(57)【要約】【課題】市場出荷後に不良品となる可能性の高い半導体装置を効率良く排除することができる半導体装置の選別方法、及び半導体装置の選別装置を提供する。【解決手段】選別対象の半導体装置が形成されたウエハ主面を複数領域に区分し、前記半導体装置の製造過程で実施された検査により取得された検査データに基づいて、各区分領域の検査不良率を算出する。当該検査不良率に基づいて、各領域が不良領域であるか正常領域であるかを判定し、不良領域に属する半導体装置を全て不良品とした選別データを生成する。これにより、前記検査において良品とされた半導体装置の中から、不良品とすべき半導体装置を不良化した選別データを生成することができる。【選択図】図３
2007095953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハ上に形成された半導体装置を良品と不良品に選別する半導体装置の選別方法であって、
選別対象の半導体装置の製造過程で実施された検査により取得された検査データに基づいて、前記検査において良品とされる半導体装置の中から、不良品とすべき半導体装置を特定するステップと、
当該特定された半導体装置、及び前記検査において不良品とされる半導体装置を不良品として選別するステップと、
を有することを特徴とする半導体装置の選別方法。
【請求項２】
前記不良品とすべき半導体装置を特定するステップが、
選別対象の半導体装置が形成されたウエハ主面を複数の領域に区分するステップと、
前記検査データに基づいて、前記区分された各領域に属する半導体装置の不良率または良品率を算出するステップと、
前記算出された不良率または良品率が、不良化判定基準を満足するか否かを判定するステップと、
前記不良化判定基準を満足すると判定された区分領域に属する全ての半導体装置を前記不良品とすべき半導体装置として特定するステップと、
を有する請求項１記載の半導体装置の選別方法。
【請求項３】
前記区分領域が、前記半導体装置を形成する加工工程において使用される加工装置の加工分布に基づいて設定された請求項２記載の半導体装置の選別方法。
【請求項４】
前記区分領域が、前記半導体装置を形成する露光工程における露光単位において、同じ位置にある領域により構成された請求項２記載の半導体装置の選別方法。
【請求項５】
前記区分領域が、同一ロットに属する各ウエハにおいて、同じ位置にある領域により構成された請求項２記載の半導体装置の選別方法。
【請求項６】
前記不良品とすべき半導体装置を特定するステップが、
前記検査データに基づいて、前記検査において不良品とされる半導体装置が集中して存在するウエハ上の領域を特定するステップと、
当該特定領域に属する全ての半導体装置を前記不良品とすべき半導体装置として特定するステップと、
を有する請求項１記載の半導体装置の選別方法。
【請求項７】
前記不良集中領域が、前記半導体装置を形成する加工工程において使用される加工装置の加工分布に基づいて設定された領域内の不良数に基づいて特定される請求項６記載の半導体装置の選別方法。
【請求項８】
前記不良集中領域は、前記検査データにおいて、予め設定された不良数以上の不良品が含まれた単位領域が連続する領域を抽出することにより特定される請求項６記載の半導体装置の選別方法。
【請求項９】
ウエハ上に形成された半導体装置を良品と不良品に選別する半導体装置の選別装置であって、
選別対象となるウエハを特定可能なウエハ指定情報を取得する手段と、
前記ウエハ指定情報により特定されるウエハ上の半導体装置の製造過程で実施された検査の結果が記録された検査データを取得する手段と、
前記検査データに記録された検査結果と、当該検査結果に対応づけて前記検査データに記録されている半導体装置の位置情報とに基づいて、前記検査において良品とされる半導体装置の中から、不良品とすべき半導体装置を特定する手段と、
当該特定された半導体装置、及び前記検査において不良品とされる半導体装置を不良品とした選別データを生成する手段と、
を備えたことを特徴とする半導体装置の選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ上に形成された半導体装置を良品と不良品に選別する半導体装置の選別方法及び半導体装置の選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体装置の製造工程では、ウエハ上に形成された複数の半導体装置（以下、適宜、チップという。）を良品と不良品に選別するための各種検査が実施されている。このような検査として、例えば、ウエハ上に形成された配線等のパターン変形の有無や異物付着の有無等を検査する欠陥検査、ウエハ上の傷や配線層間膜の膜厚異常の有無等を検査する外観検査、完成されたチップが仕様どおりに動作するか否かを検査する電気的検査等がある。そして、全ての検査において良品と判定されたチップのみが、良品チップとして選別され、パッケージ封止工程や出荷工程に進められる。
【０００３】
