(57)【要約】【課題】ウェハテストにより統計的には予測できない値が測定されたチップを自動で判断して再測定を行うか又は不良と判断することができる半導体装置の製造方法を得る。【解決手段】本発明に係る半導体装置の製造方法は、ウェハ上に複数のチップを形成する工程と、複数のチップに対してそれぞれ所定のテスト項目についてテストを行う工程と、テスト項目の値ごとのチップ数を表すヒストグラムを作成する工程と、ヒストグラムが最も正規分布に近付くテスト項目の値の範囲を良品領域として求める工程と、良品領域に該当しないチップについて、再測定を行うか又は不良と判断する工程とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハ上に複数のチップを形成する工程と、
前記複数のチップに対してそれぞれ所定のテスト項目についてテストを行う工程と、
前記テスト項目の値ごとのチップ数を表すヒストグラムを作成する工程と、
前記ヒストグラムが最も正規分布に近付く前記テスト項目の値の範囲を良品領域として求める工程と、
前記良品領域に該当しないチップについて、再測定を行うか又は不良と判断する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記良品領域を求める工程において、正規分布となる場合の前記ヒストグラムの標準偏差を所定の値に固定することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記良品領域を求める工程において、前記ヒストグラムの標準偏差の値が所定の範囲内にあることを前記良品領域の条件として追加することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
ウェハ上に複数のチップを形成する工程と、
前記複数のチップに対してそれぞれ第１のテスト項目及び第２のテスト項目についてテストを行う工程と、
前記第１のテスト項目の値と前記第２のテスト項目の値との相関関係が所定の範囲に該当しないチップについて、再測定を行うか又は不良と判断する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
ウェハ上に複数のチップを形成する工程と、
前記複数のチップから幾つかのチップを抜き出してそれぞれ所定のテスト項目について抜き取りテストを行う工程と、
前記抜き取りテストにより前記テスト項目の平均値と標準偏差を求める工程と、
前記複数のチップに対してそれぞれ前記テスト項目についてテストを行う工程と、
前記テスト項目の値が、前記平均値及び前記標準偏差から定まる所定の範囲に該当しないチップについて、再測定を行うか又は不良と判断する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記抜き取りテストを行うチップはＴＥＧ（Test Element Group）パターンが形成されていることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハテストにより統計的には予測できない値が測定されたチップを自動で判断して再測定を行うか又は不良と判断することができる半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ウェハテストとは、ウェハ上に形成された複数のチップに対してそれぞれ所定のテスト項目についてテストを行うものである（例えば、特許文献１参照）。このウェハテストの結果から、テスト項目の値ごとのチップ数を表す図１１のようなヒストグラムを作成する。そして、所定の規格値よりもテスト項目の値が大きい又は小さいチップを不良と判断して、チップ分離後にピックアップしないようにする。
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−３２２９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ウェハテストを行うと、図１１に示すように良品分布と異常分布の２山分布が発生する場合がある。即ち、ウェハ上のチップの特性分布は統計的には同心円状に連続していることが予想されるが、統計的には予測できない値が測定される場合がある。なお、再測定をおこなうと１山分布になる場合もある。異常分布が発生する原因としては、テストピンのコンタクト不良や、プロセス上の欠陥や、パッド上にゴミが載っていた場合などが考えられる。
【０００５】
