DE10030145A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung

Info

Publication number
DE10030145A1
DE10030145A1 DE10030145A DE10030145A DE10030145A1 DE 10030145 A1 DE10030145 A1 DE 10030145A1 DE 10030145 A DE10030145 A DE 10030145A DE 10030145 A DE10030145 A DE 10030145A DE 10030145 A1 DE10030145 A1 DE 10030145A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
test
holes
area
areas
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE10030145A
Other languages
English (en)
Inventor
Kouetsu Sawai
Masahiko Ikeno
Toshiharu Katayama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE10030145A1 publication Critical patent/DE10030145A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/302Contactless testing
    • G01R31/305Contactless testing using electron beams
    • G01R31/307Contactless testing using electron beams of integrated circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung mit einem Wafertisch (2), einer Tischantriebseinheit (3), einer Bestrahlungseinheit mit einem Ladungsteilchenstrahl (4), einem elektro-optischen System (11), einer Steuereinheit für den Ladungsteilchenstrahl (12), einer Sekundärelektronenerfassungseinheit (5), einem Verstärker (7), einer Sekundärelektronenintensitätsvergleichseinheit (8), einer Datenbank (9), die mit einer Ausgabe der Sekundärelektronenintensitätsvergleichseinheit (8) verbunden ist, einem PC (10), der mit einer Ausgabe der Datenbank (9) verbunden ist und einer Hauptsteuereinheit (6), die mit der Ausgabe der Datenbank und der Ausgabe des PCs (10) verbunden ist, deren Ausgabe mit der Tischantriebseinheit (3), der Bestrahlungseinheit mit einem Ladungsteilchenstrahl (4) und der Steuereinheit für den Ladungsteilchenstrahl (12) verbunden ist. Die Datenbank (9) speichert Prüfergebnisse und Prüfadressen der m Prüfbereiche (15), die eine große Wahrscheinlichkeit besitzen, einen Öffnungsausfall der Kontaktlöcher (16) in jedem einer Mehrzahl von Halbleiterwafern (1) aufzuweisen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur und eine Vorrichtung für die Prüfung einer Halbleiter­ einrichtung, genauer auf ein Verfahren und eine Vorrichtung, die dafür verwendet werden, um zu prüfen, ob ein Öffnungsausfall eines Kontaktloches, das in einem Halbleiterwafer gebildet ist, durch Betrachten eines Sekundärelektronenbildes, das durch Bestrahlung mit einem Ladungsteilchenstrahl erhalten wird, auftritt.
Zwei Verfahren sind verwendet worden, um zu prüfen, ob ein Kontaktloch, das in einem Halbleiterwafer gebildet ist, of­ fen/nicht offen ist. Eines von diesen ist in einer schemati­ schen Ansicht in Fig. 16 gezeigt. Das Verfahren verwendet ei­ ne Fehlerprüfeinrichtung 100 und eine Ladungsteilchenstrah­ leinrichtung 101. Zuerst wird die Fehlerprüfeinrichtung 100 für die Prüfung verwendet. Danach erhält die Ladungsteilchen­ strahleinrichtung 101 Fehlerprüfdaten D100 von der Fehlerprü­ feinrichtung 100 und betrachtet ein Kontaktloch, welches einen Öffnungsausfall zu haben scheint.
In einem anderen Verfahren wird durch Messen des Lochdurchmes­ sers des Kontaktloches mit einer CD-SEM oder dergleichen beur­ teilt, ob ein Kontaktloch offen/nicht offen ist.
Das vorherige Verfahren weist jedoch die folgenden Probleme auf. Die Vorrichtung wird als Ganzes zwangsläufig groß, da die Fehlerprüfeinrichtung benötigt wird und überdies nimmt die Durchführung der Prüfung lange Zeit in Anspruch, da die Feh­ lerprüfung durch die Fehlerprüfeinrichtung und die Betrachtung des Fehlerabschnittes durch die Ladungsteilchenstrahleinrich­ tung unabhängig voneinander durchgeführt werden.