一般に、ウエハ上には、同一の回路構造を有するチップが多数配置されているため、上述の各検査結果は、チップのウエハ上での座標等の位置情報と対応づけて所定の記憶装置に保持されている。そして、チップが良品であるか不良品であるかの判定は、当該記憶装置に記憶されているチップ位置ごとの各検査結果に基づいてなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平４−６１２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年の半導体装置では、低消費電力化や高機能化に伴って、微細な配線が多数層に渡って形成されるようになり、製造工程において、成膜、露光、エッチング等の加工回数が増大している。このため、各加工工程における加工寸法ばらつき等の加工ばらつきが多数重なり、形成されたチップの電気特性や機能特性等の特性のウエハ面内での均一性が低下している。また、近年のウエハの大口径化もチップ特性の面内均一性を低下させる要因となっている。
【０００５】
このため、各加工工程において実施される工程内検査（線幅、膜厚、ウエハに付着したパーティクル数等の外観上検査や抵抗値等の電気的検査）において良品とする規格範囲を狭くする等により各加工工程での加工ばらつきを低減するとともに、完成されたチップに対して実施される完成品検査（電気特性や機能特性等の電気的検査）において良品とする規格範囲を狭くする等により、最終的に良品として選別されるチップの特性ばらつきを小さくしている。
【０００６】
しかしながら、上述のようにして良品として選別されたチップのみが市場に出荷されているにもかかわらず、市場出荷後に、不良品（初期不良、及び、使用途中における偶発的不良）となるチップが存在している。このよう市場出荷後に不良品となるチップ（以下、潜在的不良品という。）の中には、上記検査において良品判定規格限界近傍で良品と判定されたチップ（以下、不良規格値近傍の良品という。）が、使用途中に劣化や特性変動により不良品になったものが含まれていると考えられる。
【０００７】
このような潜在的不良品となるチップは、出荷前に不良品として選別されることが望まれる。しかしながら、全ての検査項目において良品と判定されているチップを不良品として選別することは不可能である。一方、潜在的不良品となるチップを不良品として選別するために、検査における規格範囲をさらに狭くするという方策が考えられる。当該方策を採用した場合、上記不良規格値近傍の良品は全て不良品となるが、潜在的不良品ではない多数のチップ（良品と判定してもよいチップ）も不良品として選別されてしまうため、チップの製造歩留まりを著しく低下させることになる。
【０００８】
本発明は、上記従来の事情を鑑みて提案されたものであり、潜在的不良品となる可能性の高い半導体装置を効率良く排除することができる半導体装置の選別方法、及び半導体装置の選別装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を採用している。すなわち、本発明に係る半導体装置の選別方法は、まず、選別対象の半導体装置の製造過程で実施された検査により取得された検査データに基づいて、前記検査において良品とされる半導体装置の中から、不良品とすべき半導体装置を特定する。次いで、当該特定された半導体装置、及び前記検査において不良品とされる半導体装置を不良品として選別することにより、ウエハ上に形成された半導体装置を良品と不良品に選別する。
【００１０】
不良品とすべき半導体装置の特定は、例えば、選別対象の半導体装置が形成されたウエハ主面を複数の領域に区分した状態で行われる。このとき、区分された各領域に属する半導体装置の不良率または良品率が上記検査データに基づいて算出される。そして、算出された不良率または良品率が、不良化判定基準を満足するか否かが判定され、不良化判定基準を満足すると判定された領域に属する全ての半導体装置が不良品とすべき半導体装置として特定される。
【００１１】
上記区分された１つの領域は一体である必要はなく、例えば、半導体装置を形成する露光工程における露光単位ごとに共通の領域区分を行い、各露光単位において同じ位置の領域を１つの領域としてもよい。また、同一ロットに属する各ウエハに共通の領域区分を行い、各ウエハにおいて同じ位置の領域を１つの領域として区分することもできる。
【００１２】
また、不良品とすべき半導体装置の特定は、上記検査データに基づいて行うこともできる。この場合、上記検査において不良品とされる半導体装置が集中して存在するウエハ上の領域が上記検査データに基づいて特定され、当該特定された領域に属する全ての半導体装置が不良品とすべき半導体装置とされる。
【００１３】