このように統計的には予測できない値が測定されたチップについて、再測定を行うか又は不良と判断する必要がある。しかし、従来は、作業者がヒストグラムを見て異常分布の有無を判断していたため、人手がかかる上に工期が長くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、ウェハテストにより統計的には予測できない値が測定されたチップを自動で判断して再測定を行うか又は不良と判断することができる半導体装置の製造方法を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、ウェハ上に複数のチップを形成する工程と、複数のチップに対してそれぞれ所定のテスト項目についてテストを行う工程と、テスト項目の値ごとのチップ数を表すヒストグラムを作成する工程と、ヒストグラムが最も正規分布に近付くテスト項目の値の範囲を良品領域として求める工程と、良品領域に該当しないチップについて、再測定を行うか又は不良と判断する工程とを有する。
【０００８】
本発明に係る別の半導体装置の製造方法は、ウェハ上に複数のチップを形成する工程と、複数のチップに対してそれぞれ第１のテスト項目及び第２のテスト項目についてテストを行う工程と、第１のテスト項目の値と第２のテスト項目の値との相関関係が所定の範囲に該当しないチップについて、再測定を行うか又は不良と判断する工程とを有する。
【０００９】
本発明に係る更に別の半導体装置の製造方法は、ウェハ上に複数のチップを形成する工程と、複数のチップから幾つかのチップを抜き出してそれぞれ所定のテスト項目について抜き取りテストを行う工程と、抜き取りテストによりテスト項目の平均値と標準偏差を求める工程と、複数のチップに対してそれぞれテスト項目についてテストを行う工程と、テスト項目の値が、平均値及び標準偏差から定まる所定の範囲に該当しないチップについて、再測定を行うか又は不良と判断する工程とを有する。本発明のその他の特徴は以下に明らかにする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、ウェハテストにより統計的には予測できない値が測定されたチップを自動で判断して再測定を行うか又は不良と判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法について、図１に示すフローチャートに従って説明する。まず、図２に示すように、通常の方法によりウェハ１１上に複数のチップ１２、例えば１０００個以上のチップ１２を形成する（ステップＳ１）。次に、テストピン１３を接触させて、複数のチップ１２に対してそれぞれ所定のテスト項目、例えばゲート・ソース間電圧Ｖｇｓ（ＤＣ特性）又は利得（ＲＦ特性）についてウェハテストを行う（ステップＳ２）。そして、図４に示すように、テスト項目の値Ｘごとのチップ数Ｙを表すヒストグラムを作成する（ステップＳ３）。
【００１２】
次に、ヒストグラムが最も正規分布に近付くテスト項目の値の範囲を良品領域として求める（ステップＳ４）。具体的には、まず、ヒストグラムの正規分布を式１のように仮定する。  
Ｙ＝Ａｅｘｐ（−（Ｘ−μｉｊ）２／２σｉｊ２）    （式１）
ただし、チップ数の平均値をＡ、ｍｉ＜Ｘ＜ｎｊの範囲で計算したテスト項目の値の平均値をμｉｊ、ｍｉ＜Ｘ＜ｎｊで計算した標準偏差をσｉｊとする。また、ΔＸをＸの変化量とすると、ｍｉ＝ｍ１＋ΔＸ（ｉ−１）、ｎｊ＝ｎ１＋ΔＸ（ｊ−１）である。次に、ｉを１からＬまで変化させ、ｊを１からＫまで変化させて、それぞれ数式１によりチップ数Ｙを求める。そして、計算したチップ数Ｙの値と測定したチップ数Ｙｍとの誤差を最小２乗法により計算する。さらに、誤差が最小となるｉ，ｊの組み合わせを求め、このときのｍｉ＜Ｘ＜ｎｊを良品領域とする。
【００１３】
次に、良品領域に該当しないチップについて、再測定を行うか又は不良と判断する（ステップＳ５）。再測定を行う場合、図５に示すような再測定したデータと、図６に示すような初回測定で良品領域と判断されたデータとをマージしてヒストグラムを作成する。
【００１４】
次に、所定の規格値よりもテスト項目の値が大きい又は小さいチップを不良と判断する。その後、ダイシングによりウェハをチップごとに分離する。そして、ピックアップ時において、不良と判断したチップはピックアップしないようにする。
【００１５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ウェハテストにより統計的には予測できない値が測定されたチップを自動で判断して再測定を行うか又は不良と判断することができる。
【００１６】
また、ロット間で平均値Ａはばらつくが標準偏差σｉｊは一定という場合がある。この場合、良品領域を求める工程において、正規分布となる場合のヒストグラムの標準偏差σｉｊを所定の値に固定するのが好ましい。これにより、良品領域を容易に求めることができる。
【００１７】
また、良品領域を求める工程において、ヒストグラムの標準偏差σｉｊの値が所定の範囲内（σＭＩＮ＜σｉｊ＜σＭＡＸ）にあることを良品領域の条件として追加するのが好ましい。これにより、良品領域を容易に求めることができる。
