別に算出し、平均値が最小となる基準空間に対応する前記基準値抽出手段によって抽出された基準値を用いて前記第２のロットの当該チップ番号のチップの良否を判定する良否判定手段とを含む、試験装置。
【請求項２】
前記距離算出手段は、前記基準空間作成手段によって作成された基準空間のそれぞれに対して、第３のロットのチップ別にマハラノビスの距離を算出し、
前記基準空間作成手段は、前記距離算出手段によって算出されたマハラノビスの距離の平均をチップ別に算出し、平均値が所定値未満のチップの試験データを前記基準空間に加えて更新する、請求項１記載の試験装置。
【請求項３】
前記基準値抽出手段は、前記基準空間作成手段によって作成された基準空間と、対応するチップ番号の不良品チップの試験データとから、マハラノビス・タグチシステムを用いて要因分析を行なうことにより、前記基準空間のそれぞれに対して有効な試験項目を求め、その試験項目に対応する基準値を抽出する、請求項１または２記載の試験装置。
【請求項４】
１つのロットが複数のウェハを含み、当該ロットに含まれるウェハのそれぞれから作製された複数のチップの試験をコンピュータに行なわせる試験方法であって、
前記コンピュータに、第１のロットの良品チップの試験データからウェハ内のチップに付されたチップ番号別に基準空間を作成させるステップと、
前記作成された基準空間に対応する前記第１のロットの不良品チップの試験データから、前記基準空間のそれぞれに対して有効な試験項目およびその試験項目に対応する良否判定の基準値を抽出させるステップと、
前記作成された基準空間のそれぞれに対して、良否判定の対象である第２のロットのチップ別にマハラノビスの距離を算出させるステップと、
前記算出された基準空間のそれぞれに対するマハラノビスの距離の平均をチップ番号別に算出させ、平均値が最小となる基準空間に対応する前記抽出された基準値を用いて前記第２のロットの当該チップ番号のチップの良否を判定させるステップとを含む、試験方法。
【請求項５】
１つのロットが複数のウェハを含み、当該ロットに含まれるウェハのそれぞれから作製された複数のチップの試験をコンピュータに行なわせるためのコンピュータ・プログラムであって、
前記コンピュータに、第１のロットの良品チップの試験データからウェハ内のチップに付されたチップ番号別に基準空間を作成させるステップと、
前記作成された基準空間に対応する前記第１のロットの不良品チップの試験データから、前記基準空間のそれぞれに対して有効な試験項目およびその試験項目に対応する良否判定の基準値を抽出させるステップと、
前記作成された基準空間のそれぞれに対して、良否判定の対象である第２のロットのチップ別にマハラノビスの距離を算出させるステップと、
前記算出された基準空間のそれぞれに対するマハラノビスの距離の平均をチップ番号別に算出させ、平均値が最小となる基準空間に対応する前記抽出された基準値を用いて前記第２のロットの当該チップ番号のチップの良否を判定させるステップとを含む、コンピュータ・プログラム。
【請求項６】
１つのロットが複数のウェハを含み、当該ロットに含まれるウェハのそれぞれから作製された複数のチップの試験をコンピュータに行なわせるプログラムを記録したコンピュータで読取可能な記録媒体であって、
前記コンピュータに、第１のロットの良品チップの試験データからウェハ内のチップに付されたチップ番号別に基準空間を作成させるステップと、
前記作成された基準空間に対応する前記第１のロットの不良品チップの試験データから、前記基準空間のそれぞれに対して有効な試験項目およびその試験項目に対応する良否判定の基準値を抽出させるステップと、
前記作成された基準空間のそれぞれに対して、良否判定の対象である第２のロットのチップ別にマハラノビスの距離を算出させるステップと、
前記算出された基準空間のそれぞれに対するマハラノビスの距離の平均をチップ番号別に算出させ、平均値が最小となる基準空間に対応する前記抽出された基準値を用いて前記第２のロットの当該チップ番号のチップの良否を判定させるステップとを含む、コンピュータで読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造工程での製品製造時や製品出荷時におけるウェハや半導体チップを試験する技術に関し、特に、ＭＴＳ（マハラノビス・タグチシステム）法を用いて良否判定に有効なテスト項目を抽出して試験を行なう試験装置、試験方法、そのコンピュータ・プログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、種々の生産システムにおいて、製品の良否を判定する技術が盛んに開発されている。たとえば、半導体デバイスの製造においては、製品出荷までにウェハテスト、チップテスト、ファイナルテスト、ロット保証テストなどが行なわれ、各テストにおける良否判定に多大な時間が費やされている。