このような不良集中領域の特定は、例えば、不良品とされる半導体装置が隣接して存在し、その周囲が良品である半導体装置により囲まれた領域を抽出することにより行うことができる。また、半導体装置を形成する加工工程において使用される加工装置の加工分布に基づいて設定された領域内の不良数に基づいて不良集中領域を特定することも可能である。さらに、前記検査データにおいて、予め設定された閾値以上の不良数が含まれた一連の単位領域を抽出することにより特定することもできる。
【００１４】
一方、他の観点では、本発明は上述の選別方法を具現化する半導体装置の選別装置を提供することもできる。当該選抜装置は、選別対象となるウエハを特定可能なウエハ指定情報が入力される入力部を備えている。検査データ取得部は、入力されたウエハ指定情報により特定されるウエハ上の半導体装置の製造過程で実施された検査の結果が記録された検査データを、例えば、検査データが一括して格納されている外部記憶装置から取得する。そして、不良化領域特定部が、検査データ取得部が取得した検査データに記録されている検査結果と、当該検査結果に対応づけて検査データに記録されている半導体装置の位置情報とに基づいて、上記検査において良品とされる半導体装置の中から、不良品とすべき半導体装置を特定する。この後、選別データ生成部が、不良化領域特定部により不良品とすべき半導体装置と特定された半導体装置、及び上記検査において不良品とされる半導体装置を不良品として記録した選別データを生成する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、市場に出荷された後に不良品となる潜在的不良品である可能性が高いチップを不良品として効率良く排除することができ、市場に出荷される半導体装置の品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の選別装置により構成される選別システムの構成を示す概略構成図であり、図２は、当該選別装置１のより詳細な構成を示す構成図である。また、図３は、当該選別装置１の選別処理を説明するフロー図である。
【００１７】
まず、図１に基づいて、本実施形態の選別装置が使用される環境について簡単に説明する。図１に示すように、本実施形態に係る選別装置１は、従来から半導体装置の選別に使用されている、例えば、欠陥検査装置３１、外観検査装置３２、電気特性検査装置３３等の各種検査装置からなる検査装置群３において実施された各種検査の結果を用いて半導体装置の選別を行う。
【００１８】
ここで、欠陥検査装置３１は、ウエハ上に付着した異物の有無や、配線のパターン変形等のパターン欠陥の有無等を検査する装置である。当該欠陥検査は、半導体装置の製造過程の所定の工程において、工程内検査として実施される。また、外観検査装置３２は、ウエハ上の傷、成膜された膜の膜異常等のウエハ表面の異常を検査する装置である。当該外観検査は、欠陥検査と同様に、半導体装置の製造過程の所定の工程において、工程内検査として実施される。さらに、電気特性検査装置３３は、半導体装置チップが仕様どおりの動作を行うか否か等を、電気特性を計測することにより検査する装置である。当該電気特性検査は、通常、半導体装置の形成が完了した後に実施される。
【００１９】
各検査装置３１、３２、３３は、それぞれの検査結果を半導体装置（チップ）の位置情報とともに出力するように構成されている。欠陥検査装置３１から出力され、欠陥検査データ格納部２１に格納される欠陥検査データには、例えば、チップ内で計数された欠陥数及び当該チップが不良品であるか否かを示すフラグ（例えば、良品は「０」、不良品は「１」）が当該チップの座標と対応づけて記録されている。また、外観検査装置３２から出力され、外観検査データ格納部２２に格納される外観検査データには、例えば、チップにおける外観異常の種別を示すフラグ、及び当該チップが不良品であるか否かを示すフラグが当該チップの座標と対応づけて記録されている。さらに、電気特性検査装置３３から出力され、電気特性検査データ格納部２３に格納される電気特性検査データには、例えば、チップの各種電気特性検査項目の計測値、及び当該チップが不良品であるか否かを示すフラグが当該チップの座標と対応づけて記憶されている。なお、本実施形態では、各検査データ格納部２１、２２、２３は、各検査装置３１、３２、３３にネットワーク等を介して接続されたＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の公知の記憶装置２により構成されており、各検査データが記憶装置２に一括して記憶される構成になっている。
【００２０】
また、ここでは、検査データが取得された被検査ウエハを特定するためのウエハ番号やロット番号等の情報、及び、工程内検査により取得された検査データには、検査データが取得された工程を特定するための情報が、各検査データのファイル名やヘッダデータとして記録されている。
【００２１】