Das letztere Verfahren weist das Problem auf, daß es eine ge­ ringe Prüfzuverlässigkeit verglichen mit den vorhergehenden Verfahren besitzt, da die Beurteilung, ob ein Kontaktloch of­ fen/nicht offen ist, nur durch Messen des Lochdurchmessers und nicht durch direktes Prüfen dahingehend, ob das Kontaktloch wirklich geöffnet ist, geschieht.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur und einer Vorrichtung für die Prüfung ei­ ner Halbleitereinrichtung mit einem einfacheren Aufbau, wobei keine Fehlerprüfeinrichtung verwendet wird, eine kurze Prüf­ zeit benötigt wird und hohe Prüfzuverlässigkeit gewährleistet wird, ob ein Kontaktloch, das in einem Halbleiterwafer gebil­ det ist, offen/nicht offen ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 oder 5 sowie eine Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 11.
Die vorliegende Erfindung richtet sich insbesondere auf ein Verfahren zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung. Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in dem Verfähren einer der Halbleiterwafer, wobei jeder mit einer Mehrzahl von Löchern versehen ist, auf einem Tisch als ein Halbleiterwafer bei der Prüfung befestigt und wird angenommen, daß kleine Be­ reiche, die durch Partitionierung der Waferoberfläche des Halbleiterwafers bei der Prüfung in eine Mehrzahl von Berei­ chen erhalten werden, als Prüfbereiche definiert werden und jedes der Prüfbereiche mit Ladungsteilchen von einer Bestrah­ lungseinheit mit einem Ladungsteilchenstrahl bestrahlt wird und ein Sekundärelektronenbild, das durch Bestrahlen mit den Ladungsteilchen erhalten wird, betrachtet wird, um zu prüfen, ob ein Öffnungsausfall in den Löchern innerhalb jedem dieser kleinen Bereiche auftritt und das Verfahren nach der ersten Ausführungsform die Schritte aufweist: (a) Eingeben von Posi­ tionsdaten des mindestens einen angegebenen kleinen Bereichs in eine Steuereinheit und der mindestens eine angegebene klei­ ne Bereich eine Wahrscheinlichkeit besitzt, den Öffnungsaus­ fall aufzuweisen, die größer ist als die der anderen kleinen Bereiche auf der Waferoberfläche; und (b) Prüfen, ob der Öff­ nungsausfall in dem mindestens einen angegebenen kleinen Be­ reich auftritt und zugleich die Steuereinheit die Ladungsteil­ chenbestrahlungseinheit und den Tisch, basierend auf den Posi­ tionsdaten, relativ verschiebt, so daß der mindestens eine an­ gegebene kleine Bereich mit den Ladungsteilchen bestrahlt wird.
In dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt beinhaltet der Schritt (a) gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Schritte: (a-1) Eingeben von Entwurfsdaten des Halbleiterwafers in eine Prüfbereichsbestimmungseinheit; und (a-2) Identifizierung des mindestens einen angegebenen kleinen Bereichs auf der Basis der Entwurfsdaten durch die Prüfbe­ reichsbestimmungseinheit.
In dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt beinhaltet der Schritt (a) gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung die Schritte: (a-1) Eingeben einer Fehlerverteilung auf der Waferoberfläche, die von einer Mehrzahl von Produkten erhalten wird, die bereits hergestellt sind durch Verwendung von Chips, die von den anderen Halbleiterwafern mit der gleichen Struktur wie der Halbleiterwafer bei der Prüfung erhalten wer­ den, in eine Prüfbereichsbestimmungseinheit; und (a-2) Identi­ fizierung eines angegebenen Bereichs auf der Waferoberfläche, der wahrscheinlich einen Fehler aufweist, basierend auf der Fehlerverteilung durch die Prüfbereichsbestimmungseinheit, um den kleinen Bereich, der dem angegebenen Bereich entspricht, als den angegebenen kleinen Bereich zu bestimmen.