【０００３】
製品の良否判定に有効なテスト項目の抽出と後工程におけるテスト結果の推定が可能になれば、テストの合理化と良否判定精度の向上とを図ることができる。これに関連する技術として、下記の特許文献１〜２に開示された発明がある。
【０００４】
特許文献１は、半導体ウエーハの良品／不良品の判別に有効な電気的特性テスト項目を抽出して、テストの合理化を行なう電気的特性テストシステムを提供することを目的とする。半導体ウエーハの電気的特性を測定する全テスト項目のテストデータからマハラノビス距離を算出し、テスト項目を含む場合と含まない場合とのマハラノビス距離から、テスト項目のＳＮ比を算出する。そして、テストを含んだ場合の方が含まない場合よりもＳＮ比が高くなる場合は、そのテスト項目は、半導体ウエーハの良品／不良品の判別に有効なテスト項目として分類し、テスト項目を含まない方がＳＮ比が高くなる場合は、そのテスト項目は、半導体ウエーハの良品／不良品の判別に有効でないテスト項目として分類する。そして、電気的特性を測定する全テスト項目から、良品／不良品の判別に有効なテスト項目を選択する。
【０００５】
特許文献２は、信頼性の高い半導体デバイスの良品／不良品判定を行うことができる半導体デバイス試験方法を提供することを目的とする。半導体デバイス試験方法は、複数の半導体デバイスの測定値を入力する入力ステップと、複数の測定値のうちの異なる２個の測定値の差の絶対値の平均値を指標値として演算する指標値演算ステップと、複数の測定値の標準偏差を演算する標準偏差演算ステップとを有する。さらに、指標値および標準偏差を基に判定の有効性を判断する有効性判断ステップと、判定が有効であると判断されたときには、標準偏差を用いて複数の半導体デバイスの良品／不良品判定を行ってその判定結果を出力する良品／不良品判定ステップとを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−０１３３４８号公報
【特許文献２】特開２００９−１６４２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
半導体デバイスは１つのウェハを複数のチップに区分して製造されるため、デバイス特定のばらつきは、ウェハ製造ロット間だけではなく、ウェハ面内のばらつきにも大きく影響を受ける。すなわち、ウェハテスト、チップテスト、ファイナルテスト、ロット保証テストなどでは、数十以上のテスト項目によりウェハ毎の特性、チップ毎の特性、デバイス毎の特性の把握を行なっているが、ロット間のばらつきやウェハ面内のばらつき、テスト項目間の相関などを考慮することが重要であることが見いだされてきた。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の電気的特性テストシステムにおいては、全テスト項目のテストデータから良品／不良品の判別に有効なテスト項目を抽出しているため、ロット間のばらつきやウェハ面内のばらつきを考慮したテスト項目の抽出が行なわれていない。そのため、テスト項目の抽出に用いたデータと異なる分布やばらつきを有するデータに対しては、有効でないデータ項目が抽出される場合があるといった問題点があった。
【０００９】
また、特許文献２に記載の半導体デバイス試験方法においては、テストデータの標準偏差を連続する２つのデータの差の絶対値で割った値を用いて判断するため、数十以上のテスト項目の相関が考慮されていない。たとえば、単一のテストデータでは規格値内であるが、複数の要因が相まって不良が発生するような場合には有意な良品／不良品判定が行なえないといった問題点があった。