そして、選別装置１は、記憶装置２に記憶された各種検査データを、ネットワーク等を介して読出し、当該検査データに基づいて、以下に詳述するように、当該検査データに対応する検査において良品とされるチップの中から不良品とすべきチップを特定する。そして、不良品とすべきチップと検査データにおいて不良品とされたチップとを不良品として選別し、当該選別結果を選別データとして出力する。当該選別データには、例えば、チップが不良品であるか否かを示すフラグと当該チップの座標とが対応づけて記録されている。本実施形態では、選別装置１から出力された選別データは、記憶装置２に設けられた選別データ格納部２４に記憶される構成になっている。なお、上述の各検査データと同様に、選別データのファイル名やヘッダデータには、被選別ウエハを特定するためのウエハ番号やロット番号等の情報が識別可能な状態で記録されている。
【００２２】
記憶装置２の選別データ格納部２４に記憶された選別データは、ネットワーク等を介して組立装置４により読み出され、組立装置４が当該選別データに基づいて、ウエハ上の各チップの物理的な選別を行う。ここで、組立装置４とは、例えば、ウエハ上の良品チップと不良品チップとを外観上区別することが可能となるように、不良品チップの表面にインクによるマーキングを行うマーキング装置や、チップの表面あるいは裏面に識別文字等をマーキングするレーザマーキング装置である。また、組立装置４は、ダイシング後に良品チップのみをピックアップし、当該チップをパッケージ部材等にダイボンドする、あるいは、当該チップをチップトレイ等のチップ保管用容器に格納する装置であってもよい。
【００２３】
なお、以上で説明した各検査データ、及び選別データのデータ形式は、特に限定されるものではなく、各装置間でのデータの授受が可能な形式であればよい。
【００２４】
以下、本実施形態に係る選別装置１の詳細な構成をその動作とともに説明する。図２に示すように、選別装置１は、操作者が選別対象となるウエハを指定する情報（例えば、ロット番号やウエハ番号）を入力する入力部１６を備える。入力部１６にウエハ指定情報が入力されると、データ取得部１１が、指定されたウエハが被検査ウエハとなっている全ての検査データ（ここでは、欠陥検査データ、外観検査データ、電気特性検査データ）、あるいは、一部の検査データ（例えば、電気特性検査データ）を記憶装置２の各検査データ格納部２１、２２、２３から読み出し、当該検査データを一時的に記憶する（図３  Ｓ１→Ｓ２）。
【００２５】
また、上記検査データの取得後、あるいは上記検査データの取得と並行して、不良化領域特定部１０を構成する領域設定部１２が、入力されたウエハ指定情報により指定されたウエハ上に形成されているチップの種別を特定する。本実施形態では、領域設定部１２が、上記ウエハ指定情報とチップの種別（製品種別）とを対応づけるデータを記憶している。そして、領域設定部１２は、特定したチップ種別に基づいて、ＲＡＭ等のメモリやＨＤＤ等の記憶装置により構成される基本情報記憶部１３から指定されたチップ種別に対応する基本情報を読み出す（図３  Ｓ３）。
【００２６】
基本情報は、ウエハ情報、ショット情報、設備処理特性情報等により構成されており、これらの情報はチップ種別に対応づけて基本情報格納部１３に格納されている。ここで、基本情報を構成する各情報について説明する。
【００２７】
まず、ウエハ情報は、上記検査データに記録されている各チップ座標とウエハ上の位置とを対応づけるデータであり、チップの物理的寸法やチップ面積等を含んでいる。また、ショット情報は、ウエハ上にチップを構成する回路をステップアンドリピート法により転写する露光工程において、１回の露光（ショット）により転写されたチップ群を識別するデータである。当該ショット情報は、例えば、各ショットにより形成されたチップ群の配置周期、各ショットのウエハ上での位置を示す座標、あるいは、各ショット内において同一位置となるチップの座標等により構成される。そして、上記設備処理特性情報は、チップ製造に使用された加工設備の処理特性を示すデータである。ここで、処理特性とは、例えば、成膜装置における膜厚分布や、エッチング装置におけるエッチングレート分布等の加工設備に起因してウエハ上に生じる分布の傾向等を指す。また、当該情報には、加工設備に故障等の異常が生じた場合に、ウエハ上に生じる不具合の分布傾向、例えば、ある設備では、設備異常時に、ウエハの中央部に不具合（加工不具合、製造条件逸脱）が生じやすい等の情報が含まれている。当該設備処理特性情報は、例えば、後述の領域区分方法を指定するフラグやウエハ上に生じる分布形状を示すデータ等により構成される。
【００２８】
以上のような、基本情報を取得した領域設定部１２は、チップが形成されたウエハの主面を複数の領域に区分し、各領域に属するチップを特定する（図３  Ｓ４）。このとき、区分する領域の数や領域の大きさ等は特に限定されるものではない。
【００２９】
例えば、図４、及び図５は、領域設定部１２がウエハ４１の主面を複数の領域に区分する際の区分領域の例を示す図である。なお、周知のように、半導体装置の特性は、ウエハの結晶方位に依存して変動するため、半導体装置の各製造工程では、ウエハを常に同一の方向に向けた状態で加工が行われる。したがって、ウエハの主面を複数の領域に区分する場合においても、ウエハの向きを規定する必要がある。したがって、図４、及び図５では、このようなウエハの向きを特定するために用いられるウエハの外周の一部に形成されていたノッチ４２（あるいは、オリエンテーションフラット）を、図面において下方（６時方向）に位置させている。