In dem Verfahren gemäß einem des ersten bis dritten Aspektes beinhaltet gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung der mindestens eine angegebene kleine Bereich eine Mehr­ zahl von angegebenen kleinen Bereichen und das Verfahren weist desweiteren die Schritte auf: (c) Speichern von Prüfergebnis­ sen, die durch das Prüfverfahren erhalten werden, in eine Da­ tenbank; und (d) Identifizierung eines Bereichs mit hoher Aus­ fallhäufigkeit, in welchem das Auftreten des Öffnungsausfalles in einer Mehrzahl der Halbleiterwafer innerhalb einer Mehrzahl der angegebenen kleinen Bereiche zu finden ist, während die Steuereinheit sich an die Datenbank wendet und in dem Verfah­ ren dem vierten Aspekt die Prüfung hinsichtlich des Auftretens des Öffnungsausfalles nur in dem Bereich mit hoher Ausfallhäu­ figkeit in dem Schritt (b) durchgeführt wird.
In dem Verfahren zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist einer der Halbleiterwafer, die mit einer Mehrzahl von Löchern versehen sind, auf einem Tisch als ein Halbleiterwafer bei der Prüfung befestigt und es wird angenommen, daß kleine Bereiche, die durch Partitionierung der Waferoberfläche des Halbleiterwafers bei der Prüfung in eine Mehrzahl von Bereichen erhalten wer­ den, als Prüfbereiche definiert werden, und jedes der Prüfbe­ reiche mit Ladungsteilchen von einer Ladungsteilchenbestrah­ lungseinheit bestrahlt werden und ein Sekundärelektronenbild, das durch Bestrahlung mit den Ladungsteilchen erhalten wird, betrachtet wird um zu prüfen, ob ein Öffnungsausfall in den Löchern innerhalb jedem dieser kleinen Bereiche auftritt, und das Verfahren weist die Schritte auf: (a) Speichern der Prü­ fergebnisse, die durch das Prüfverfahren erhalten werden, in eine Datenbank; (b) Identifizierung eines Bereichs mit großer Ausfallhäufigkeit, in welchem das Auftreten des Öffnungsaus­ falls in einer Mehrzahl der Halbleiterwafer innerhalb einer Mehrzahl der kleinen Bereiche gefunden wird, während eine Steuereinheit sich an die Datenbank wendet; und (c) Prüfen, ob der Öffnungsausfall in dem Bereich mit großer Ausfallhäufig­ keit auftritt, während die Steuereinheit die Ladungsteilchen­ bestrahlungseinheit und den Tisch so relativ verschieben, daß der Bereich mit hoher Ausfallhäufigkeit mit den Ladungsteil­ chen in dem Halbleiterwafer bei der Prüfung bestrahlt wird.
In dem Verfahren gemäß einem der ersten bis fünften Aspekte enthält die Mehrzahl der Löcher gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von Löcher, die zu einer ersten Gruppe gehören und eine Mehrzahl von Löcher, die zu einer zweiten Gruppe gehören, welche sich voneinander un­ terscheiden bezüglich der Intensität der Sekundärelektronen, die von den Lochoberflächen durch Bestrahlung mit den Ladungs­ teilchen selbst dann erzeugt werden, wenn kein Öffnungsausfall auftritt und der Schritt (b) die Schritte umfaßt: (b-1) Grup­ pieren der Mehrzahl der Löcher, die in dem mindestens einen angegebenen kleinen Bereich enthalten sind, in Löcher, die zu der ersten Gruppe gehören und Löchern, die zu der zweiten Gruppe gehören; (b-2) Prüfen, ob der Öffnungsausfall in den zu der ersten Gruppe gehörenden Löcher auftritt; und (b-3) Prü­ fen, ob der Öffnungsausfall in den zu der zweiten Gruppe gehö­ renden Löchern auftritt, wobei der Schritt (b-3) unabhängig von dem Schritt (b-2) durchgeführt wird.