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ロット間のばらつきやウェハ面内のばらつきがある場合でも、高精度で良品／不良品の判定を行なうことが可能な試験装置、試験方法、そのコンピュータ・プログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のある局面に従えば、１つのロットが複数のウェハを含み、当該ロットに含まれるウェハのそれぞれから作製された複数のチップを試験する試験装置であって、第１のロットの良品チップの試験データからウェハ内のチップに付されたチップ番号別に基準空間を作成する基準空間作成手段と、基準空間作成手段によって作成された基準空間に対応する第１のロットの不良品チップの試験データから、基準空間のそれぞれに対して有効な試験項目およびその試験項目に対応する良否判定の基準値を抽出する基準値抽出手段と、基準空間作成手段によって作成された基準空間のそれぞれに対して、良否判定の対象である第２のロットのチップ別にマハラノビスの距離を算出する距離算出手段と、距離算出手段によって算出された基準空間のそれぞれに対するマハラノビスの距離の平均をチップ番号別に算出し、平均値が最小となる基準空間に対応する基準値抽出手段によって抽出された基準値を用いて第２のロットの当該チップ番号のチップの良否を判定する良否判定手段とを含む。
【００１２】
好ましくは、距離算出手段は、基準空間作成手段によって作成された基準空間のそれぞれに対して、第３のロットのチップ別にマハラノビスの距離を算出し、基準空間作成手段は、距離算出手段によって算出されたマハラノビスの距離の平均をチップ別に算出し、平均値が所定値未満のチップの試験データを基準空間に加えて更新する。
【００１３】
好ましくは、基準値抽出手段は、基準空間作成手段によって作成された基準空間と、対応するチップ番号の不良品チップの試験データとから、マハラノビス・タグチシステムを用いて要因分析を行なうことにより、基準空間のそれぞれに対して有効な試験項目を求め、その試験項目に対応する基準値を抽出する。
【００１４】
本発明の別の局面に従えば、１つのロットが複数のウェハを含み、当該ロットに含まれるウェハのそれぞれから作製された複数のチップの試験をコンピュータに行なわせる試験方法であって、コンピュータに、第１のロットの良品チップの試験データからウェハ内のチップに付されたチップ番号別に基準空間を作成させるステップと、作成された基準空間に対応する第１のロットの不良品チップの試験データから、基準空間のそれぞれに対して有効な試験項目およびその試験項目に対応する良否判定の基準値を抽出させるステップと、作成された基準空間のそれぞれに対して、良否判定の対象である第２のロットのチップ別にマハラノビスの距離を算出させるステップと、算出された基準空間のそれぞれに対するマハラノビスの距離の平均をチップ番号別に算出させ、平均値が最小となる基準空間に対応する抽出された基準値を用いて第２のロットの当該チップ番号のチップの良否を判定させるステップとを含む。
【００１５】
本発明のさらに別の局面に従えば、１つのロットが複数のウェハを含み、当該ロットに含まれるウェハのそれぞれから作製された複数のチップの試験をコンピュータに行なわせるためのコンピュータ・プログラムであって、コンピュータに、第１のロットの良品チップの試験データからウェハ内のチップに付されたチップ番号別に基準空間を作成させるステップと、作成された基準空間に対応する第１のロットの不良品チップの試験データから、基準空間のそれぞれに対して有効な試験項目およびその試験項目に対応する良否判定の基準値を抽出させるステップと、作成された基準空間のそれぞれに対して、良否判定の対象である第２のロットのチップ別にマハラノビスの距離を算出させるステップと、算出された基準空間のそれぞれに対するマハラノビスの距離の平均をチップ番号別に算出させ、平均値が最小となる基準空間に対応する抽出された基準値を用いて第２のロットの当該チップ番号のチップの良否を判定させるステップとを含む。
【００１６】
本発明のさらに別の局面に従えば、１つのロットが複数のウェハを含み、当該ロットに含まれるウェハのそれぞれから作製された複数のチップの試験をコンピュータに行なわせるプログラムを記録したコンピュータで読取可能な記録媒体であって、コンピュータに、第１のロットの良品チップの試験データからウェハ内のチップに付されたチップ番号別に基準空間を作成させるステップと、作成された基準空間に対応する第１のロットの不良品チップの試験データから、基準空間のそれぞれに対して有効な試験項目およびその試験項目に対応する良否判定の基準値を抽出させるステップと、作成された基準空間のそれぞれに対して、良否判定の対象である第２のロットのチップ別にマハラノビスの距離を算出させるステップと、算出された基準空間のそれぞれに対するマハラノビスの距離の平均をチップ番号別に算出させ、平均値が最小となる基準空間に対応する抽出された基準値を用いて第２のロットの当該チップ番号のチップの良否を判定させるステップとを含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のある局面に従えば、良否判定手段が、距離算出手段によって算出された基準空間のそれぞれに対するマハラノビスの距離の平均をチップ番号別に算出し、平均値が最小となる基準空間に対応する基準値抽出手段によって抽出された基準値を用いて第２のロットの当該チップ番号のチップの良否を判定するので、ロット間のばらつきやウェハ面内のばらつきがある場合でも、高精度で良品／不良品の判定を行なうことが可能となる。