【００３０】
図４（ａ）は、ウエハ４１の中心で直交する２本の直線からなる区分線Ｌ1、Ｌ2によりウエハ４１の主面を４分割（領域Ａ１からＡ４）した状態を示す図である。図４（ｂ）は、互いに平行な複数の直線からなる区分線Ｌ1、Ｌ2、・・・、Ｌn-1によりウエハ４１の主面を水平方向にＮ分割（領域Ａ１からＡｎ）した状態を示す図である。図４（ｃ）は、互いに平行な複数の直線からなる区分線Ｌ1、Ｌ2、・・・、Ｌn-1によりウエハ４１の主面を垂直方向にＮ分割（領域Ａ１からＡｎ）した状態を示す図である。図４（ｄ）は、ウエハ４１中心に中心を有する複数の同心円からなる区分線Ｌ１、Ｌ２、・・・、Ｌn-1により、ウエハ４１の主面をＮ分割（領域Ａ１からＡｎ）した状態を示す図である。図４（ｅ）は、ウエハ４１の中心で交差する複数本の直線からなる、区分線Ｌ1、Ｌ2、・・・、Ｌn/2により、ウエハ４１の主面を放射状にＮ分割（領域Ａ１からＡｎ）した状態を示す図である。なお、上記区分方法は、単独で用いる必要はなく、複合的に組み合わせた領域に区分してもよい。例えば、図４（ｆ）は、図４（ａ）に示した４分割と、図４（ｅ）に示した、同心円分割とを組み合わせてウエハ４１の主面をＮ分割した状態を示している。
【００３１】
また、図５（ａ）は、上記ウエハ情報及びショット情報に基づいて、チップを形成する露光工程におけるショット（露光単位）ごとに共通の領域区分（ここでは、９領域（領域Ａ１〜Ａ９））を行い、各ショット５１において同一の位置にある領域を１つの領域として区分した状態を示している。当該区分では、１つの区分領域は一体となっておらず、各ショット５１に分散されている。さらに、図５（ｂ）は、上記ウエハ情報に基づいて、１つのチップを１つの領域として区分した状態を示す図である。
【００３２】
以上のような領域区分の形状は、領域設定部１２に予め設定されており、例えば、上述のチップ種別や基本情報、あるいは操作者からの入力に基づいていずれかの区分形状が適宜選択される。また、図４（ａ）〜（ｆ）に例示した領域区分を行う場合、区分線がチップ上に位置する場合があるが、このようなチップは、例えば、チップの中心点が存在する領域に属するものとすればよい。
【００３３】
以上、図４、及び図５に例示したような、ウエハ主面の領域区分が完了すると、領域設定部１２は、例えば、各領域に属するチップの座標等の領域区分情報を、不良化領域特定部１０内の良否判定部１４に出力する。
【００３４】
良否判定部１４は、領域区分情報に基づいて領域設定部１２が区分した各領域に属するチップの検査データを検査データ取得部１１から順次読み出し、各区分領域における検査不良率を算出する（図３  Ｓ５）。検査不良率とは、対象となる領域に含まれる総チップ数に対する、当該領域に含まれる総不良品数の割合である。なお、総不良品数は、検査データに含まれるフラグを計数することにより容易に求めることが可能である。また、検査データ取得部１１が指定されたウエハに対する複数種の検査データを取得している場合、少なくとも１つの検査において不良品とされたチップは検査不良品として計数され、検査不良率が算出される。
【００３５】
そして、良否判定部１４は、予め設定されている不良化判定基準に基づいて算出した検査不良率が不良化判定基準を満たしているか否かを判定する（図３  Ｓ６）。本実施形態では、不良化判定基準として特定の不良率が設定されており、良否判定部１４は、上記検査不良率が特定の不良率以上である場合、当該領域が不良領域であると判定する。また、検査不良率が上記特定の不良率未満である領域は、良否判定部は当該領域を正常領域と判定する。なお、ここでは、検査不良率を演算したが、良否判定部１４が検査良品率を演算した場合でも、同様の判定を行えることはいうまでもない。この場合、上記不良化判定基準として特定の良品率が設定され、検査良品率が当該特定の良品率以下である場合、当該領域は不良領域であると判定される。
【００３６】
良否判定部１４は、上記判定の結果を選別データ生成部１５に通知する。選別データ生成部１５は、良否判定部１４から通知された情報に基づいて、不良領域と判定された領域に属するチップを全て不良化する（図３  Ｓ６Ｙｅｓ→Ｓ７）。ここで、不良化とは、指定されたウエハの検査データでは良品とされたチップを不良品とすることである。本実施形態では、選別データ生成部１５が、検査データ取得部１１が検査データを取得した際に、当該検査データに基づいて検査において不良品であるか否かを示すフラグを当該チップの座標と対応づけたデータを生成している。そして、選別データ生成部１５は、良否判定部１４からの通知に基づいて、当該データの不良領域に属するチップの全てに不良品を示すフラグを記録することで不良化を行っている。このとき、選別データ生成部１５は正常領域に属するチップの良否判定フラグに対しては変更を行わない。
