(57)【要約】【課題】従来の技術による諸問題を解決するため、低コスト、迅速かつ高感度の欠陥制御方法を提供する。【解決手段】半導体製作工程における欠陥制御方法は、複数の第一欠陥を有するパターンウエーハを提供し、ウエーハに対して複数の第二欠陥を形成する半導体製作工程を行い、ウエーハに対して欠陥検査を行って複数の第一欠陥と第二欠陥を検出し、検出された欠陥をデータベースによって分類することによって第一欠陥と第二欠陥を区別し、また第二欠陥を複数の欠陥類型に分類するなどのステップを含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製作工程における欠陥制御方法であり、
複数の第一欠陥を有するパターンウエーハを提供し、
ウエーハに対して複数の第二欠陥を形成する半導体製作工程を行い、
ウエーハに対して欠陥検査を行って複数の第一欠陥と第二欠陥を検出し、
検出された欠陥をデータベースによって分類することによって第一欠陥と第二欠陥を区別し、また第二欠陥を複数の欠陥類型に分類するなどのステップを含むことを特徴とする欠陥の制御方法。
【請求項２】
前記データベースはそれぞれの欠陥類型に応じる分類方法及び相応の欠陥情報を含むことを特徴とする請求項１記載の欠陥の制御方法。
【請求項３】
前記欠陥類型に応じた欠陥情報には、当該欠陥類型が半導体製作工程の歩留まりに与える影響が記載されていることを特徴とする請求項２記載の欠陥の制御方法。
【請求項４】
前記方法は、欠陥分類が終了した後、欠陥類型が半導体製作工程の歩留まりに与える影響によって、第二欠陥をキラー欠陥と非キラー欠陥と区別するステップを含むことを特徴とする請求項３記載の欠陥の制御方法。
【請求項５】
前記方法は、キラー欠陥を検出した場合に更に、
検出された欠陥が属する欠陥類型によって欠陥発生原因の分析を行い、
欠陥発生原因の分析結果を半導体製作工程の操作者に告知するなどのステップを含むことを特徴とする請求項４記載の欠陥の制御方法。
【請求項６】
前記方法は、インライン自動欠陥分類（ＡＤＣ）装置で欠陥分類を行うことを特徴とする請求項１記載の欠陥の制御方法。
【請求項７】
前記パターンウエーハが製作中のウエーハであることを特徴とする請求項１記載の欠陥の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は欠陥の制御方法に関して、特にパターンウエーハをモニターウエーハとする欠陥の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製作工程において、微小な欠陥または微粒の発生は避けられない。寸法の縮小と集積度の向上にしたがって、欠陥または微粒の集積回路の品質に対する影響は、更に深刻になる。製品の品質を確保するため、半導体製作工程中において、製作中の半導体素子のテストを繰り返して、製作パラメーターを調整しなければならない。以上のような調整によって、欠陥の発生を防止し、半導体製作工程の歩留まりと信頼度を向上させる。
【０００３】
図１を参照する。図１は従来の半導体製作工程のフローチャートである。図１によれば、半導体チップを製作するにはさまざまな工程を行う必要がある。一般に数千回の工程が必要であるが、図１は従来の欠陥制御方法に対する説明を簡略にするため、そのいくつかしか示さない。図１によれば、工程Ａ１０、工程Ｂ２０、工程Ｃ３０、工程Ｄ４０、工程Ｅ５０はそれぞれ５回の工程を代表し、これらの工程を行うため種々の機械が必要である。工程の信頼度と安定度を向上させるため、機械の保守は重要である。例えば、定期的な予防保守（ＰＭ）または日常点検を行う。日常点検は生産過程において数枚のベアウエーハをモニターウエーハとして同じ製作パラメーターで半導体工程を行ってから、ベアウエーハの欠陥分析を行って機械の動作状態が要求に合致するかどうかを確認することである。
【０００４】
機械点検のほか、安定度と信頼度を確保するため、生産中の製品でも欠陥検知を行う。半導体チップの製作には数千回の工程があるため、数回の工程を一組とし、そのうちいくつかの組を抜き取って検知することが普通である。例えば図１における欠陥検知６０は工程Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対する検知である。図２を参照する。図２は従来の欠陥検知６０のフローチャートである。図２によれば、従来の欠陥検知６０は一回または数回の工程１２０の前後にそれぞれ前期走査工程１１０と後期走査工程１３０でチップに対して欠陥検知を行い、その結果を比較して前後期走査工程間に生じる新規欠陥１４０を検知してから、新規欠陥１４０に対して人手による走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）再検知１５０を行って欠陥の発生原因を分析する。欠陥の発生原因がわかれば、製作パラメーターを調整することによって欠陥の再発を防止できる。