【００１８】
また、基準空間作成手段が、距離算出手段によって算出されたマハラノビスの距離の平均をチップ別に算出し、平均値が所定値未満のチップの試験データを基準空間に加えて更新するので、評価精度を向上させることが可能となる。
【００１９】
また、基準値抽出手段が、基準空間作成手段によって作成された基準空間と、対応するチップ番号の不良品チップの試験データとから、マハラノビス・タグチシステムを用いて要因分析を行なうことにより、基準空間のそれぞれに対して有効な試験項目を求め、その試験項目に対応する基準値を抽出するので、有効な試験項目に対応する基準値を正確に求めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態における試験装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における試験装置を機能的構成によって説明するためのブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態における試験装置の処理手順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】
【００２１】
本発明の実施の形態における試験装置は、同じロット内のチップ、および同じチップ番号のチップで試験データのばらつきが少ないことに着目してなされたものである。以下、本発明の実施の形態における試験装置が、特に、工程内不適合品率が３０％程度以下のウェハや半導体デバイスを対象として試験を行なう場合について説明するが、これに限定されるものではなく、それ以外の試験にも用いることが可能である。
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施の形態における試験装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。この試験装置は、一般的なコンピュータによって実現され、コンピュータ本体１と、ディスプレイ装置２と、ＦＤ（Flexible Disk）４が装着されるＦＤドライブ３と、キーボード５と、マウス６と、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）８が装着されるＣＤ−ＲＯＭ装置７と、ネットワーク通信装置９とを含む。
【００２３】
試験プログラムは、ＦＤ４またはＣＤ―ＲＯＭ８等の記録媒体によって供給される。試験プログラムはコンピュータ本体１によって実行され、ウェハや半導体デバイスの良品／不良品判定が行なわれる。また、試験プログラムは他のコンピュータより通信回線を経由し、コンピュータ本体１に供給されてもよい。
【００２４】
なお、記録媒体はＦＤ４、ＣＤ−ＲＯＭ８に限定されるものではなく、磁気テープ、ＭＯ（Magnetic Optical disk）、ＭＤ（Mini Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＩＣ（Integrated Circuit）カードなどであってもよい。
【００２５】
また、コンピュータ本体１は、ＣＰＵ１０、ＲＯＭ（Read Only Memory)１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２およびハードディスク１３を含む。ＣＰＵ１０は、ディスプレイ装置２、ＦＤドライブ３、キーボード５、マウス６、ＣＤ−ＲＯＭ装置７、ネットワーク通信装置９、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２またはハードディスク１３との間でデータを入出力しながら処理を行なう。ＦＤ４またはＣＤ−ＲＯＭ８に記録された試験プログラムは、ＣＰＵ１０によりＦＤドライブ３またはＣＤ−ＲＯＭ装置７を介してハードディスク１３に格納される。ＣＰＵ１０は、ハードディスク１３から試験プログラムをＲＡＭ１２にロードして実行することによって、ウェハや半導体デバイスの良品／不良品判定が行なわれる。