【００３７】
以上のようにして生成された選別データは、選別データ生成部１５から記憶装置２に出力され（図３  Ｓ８）、上記組立装置４により使用される。なお、不良領域が存在しない場合には、選別データ生成部１５は、検査データにおいて不良品生成した選別データとして出力する（図３  Ｓ６Ｎｏ→Ｓ８）。
【００３８】
図６は、上述の処理によるチップの選別の具体例を示す図である。図６では、領域設定部１２が、上記基本情報に基づいて、ウエハの主面を、区分線Ｌ1、Ｌ2より同心円状の３つの領域に区分する例を示している（図４（ｄ）参照）。上述したように、この区分方法では、区分線Ｌ1、Ｌ2は、チップ上を通過する。ここでは、各チップは、その中心点が含まれる領域に属している。なお、図６では、各チップ４３を矩形で示すとともに、各領域の境界を太線で示している。
【００３９】
図６（ａ）に示すように、各領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に属するチップが領域設定部１２により特定されると、良否判定部１４が、検査データ取得部１１が取得した検査データに基づいて各領域Ａ１、Ａ２、Ａ３の検査不良率を算出する。なお、図６（ａ）では、検査データによる良否判定を、良品を丸印（○）、不良品をバツ印（×）により各チップ４３上に示している。
【００４０】
図７は、図６（ａ）に示した各領域Ａ１、Ａ２、Ａ３の検査不良率を示す図である。図７に示すように、各領域の検査不良率は、領域Ａ１が８．３％、領域Ａ２が１０％、領域Ａ３が７１．１％である。ここで、本事例では、不良化判定基準として、不良率５６％が良否判定部１４に設定されている。このため、良否判定部１４は、領域Ａ１、及び領域Ａ２を正常領域と判定し、領域Ａ３を不良領域と判定する。当該判定により、選別データ生成部１５は、不良領域Ａ３に属する全てのチップを不良化する。この結果、図６（ｂ）に示すような、領域Ａ３のチップ４３が全て不良品とされた選別データが生成部１５から出力される。
【００４１】
図６（ａ）に示したような検査不良品の分布は、例えば、半導体基板の表面部に不純物イオンを注入し、不純物拡散領域を拡散させる拡散工程において生じることがある。このため、検査不良率が高い領域Ａ３において良品であるチップは、領域Ａ３において不良品とされた他のチップと同種の不良要因を有し、特性ばらつきにより検査の良品判定規格に入っている可能性が高い。このため、市場出荷されてから不良品となる潜在的不良品である可能性が高い。以上説明したように、本発明によれば、このような潜在的不良品を確実に排除することができる。
【００４２】
また、図８は、上述の処理によるチップの選別の他の具体例を示す図である。図８では、領域設定部１２が、上記基本情報に基づいて、ウエハの主面を、チップを形成する露光工程におけるショット５１ごとに共通の領域区分を行い、各ショット５１において同一の位置にある領域を１つの領域として区分した状態を示している（図５（ａ）参照）。本事例では、図８（ａ）に示すように、ショット５１が９個のチップ４３からなり、各ショット５１において同一位置にあるチップが、１つの区分領域に属している。
【００４３】
図８（ａ）に示すように、各領域Ａ１〜Ａ９に属するチップが領域設定部１２により特定されると、良否判定部１４が、検査データ取得部１１が取得した検査データに基づいて各領域Ａ１〜Ａ９の検査不良率（ここでは、不良数）を算出する。図８（ｂ）は、本事例の選別対象ウエハの検査データによる良否判定を示す図である。図８（ｂ）では、図６（ａ）と同様に、良品を丸印（○）、不良品をバツ印（×）として各チップ４３上に示している。
【００４４】
図８（ｂ）では、領域Ａ８の不良個数が５個であり、他の領域に比べて突出して多くなっている。ここで、本事例では、不良化判定基準として、不良率５個（不良率４０％）が良否判定部１４に設定されている。このため、良否判定部１４は領域Ａ８を不良領域と判定する。当該判定により、選別データ生成部１５は、不良領域Ａ８に属する全てのチップを不良化する。この結果、図８（ｃ）に示すような、領域Ａ８のチップ４３が全て不良品とされた選別データが生成部１５から出力される。なお、図８（ｂ）、（ｃ）では、領域Ａ８を太線で示している。
【００４５】
図８（ａ）に示したような検査不良品の分布は、例えば、露光工程において使用するレチクル（あるいは、マスク）の表面への異物付着や、露光時のフォーカスずれ等が生じた場合に生じることがある。このため、不良数が多い領域Ａ８において良品であるチップは、領域Ａ８において不良品とされた他のチップと同種の不良要因を有し、特性ばらつきにより検査の良品判定規格に入っている可能性が高い。このため、市場出荷されてから不良品となる潜在的不良品である可能性が高い。以上説明したように、本発明によれば、このような潜在的不良品を確実に排除することができる。