【０００５】
しかし従来の技術にはまだ欠点が残っている。例えば、ベアウエーハによる検知は大量のベアウエーハを費やすのみならず、機械のスループットを低下させる。なお、ベアウエーハをモニターウエーハとして利用すれば、数回の工程による総合的欠陥または偶発的な異常は発覚しにくい。たとえ発覚しても、情報が不足であるため、欠陥を有効に分析排除できない。
【０００６】
数回の工程を一組とする検知にも問題がある。この方法は前後それぞれ一回の走査が必要だけでなく、欠陥１４０が発覚してもＳＥＭ再検知１５０を行わなければならない。なお、この方法はサンプルを抜き取って検知を行うため、大規模な検知は実行しにくい。よって欠陥が生じても、数回の工程が終わってからでは発覚せず、欠陥検知６０の感度が低下する。のみならず、この方法は長時間を要する。チップに異常があると発覚し、その欠陥がある工程によるものであるという分析結果が出るまで、一般に数日間がかかり、その期間に製作されたチップに同じ異常があるのはいうまでもない。ウエーハの寸法が８インチから１２インチに上がるとともに、このような問題は更に深刻になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は前述の問題を解決するため、低コスト、迅速かつ高感度の欠陥制御方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明による半導体製作工程における欠陥制御方法は、複数の第一欠陥を有するパターンウエーハを提供し、ウエーハに対して複数の第二欠陥を形成する半導体製作工程を行い、ウエーハに対して欠陥検査を行って複数の第一欠陥と第二欠陥を検出し、検出された欠陥をデータベースによって分類することによって第一欠陥と第二欠陥を区別し、また第二欠陥を複数の欠陥類型に分類するなどのステップを含む。
【発明の効果】
【０００９】
この発明による欠陥制御方法は、従来のベアウエーハでなく製作中のパターンウエーハで欠陥検知を行うため、ベアウエーハの使用量と製作工程のスループットを向上させる。なお、偶発的な異常または数回の工程による総合的欠陥に対して、この発明はデータベースとＡＤＣ装置による高感度欠陥検知方法を提供し、欠陥の分析及び排除にかかる時間と労力を節約できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
かかる方法の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図を参照にして以下に説明する。
図３と図４を参照する。図３と図４はこの発明による欠陥制御方法のフローチャートである。図３によれば、チップを製作するのに工程Ａ２１０、工程Ｂ２２０、工程Ｃ２３０、工程Ｄ２４０、工程Ｅ２５０など５回の製作工程を経なければならず、それぞれの工程はいずれもチップに複数の欠陥を残す。以下は工程Ｂ２２０を例にして、この発明による欠陥制御方法を説明する。まず、この発明はベアウエーハをモニターウエーハとする必要がなく、その代わりに製作中のパターンウエーハで検知を行う。つまり、この発明によるテストは製作中のウエーハを利用して行われる。そのため、非破壊性の方法でテストを施した後でも、チップ製作は中断することなく継続される。なお、この発明による方法は、それぞれの機械と反応室にあるチップを検査し、高リスクの機械と反応室において欠陥制御を行うことができる。
【００１１】
工程Ｂ２２０が終了した後、欠陥検知２６０が行われる。図４によれば、この発明による欠陥検知２６０は、まず欠陥検査３１０を行い、チップを走査することによって欠陥を検出する。続いて既存のデータベースで複数の欠陥に自動欠陥分類（ＡＤＣ）３２０を行い、欠陥を分類する。この発明において、欠陥はその形状、大きさ、位置などによって類型Ａ、類型Ｂ、類型Ｃ、類型Ｄなどの４種類に分けられる。
【００１２】
注意すべき点は、データベースにはあらゆる欠陥類型及び相応の欠陥情報があるため、欠陥検査３１０が終了すれば、データベースにおけるデータと照合するだけで、工程Ｂ２２０による新規欠陥と工程Ｂ２２０の前に既存の欠陥（例えば工程Ａ２１０による欠陥）を区別できることである。図４によれば、この発明において、欠陥類型Ａ、類型Ｂ、類型Ｃは工程Ｂ２２０による新規欠陥であり、欠陥類型Ｄは工程Ｂ２２０の前にできた既存の欠陥、いわば前段階欠陥である。
【００１３】