【００２６】
なお、後述する良品／不良品判定の基準となるデータベース（基準空間）や判定の基準値などは、ＲＡＭ１２やハードディスク１３などに記憶され、ＣＰＵ１０がＲＡＭ１２やハードディスク１３からこれらのデータを読み出しながら処理を行なう。
【００２７】
図２は、本発明の実施の形態における試験装置を機能的構成によって説明するためのブロック図である。この試験装置は、試験データ収集部２１と、基準空間作成部２２と、マハラノビス距離算出部２３と、距離判定部２４と、基準値抽出部２５と、良否判定部２６とを含む。
【００２８】
試験データ収集部２１は、キーボード５やマウス６を介してユーザが入力した、良品／不良品判定に必要な試験データなどを収集する。また、試験データ収集部２１は、ネットワーク通信装置９を介してネットワークに接続された計測機器から試験データを受信することにより試験データを収集するようにしてもよい。
【００２９】
たとえば、１つのロットにウェハが３０枚あり、各ウェハから５０個の半導体チップを作製することが可能であれば、１つのロットには５０個のチップ番号があり、各チップ番号に対応するチップは１つのロットに３０個存在することになる。
【００３０】
ここで、チップ番号とは、１つのウェハから作製されるチップにシリアルに付された番号であり、１つのウェハの１つのチップと、他のウェハの同じ位置に配置されるチップとが同じチップ番号を有することになる。
【００３１】
試験項目数が４０個あるとすると、各チップに対して試験データが４０個得られることになる。試験データ収集部２１は、チップのそれぞれについて４０個の試験データを取得する。
【００３２】
基準空間作成部２２は、１つのロットの良品データからチップ番号別に基準空間を作成する。上述のように、１つのウェハから５０個のチップが作製される場合には、５０個の基準空間が作成される。この基準空間は、チップ番号別に収集した試験データに基づいて作成されるが、品質工学で提案されているマハラノビス・タグチシステム（ＭＴＳ）を用いて作成するものとする。
【００３３】
マハラノビス距離算出部２３は、基準空間作成部２２によって作成された基準空間を用いて、別のロットのチップ別にマハラノビスの距離を算出する。このマハラノビス距離の算出方法について、以下に簡単に説明する。
【００３４】
まず、試験データ収集部２１によって収集された１つのロットの各チップの試験データをＹｉｐ、試験項目数をｉ＝１〜ｋ、データセット数をｐ＝１〜ｎとし、試験項目ごとに試験データＹｉｐの平均値ｍｉと、標準偏差σｉとを計算する。ここで、データセット数は、チップ番号に対応するチップ数であり、上記の例では３０個となる。
【００３５】
次に、平均値ｍｉおよび標準偏差σｉを用いて、次式（１）により基準化値ｙｉｐを計算する。
【００３６】
【数１】
2011258651.tif 000003
【００３７】
次に、基準化値ｙｉｐを用いて、次式（２）および（３）により基準化値の相関行列Ｒを作成する。ここで、ｙｊｐは、基準空間を作成したロットとは別のロットのチップ別に上記（１）式と同様にして求められたものである。
【００３８】
【数２】
2011258651.tif 000004
【００３９】
次に、次式（４）により相関行列Ｒの逆行列Ａを作成する。
【００４０】
【数３】
2011258651.tif 000005
【００４１】
最後に、次式（５）によりマハラノビスの距離Ｄ２を計算する。
【００４２】
【数４】
2011258651.tif 000006
【００４３】
距離判定部２４は、マハラノビス距離算出部２３によって算出されたそれぞれの基準空間に対するマハラノビスの距離の平均をチップ別に算出し、その平均値が所定値未満であるか否かを判定する。マハラノビスの距離の平均値が所定値未満であれば、基準空間にそのロットの対応するチップの試験データを加えて、基準空間を作成する。
【００４４】
基準値抽出部２５は、基準空間作成部２２によって作成された基準空間と、対応するチップ番号の不良品の試験データとから、マハラノビス・タグチシステムを用いて各基準空間に対して有効な試験項目と良品／不良品判定の基準値とを抽出する。
【００４５】
ここで、基準値抽出部２５が基準値を抽出する際に用いられる要因分析について簡単に説明する。
【００４６】