【００４６】
さらに、図９は、上述の処理によるチップの選別のさらに他の具体例を示す図である。図９では、領域設定部１２が、上記基本情報に基づいて、ウエハの主面を、１つのチップを１つの領域として区分した状態を示している（図５（ｂ）参照）。通常、半導体装置の製造工程では、例えば、２５枚のウエハを１単位としたロット単位で半導体装置の製造が行われている。本事例の区分法は、このようなロット内の一連のウエハの選別に好適である。
【００４７】
上記のように区分された各領域に属するチップが領域設定部１２により特定されると、良否判定部１４が、検査データ取得部１１が取得した検査データに基づいて各領域の検査不良率（ここでは、不良数）を算出する。図９（ａ）は、良否判定部１４が計数した、各領域の検査不良品数の値を示す図である。図９（ａ）において、各チップ４３上に示す数字が各領域における検査不良数である。例えば、不良数が３である場合、ロット内の３枚のウエハに検査不良品が存在することを意味している。
【００４８】
本事例では、不良化判定基準として、不良率１９個（不良率７６％）が良否判定部１４に設定されている。このため、良否判定部１４は、図９（ａ）に太線で示した領域を不良領域と判定する。当該判定により、選別データ生成部１５は、当該不良領域に属する全てのチップを不良化する。すなわち、選別データ生成部１５は、検査対象となった一連のウエハの各ウエハの選別データとして、図９（ｂ）に示すような、上記不良領域のチップ４３を全て不良品とした選別データを出力する。ここで、選別データ生成部１５には、各ウエハの選別データを生成する際に、図９（ｂ）に太線で示す領域の不良化を行うだけであり、他の領域のチップに対しては検査結果の変更は行わない。
【００４９】
同一のロットに属するウエハは、同時期に同一の装置により加工が行われているため、同一原因の不良が生じやすい傾向にある。このため、不良数が多い領域において良品であるチップは、当該領域において不良品とされた他のチップと同種の不良要因を有し、特性ばらつきにより検査の良品判定規格に入っている可能性が高い。このため、市場出荷されてから不良品となる潜在的不良品である可能性が高い。以上説明したように、本発明によれば、このような潜在的不良品を確実に排除することができる。
【００５０】
ところで、上記では領域設定部１２が、予め設定されている区分形状を適宜選択し、ウエハ主面を複数の領域に区分する事例について説明した。しかしながら、領域設定部１２は、検査データに基づいて不良化を行う領域を設定してもよい。図１０は、領域設定部１２が、検査データ取得部１１が取得した検査データに基づいて不良化を行う領域を特定する場合の、半導体装置の選別方法を示すフロー図である。
【００５１】
図３に示したフロー図と同様に、入力部１６にウエハ指定情報が入力されると、データ取得部１１が、指定されたウエハが被検査ウエハとなっている全ての検査データ、あるいは、一部の検査データを記憶装置２から読み出し、当該検査データを一時的に記憶する（図１０  Ｓ１→Ｓ２）。次に、領域設定部１２は、上記検査データを取得した後、あるいは検査データの取得と並行して、入力されたウエハ指定情報により指定されたウエハ上に形成されているチップ種別を特定し、対応する基本情報を基本情報記憶部１３から読み出す（図１０  Ｓ３）。
【００５２】
さて、本事例では、次に、領域設定部１２が、検査データ取得部１１が取得した検査データに基づいて検査不良チップが集中する領域を抽出する（図１０  Ｓ１１）。
【００５３】
ここでは、上記不良集中領域は、検査データにおいて、予め設定された閾値以上の不良数が含まれた一連の単位領域を抽出することにより特定することもできる。例えば、図１１（ａ）では、２×２のチップで構成される領域を単位領域４６とし、例えば、２個以上の不良チップが存在する一連の単位領域４６を不良集中領域４５として特定している。すなわち、このようにして特定された不良集中領域４５では、いずれの単位領域４６（例えば、図１１（ａ）に、破線で示す領域４６ａ、４６ｂ、４６ｃ）においても２個以上の不良チップを含んでいる。
【００５４】
以上のようにして、不良集中領域４５を特定すると、領域設定部１２は、例えば、不良集中領域４５に属するチップの座標等の領域区分情報と、当該領域が不良集中領域４５である旨を良否判定部１４に通知する。この場合、良否判定部１４は、不良集中領域４５と設定された領域を直ちに不良領域と判定する。
【００５５】
良否判定部１４は、上記判定の結果を選別データ生成部１５に通知する。選別データ生成部１５は、良否判定部１４から通知された情報に基づいて、不良領域と判定された領域に属するチップを全て不良化する（図１０  Ｓ１２Ｙｅｓ→Ｓ１３）。以降、図３に示した例と同様に、生成された選別データは、選別データ生成部１５から記憶装置２に出力され（図１０  Ｓ８）、上記組立装置４により使用される。なお、不良領域が存在しない場合には、選別データ生成部１５は、検査データに基づいて生成したデータを選別データとして出力する（図１０  Ｓ１２Ｎｏ→Ｓ８）。