【００１８】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る半導体装置の製造方法について、図７に示すフローチャートに従って説明する。まず、実施の形態１と同様に、ウェハ上に複数のチップを形成する（ステップＳ１１）。
【００１９】
次に、複数のチップに対してそれぞれ第１のテスト項目及び第２のテスト項目、例えばゲート・ソース間電圧Ｖｇｓ（ＤＣ特性）及び利得（ＲＦ特性）についてテストを行う（ステップＳ１２）。図８は、ＤＣ特性とＲＦ特性との相関を示すテスト結果である。
【００２０】
次に、ＤＣ特性の値とＲＦ特性の値との相関関係が所定の範囲に該当しないチップについて、再測定を行うか又は不良と判断する（ステップＳ１３）。具体的には、まず、ＤＣ特性ＸとＲＦ特性Ｙの相関が過去のデータにより既知である場合が多いため、事前にＹ＝ａＸ＋ｂの直線近似よりａ，ｂを算出しておく。そして、相関のばらつきを考慮し、ｂｍｉｎ＝ｂ−Δｂ、ｂｍａｘ＝ｂ＋Δｂとなるようにｂｍｉｎ，ｂｍａｘをきめておく。次に、測定されたＤＣ特性をＸｍ、ＲＦ特性をＹｍ、Ｙｍｉｎ＝ａＸ＋ｂｍｉｎ、Ｙｍａｘ＝ａＸ＋ｂｍａｘとして、Ｙｍｉｎ＜Ｙｍ＜Ｙｍａｘの範囲に該当しないチップについて、再測定を行うか又は不良と判断する。
【００２１】
このようにＤＣ特性とＲＦ特性の相関をとることにより、ＤＣプローブはコンタクトしているがＲＦプローブのコンタクトが悪いなどの不良を除くことができる。従って、本実施の形態によれば、ウェハテストにより統計的には予測できない値が測定されたチップを自動で判断して再測定を行うか又は不良と判断することができる。
【００２２】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る半導体装置の製造方法について、図９に示すフローチャートに従って説明する。まず、実施の形態１と同様に、ウェハ上に複数のチップを形成する（ステップＳ２１）。
【００２３】
次に、図１０に示すように、ウェハ１１上の複数のチップから、ウェハの面内分布が反映できる場所にある幾つか（例えば５つ）のチップ１４を抜き出す。そして、これらのチップについて、それぞれ所定のテスト項目、例えばゲート・ソース間電圧Ｖｇｓ（ＤＣ特性）又は利得（ＲＦ特性）について抜き取りテストを行う（ステップＳ２２）。ここで、抜き取りテストを行うチップ１４として、ＴＥＧ（Test Element Group）パターンが形成されているのもを用いることができる。
【００２４】
次に、抜き取りテストによりテスト項目の平均値Ａと標準偏差σを求める（ステップＳ２３）。そして、複数のチップに対してそれぞれテスト項目についてウェハテストを行う（ステップＳ２４）。
【００２５】
次に、ウェハテストによるテスト項目の値が、平均値Ａ及び標準偏差σから定まる所定の範囲（例えば、平均値Ａから±３σの範囲）に該当しないチップについて、再測定を行うか又は不良と判断する（ステップＳ２５）。
【００２６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ウェハテストにより統計的には予測できない値が測定されたチップを自動で判断して再測定を行うか又は不良と判断することができる。
【００２７】
なお、抜き取りテストの代わりに、過去のウェハテストにより求めたテスト項目の平均値と標準偏差を良否判断の基準としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】複数のチップを形成したウェハを示す斜視図である。
【図３】ウェハテストを行う状態を示す斜視図である。
【図４】ウェハテストの結果から求めたヒストグラムである。
【図５】再測定したデータを示すヒストグラムである。
【図６】初回測定で良品領域と判断されたデータを示すヒストグラムである。
【図７】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図８】ＤＣ特性とＲＦ特性との相関を示すテスト結果である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図１０】抜き取りテストを行う状態を示す上面図である。
【図１１】ウェハテストの結果から求めたヒストグラムである。
【符号の説明】
【００２９】
１１  ウェハ
１２  チップ
１３  テストピン
１４  抜き取りテストで抜き出すチップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【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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