マハラノビスの距離の演算に使用する試験データ項目がｋ個あるとすると、項目Ｉ１〜Ｉｋのそれぞれを直交表の１〜ｋ列に割り当てる。このとき使用する直交表は、列数が項目数よりも大きい直交表の中で最小のものを使用する。
【００４７】
ここで、直交表の２つの水準に対して、第１水準＝その項目を使用する、第２水準＝その項目を使用しない、として直交表のそれぞれの行ごとにマハラノビスの距離演算に使用する試験データ項目を記載する。
【００４８】
次に、直交表から選択したマハラノビスの距離演算に使用する試験データ項目の組み合わせごとに、基準空間の試験データを用いて平均値、標準偏差、相関行列の逆行列を計算する。
【００４９】
次に、指定したｎ個分のサンプリングデータ群ｙｉ＝（ｙｉ１，ｙｉ２，ｙｉ３，...，ｙｉｋ）（ｉ＝１〜ｎ）に対して、マハラノビスの距離であるＤ２ｊｉ（ｊ＝１〜Ｌ，ｉ＝１〜ｎ）を直交表で設定された項目の組み合わせごとに計算する。
【００５０】
そして、次式（６）により項目の組み合わせごとのＳＮ比η＝（η１，η２，...，ηＬ）を求める。
【００５１】
【数５】
2011258651.tif 000007
【００５２】
次に、項目Ｉ１〜Ｉｋごとに、水準１である行のηｊ平均値、水準２である行のηｊ平均値をそれぞれ計算し、その値をそれぞれのＳＮ比とする。このとき、項目を割り当てていない直交表の列に対してもＳＮ比を計算する。ここで、（水準１のＳＮ比）−（水準２のＳＮ比）の値が大きいものが、マハラノビスの距離の増加に対する原因項目、すなわち良品／不良品判定に有効な試験項目であると推定できる。そして、有効な試験項目に対応する基準値を抽出する。この基準値は、予め試験項目ごとに設定されていてもよいし、不良品の試験データから求めるようにしてもよい。
【００５３】
良否判定部２６は、基準値抽出部２５によって抽出された各基準空間において有効な試験項目と基準値とを用いて、良品／不良品の判定対象であるロットの各チップの良品／不良品判定を行なう。
【００５４】
図３は、本発明の実施の形態における試験装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。図３においては、良品、不良品が既知であるロット（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の試験データを用いて、良品、不良品が未知の判定対象であるロット（ｄ）の各チップ（以下、サンプルとも呼ぶ。）の良品／不良品判定を行なうものである。
【００５５】
まず、試験データ収集部２１は、ロット（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）の全てのサンプルについてロット単位でチップ番号別に各試験データを収集する（Ｓ１１）。上述のように、１つのロットにウェハが３０枚あり、各ウェハから５０個の半導体チップを作製することが可能であれば、１つのロットには５０個のチップ番号があり、各チップ番号に対応するチップは１つのロットに３０個存在することになる。また、試験項目数が４０個あるとすると、各チップに対して試験データが４０個得られることになる。
【００５６】
次に、基準空間作成部２２は、試験データ収集部２１によって収集されたロット（ａ）の良品データからチップ番号別の基準空間を作成する（Ｓ１２）。上述のように、１つのウェハから５０個のチップが作製される場合には、５０個の基準空間が作成される。なお、まずロット（ａ）の各チップ番号に対応するチップの試験データから基準空間を作成した後、ロット（ｂ）およびロット（ｃ）の対応する良品チップの試験データを加えて基準空間を更新する場合について説明するが、良品、不良品が既知であるロットであれば、基準空間を作成するときのロットの順番は任意である。
【００５７】
また、ロット（ａ）の各チップ番号に対応するチップの試験データのみから基準空間を作成し、その基準空間を用いて良品／不良品判定の対象であるロットのチップを判定するようにしてもよい。
【００５８】
次に、マハラノビス距離算出部２３は、基準空間作成部２２によって作成されたロット（ａ）のそれぞれの基準空間を用いて、ロット（ｂ）の良品チップのマハラノビスの距離をチップ別に算出する（Ｓ１３）。したがって、１つのチップに対して、５０個のマハラノビスの距離が算出されることになる。
【００５９】
次に、距離判定部２４は、マハラノビス距離算出部２３によって算出されたマハラノビスの距離を用いて、それぞれの基準空間に対するマハラノビスの距離の平均をチップ別に算出する（Ｓ１４）。そして、距離判定部２４は、マハラノビスの距離の平均値が３未満であるか否かを判定する（Ｓ１５）。ここで、判定値を“３”として説明しているが、基準空間にそのチップの試験データを含めることができるか否かを判定できる数値であればよく、特にこの値に限定されるものではない。