この発明において、データベースにある欠陥情報は更に、各類型の欠陥による製作工程の歩留まりへの影響とその発生原因を提供し、よって新規欠陥の製作工程の歩留まりに対する影響に応じて欠陥を処理する。例えば、欠陥分類を行う場合、データベースにおける欠陥類型を、製作工程の歩留まりに対する影響によってキラー欠陥（例えば類型ＡとＢ）と非キラー欠陥（類型Ｃ）とに区別して、そのうちキラー欠陥を処理する。この発明による欠陥制御方法は、キラー欠陥を検知した場合に、その欠陥類型によってデータベースで欠陥の発生原因を探し（例えば欠陥Ａは原因Ａによる）、異常警告３３０を発する。例えばキラー欠陥の類型と関連データ（欠陥の種類、数量、位置、発生原因など）を欠陥分析報告としてまとめて電子メールで当該責任者に告知し、よって製作パラメーター３４０を迅速に修正して異常を解決する。例えば、データベースに既存のデータがあれば、当該責任者はそのデータによって製作パラメーターを迅速に修正し、異常な製品を再処理するかまたは廃棄すると決定できる。データベースにデータがなければ、検知された欠陥を人手で分析し、その結果でデータベースを更新する。
【００１４】
この発明による欠陥制御方法は製作中のパターンウエーハをモニターウエーハとするので、ベアウエーハを利用する必要がないため、ベアウエーハの使用量を減らすだけでなく、サンプリング範囲にも制限がない。よって偶発的な異常でも発覚し、分析排除できる。なお、この発明によるデータベースは使用者に詳細な欠陥データを提供するため、数回の工程による総合的欠陥でも検知できる。
【００１５】
注意すべき点は、この発明による方法は欠陥分類を含む。欠陥の類型がさまざまであり、製作に影響するものとしないものとが混在していて、それぞれの工程に影響する欠陥の重要性が異なる。この発明は、データベースとＡＤＣ装置を提供して欠陥を前段階欠陥、キラー欠陥、非キラー欠陥などに区分して、従来の技術のような前期操作工程を省くのみならず、欠陥検知を、影響が大きいキラー欠陥に集中し、後続のＳＥＭ再検知にかかる時間と労力を節約できる。
【００１６】
この発明によるＡＤＣ装置は欠陥検知にかかる時間と労力を節約できるため、従来の技術のように数回の工程が終了してから欠陥検知を行うのと違って、高リスクの工程（例えば工程Ｂ）を即時にモニターすることができる。よって、この発明による方法は高感度の欠陥検知方法を提供できる。
【００１７】
更に、この発明による方法は製作中のウエーハだけでなく、場合によってはベアウエーハを使用しても適用可能である。例えば、機械に異常が生じるか、または予防保守のときに、ベアウエーハを利用してこの発明による欠陥検知を行うことが可能である。
【００１８】
以上はこの発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
この発明による欠陥制御方法は、従来のベアウエーハでなく製作中のパターンウエーハで欠陥検知を行うため、ベアウエーハの使用量と製作工程のスループットを向上させる。なお、偶発的な異常または数回の工程による総合的欠陥に対して、この発明はデータベースとＡＤＣ装置による高感度欠陥検知方法を提供し、欠陥の分析及び排除にかかる時間と労力を節約できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の半導体製作工程のフローチャートである。
【図２】従来の欠陥検知のフローチャートである。
【図３】この発明による欠陥制御方法の第一フローチャートである。
【図４】この発明による欠陥制御方法の第二フローチャートである。
【符号の説明】
【００２１】
１０、２１０                工程Ａ
２０、２２０                工程Ｂ
３０、２３０                工程Ｃ
４０、２４０                工程Ｄ
５０、２５０                工程Ｅ
６０、２６０                欠陥検知
１１０                前期走査
１２０                工程
１３０                後期走査
１４０                新規欠陥
１５０                ＳＥＭ再検知
３１０                欠陥検査
３２０                自動欠陥分類
３３０                異常警告
３４０                製作パラメーター修正
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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