【００５６】
以上の不良化により、選別データ生成部１５は、例えば、図１１（ａ）に示したウエハ４１では、図１１（ｂ）に示すように、不良集中領域４５内のチップ４３を全て不良品とした選別データを出力する。
【００５７】
上述したように、不良数が多い不良集中領域において検査上良品であるチップは、当該領域において検査上不良品とされた他のチップと同種の不良要因を有し、特性ばらつきにより検査の良品判定規格に入っている可能性が高い。このため、市場出荷されてから不良品となる潜在的不良品である可能性が高い。以上説明したように、本発明によれば、このような潜在的不良品を確実に排除することができる。また、本事例では、検査データに応じて、このような不良集中領域を抽出し、不良領域として特定しているため、より適切に不良化領域を設定することができる。
【００５８】
なお、上記不良集中領域の抽出は、上記検査データ及び上記ウエハ情報に基づいて、領域設定部１２が、ウエハ上の不良チップ位置を図示したマップを作成し、当該マップにおいて、上記設備処理特性情報として記録されている加工分布形状に類似の形状を探索することにより行うことができる。このような類似形状の探索は、公知のパターンマッチング技術を利用して行うことが可能である。
【００５９】
あるいは、上記不良集中領域は、上記検査データにおいて、特定の検査項目が不良とされているチップに隣接するチップを含む領域を不良集中領域として特定することもできる。このような特定は、上述した拡散工程のシート抵抗異常や、成膜工程における膜厚異常等、隣接する複数のチップに渡って、同一要因の不良発生が予想される場合に好適である。
【００６０】
さらに、上記不良集中領域は、まず、不良チップが例えば２個以上隣接している領域を不良集中領域とし、さらに当該不良集中領域の外周に不良チップがある場合に、当該外周チップを含む領域を不良集中領域として順次拡大することにより特定することもできる。この場合、外周チップが全て検査良品チップである領域、あるいは、所定数以下の検査不良チップを含む領域が不良集中領域に加えられた時点で、最終的な不良集中領域が特定される。
【００６１】
以上説明したように、本発明によれば、出荷後に市場において故障する可能性が高い潜在的不良品を適切に排除することができる。このため、市場に出荷される半導体装置の品質を向上させることができる。
【００６２】
なお、本発明は、以上で説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する範囲において、種々の変形及び応用が可能である。例えば、図２に示すように、選別データ生成部１５が生成した選別データを、設備処理特性情報と同様に、ウエハ上の分布形状を示すデータ等の過去選別情報に変換して、ウエハ上に形成されたチップ種別と対応づけて基本情報記憶部１３に記録し、当該過去選別情報を上記基本情報の一部として、他のウエハの選別に利用する構成とすることもできる。これにより、選別データを生成の際に、最新の選別による不良品の分布傾向をフィードバックさせることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、潜在的不良品である可能性が高いチップを不良品として効率良く排除することができ、半導体装置の選別方法及び半導体装置の選別装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る選別装置が使用される選別システムの一例を示す構成図
【図２】本発明に係る選別装置の構成図
【図３】本発明に係る選別方法を示すフロー図
【図４】本発明の領域区分を説明する模式図
【図５】本発明の領域区分を説明する模式図
【図６】本発明の選別方法を適用した選別の一例を説明する模式図
【図７】本発明の不良領域判定の一例を説明する模式図
【図８】本発明の選別方法を適用した選別の他の例を説明する模式図
【図９】本発明の選別方法を適用した選別の他の例を説明する模式図
【図１０】本発明に係る選別方法の変形例を示すフロー図
【図１１】本発明の選別方法を適用した選別の例を説明する模式図
【符号の説明】
【００６５】
１  選別装置
２  記憶装置
３  検査装置群
４  組立装置
２１  欠陥検査データ格納部
２２  外観検査データ格納部
２３  電気的特性検査データ格納部
２４  選別データ格納部
３１  欠陥検査装置
３２  外観検査装置
３３  電気特性検査装置
１０  不良化領域特定部
１１  検査データ取得部
１２  領域設定部
１３  基本情報記憶部
１４  良否判定部
１５  選別データ生成部
１６  入力部
４１  ウエハ
４５  不良集中領域
【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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