【００６０】
マハラノビスの距離の平均値が“３”未満であれば（Ｓ１５，Ｙｅｓ）、ロット（ａ）の対応する基準空間にロット（ｂ）のそのチップの試験データを加えて、基準空間を更新する。同様にして、それぞれの基準空間に対するマハラノビスの距離の平均をロット（ｃ）のチップ別に算出し、平均値が“３”未満であれば、ロット（ｃ）のそのチップの試験データを加えて、基準空間を更新する（Ｓ１７）。
【００６１】
また、マハラノビスの距離の平均値が“３”以上であれば（Ｓ１５，Ｎｏ）、ロット（ｂ）のそのチップの試験データを新たな基準空間とする。同様にして、それぞれの基準空間に対するマハラノビスの距離の平均をロット（ｃ）のチップ別に算出し、平均値が“３”以上であれば、ロット（ｃ）のそのチップの試験データを新たな基準空間とする（Ｓ１６）。このステップＳ１３〜Ｓ１７の処理が、ロット（ｂ）およびロット（ｃ）の全ての良品チップに対して行なわれるまで繰り返される。
【００６２】
次に、基準値抽出部２５は、基準空間作成部２２によって作成された基準空間に対応する不良品の試験データから、マハラノビス・タグチシステムを用いて各基準空間に対して有効な試験項目を求め、その試験項目に対応する良品／不良品判定の基準値を抽出する（Ｓ１８）。
【００６３】
基準空間作成部２２によって作成された基準空間には、ロット（ａ）、（ｂ）および（ｃ）のチップ番号別の良品の試験データが含まれており、ある基準空間にどのロットのどのチップ番号の試験データが含まれているかが分かる。不良品についても、どのロットのどのチップ番号であるかが分かっているので、ある不良品がどの基準空間に対応するかも分かる。したがって、基準値抽出部２５は、上述の要因分析を用いることによって各基準空間に対して有効な試験項目を求めることができ、その試験項目に対応する良品／不良品判定の基準値を抽出することができる。
【００６４】
次に、マハラノビス距離算出部２３は、基準空間作成部２２によって作成されたそれぞれの基準空間を用いて、良品／不良品判定の対象であるロット（ｄ）のマハラノビスの距離をチップ別に算出する。ここで、マハラノビスの距離の算出は、各基準空間に対して有効な試験項目の試験データのみを用いて行なわれる。そして、チップ番号別に、それぞれの基準空間に対するマハラノビスの距離の平均を算出する（Ｓ１９）。
【００６５】
良否判定部２６は、チップ番号別に、マハラノビスの距離の平均値が最小となる基準空間を選定し、その基準空間に対応した有効な試験項目と良品／不良品判定の基準値を求める。そして、その試験項目および基準値を用いてロット（ｄ）のそのチップ番号のチップの良品／不良品判定を行なう（Ｓ２０）。
【００６６】
以上説明したように、本実施の形態における試験装置によれば、基準空間作成部２２が、ロット単位の、かつチップ番号別の試験データから基準空間を作成するようにしたので、ロット間のばらつきやウェハ面内のばらつきがある場合でも、高精度で良品／不良品の判定を行なうことが可能となった。
【００６７】
また、良否判定部２６が、判定対象のロットのチップと特性が近い良品データから作成された基準空間を用いてチップの良否判定を行なうようにしたので、評価精度を向上させることが可能となった。
【００６８】
また、ネットワーク通信装置９を介して計測機器から直接試験データを取得するようにすれば、ウェハや半導体デバイスの試験データの取得から，判定対象のロットの良品／不良品判定までを自動的に行なうことができ、良品／不良品判定をさらに容易に、かつ迅速に行なうことが可能となる。
【００６９】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７０】
１  コンピュータ本体、２  ディスプレイ装置、３  ＦＤドライブ、４  ＦＤ、５  キーボード、６  マウス、７  ＣＤ−ＲＯＭ装置、８  ＣＤ−ＲＯＭ、９  ネットワーク通信装置、２１  試験データ収集部、２２  基準空間作成部、２３  マハラノビス距離算出部、２４  距離判定部、２５  基準値抽出部、２６  良否判定部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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