Die vorliegende Erfindung richtet sich ebenfalls an eine Vor­ richtung zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung. Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die Vorrich­ tung: einen Tisch, auf welchem einer der Halbleiterwafer, von denen jeder mit einer Mehrzahl von Löchern versehen ist, befe­ stigt ist als ein Halbleiterwafer bei der Prüfung; eine La­ dungsteilchenbestrahlungseinheit zur Bestrahlung eines der Prüfbereiche mit Ladungsteilchen, wobei die Prüfbereiche klei­ ne Bereiche sind, die durch Partitionierung der Waferoberflä­ che des Halbleiterwafers bei der Prüfung in eine Mehrzahl von Bereichen erhalten werden; eine Ausfallbeurteilungseinheit zum Beurteilen, ob ein Öffnungsausfall in den Löchern innerhalb jedem dieser kleinen Bereiche auftritt durch Beobachten eines Sekundärelektronenbildes, das durch Bestrahlen mit den La­ dungsteilchen erhalten wird; und eine Steuereinheit für die relative Verschiebung der Ladungsteilchenbestrahlungseinheit und des Tisches, basierend auf den Positionsdaten, in einem angegebenen kleinen Bereich, der eine höhere Wahrscheinlich­ keit besitzt, einen Öffnungsausfall aufzuweisen als die ande­ ren der kleinen Bereiche auf der Waferoberfläche, so daß der angegebene kleine Bereich mit den Ladungsteilchen bestrahlt wird.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung gemäß dem siebten Aspekt desweiteren eine Prüfbe­ reichsbestimmungseinheit für die Identifizierung des angegebe­ nen kleinen Bereichs, basierend auf den Entwurfsdaten des Halbleiterwafers bei der Prüfung, auf.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung gemäß dem siebten Aspekt desweiteren eine Prüfbereichsbestimmungseinheit zur Identifizierung eines ange­ gebenen Bereichs auf der Waferoberfläche auf, der wahrschein­ lich einen Fehler aufweist, basierend auf einer Fehlervertei­ lung auf der Waferoberfläche, die von einer Mehrzahl von Produkten erhalten wird, die bereits hergestellt sind durch Ver­ wendung von Chips, die von anderen Halbleiterwafern mit der gleichen Struktur wie der Halbleiterwafer bei der Prüfung er­ halten werden, um den kleinen Bereich, der dem angegebenen Be­ reich entspricht, als der angegebene kleine Bereich zu bestim­ men.
Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung gemäß einem der siebten bis neunten Aspekte desweiteren eine Datenbank zur Speicherung von Prüfergebnissen auf, die durch Verwendung der Prüfvorrichtung erhalten werden, und auf welche von der Steuereinheit zugegriffen werden kann.
Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die Vorrichtung für die Prüfung einer Halbleitereinrichtung: einen Tisch, auf welchem einer der Halbleiterwafer, von denen jeder mit einer Mehrzahl von Löchern versehen ist, als ein Halbleiterwafer bei der Prüfung befestigt ist; eine Ladungs­ teilchenbestrahlungseinheit für die Bestrahlung eines der Prüfbereiche mit Ladungsteilchen, wobei die Prüfbereiche klei­ ne Bereiche sind, die durch Partitionierung einer Waferober­ fläche des Halbleiterwafers bei der Prüfung in eine Mehrzahl von Bereichen erhalten werden; und eine Ausfallbeurteilungs­ einheit zur Beurteilung, ob ein Öffnungsausfall in den Löchern innerhalb jedem der kleinen Bereiche auftritt durch Beobachten eines Sekundärelektronenbildes, das durch Bestrahlen mit den Ladungsteilchen erhalten wird und die Vorrichtung dem elften Aspekt umfaßt desweiteren: eine Datenbank zur Speicherung der Prüfergebnisse, die durch Verwendung der Prüfvorrichtung er­ halten werden; und eine Steuereinheit zur Identifizierung ei­ nes Bereichs mit hoher Ausfallhäufigkeit, in dem das Auftreten des Öffnungsausfalls in einer Mehrzahl der Halbleiterwafer in­ nerhalb einer Mehrzahl der kleinen Bereiche durch Bezugnahme auf die Datenbank gefunden wird und zur relativen Verschiebung der Ladungsteilchenbestrahlungseinheit und des Tisches, so daß der Bereich mit hoher Ausfallhäufigkeit mit den Ladungsteil­ chen in dem Halbleiterwafer bei der Prüfung bestrahlt wird.
Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die Vorrichtung gemäß einem siebten bis elften Aspekt eine Mehrzahl von Löchern, die zu einer ersten Gruppe gehören und eine Mehrzahl von Löchern, die zu einer zweiten Gruppe gehö­ ren, welche sich voneinander unterscheiden bezüglich der In­ tensität der Sekundärelektronen, die auf den Oberflächen der Löcher durch Bestrahlen mit den Ladungsteilchen erzeugt werden selbst dann, wenn kein Öffnungsausfall auftritt, und die Aus­ fallbeurteilungseinheit besitzt eine Lochgruppierungseinheit zur Gruppierung der Mehrzahl der Löcher, die in dem angegebe­ nen kleinen Bereich enthalten sind, in die Löcher, die zu der ersten Gruppe gehören und die Löcher, die zu der zweiten Grup­ pe gehören.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.
Das Verfahren zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung gewährleistet eine Verringerung der Zeit, die für die Prüfung gebraucht wird, verglichen mit dem eingangs beschriebenen Halbleitereinrich­ tungsprüfverfahren, das eine Fehlerprüfeinrichtung verwendet. Desweiteren erhöht das Verfahren nach dem ersten Aspekt die Prüfzuverlässigkeit verglichen mit dem eingangs beschriebenen Halbleitereinrichtungsprüfverfahren, bei welchem beurteilt wird, ob das Kontaktloch offen/nicht offen ist nur durch Mes­ sung des Lochdurchmessers. Da die Prüfung nicht auf all den Prüfbereichen durchgeführt wird, ist es desweiteren möglich, die Zeit, die für die Prüfung gebraucht wird, zu reduzieren verglichen mit dem Prüfverfahren, bei welchem die Prüfung auf all den Prüfbereichen durchgeführt wird. Da die Prüfung immer auf dem angegebenen kleinen Bereich durchgeführt wird, in dem die Wahrscheinlichkeit eines Öffnungsausfalls des Kontaktlo­ ches sehr groß ist, ist es überdies möglich, das Auftreten des Öffnungsausfalles effizient zu erfassen.
In dem Verfahren nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Er­ findung macht ein Bediener nichts, und nur die Prüfbereichbe­ stimmungseinheit identifiziert automatisch den angegebenen kleinen Bereich auf der Basis der Entwurfsdaten des Halblei­ terwafers bei der Prüfung, um den zu prüfenden angegebenen kleinen Bereich zu bestimmen. Deshalb ist es möglich, eine Au­ tomatisierung der Prüfung zu erzielen und eine Gleichmäßigkeit der Prüfgenauigkeit zu gewährleisten.
In dem Verfahren nach dem dritten Aspekt der vorliegenden Er­ findung macht der Bediener nichts, und nur die Prüfbereichbe­ stimmungseinheit bestimmt automatisch den angegebenen kleinen Bereich auf der Basis der Fehlerverteilung, um den zu prüfen­ den angegebenen kleinen Bereich zu bestimmen. Deshalb ist es möglich, eine Automatisierung der Prüfung zu erzielen und eine Gleichmäßigkeit der Prüfgenauigkeit zu gewährleisten. Durch Bezugnahme auf die Fehlerverteilung, die von eigentlichen Pro­ dukten erhalten wird, ist es überdies möglich, den angegebenen kleinen Bereich mit Rücksicht auf die Gesamtheit der Aus­ fallursachen einschließlich Probleme bei der Bearbeitung ge­ nauso wie struktureller Probleme zu bestimmen.
In dem Verfahren nach dem vierten Aspekt der vorliegenden Er­ findung, nachdem die Prüfung einer Mehrzahl der Halbleiterwa­ fer beendet ist und entsprechende Prüfergebnisse der angegebe­ nen kleinen Bereiche in der Datenbank gespeichert sind, wird anstelle der gesamten angegebenen kleinen Bereiche nur jeder der Bereiche mit hoher Ausfallhäufigkeit, in denen das Auftre­ ten des Öffnungsausfalles in einer Mehrzahl der Halbleiterwa­ fer gefunden wird, geprüft. Deshalb ist es möglich, die Zeit, die für die Prüfung gebraucht wird zu reduzieren und ferner die Effizienz der Prüfung zu erhöhen.
In dem Verfahren nach dem fünften Aspekt der vorliegenden Er­ findung, nachdem die Prüfung einer Mehrzahl der Halbleiterwa­ fer beendet ist und entsprechende Prüfergebnisse derselbigen in der Datenbank gespeichert sind, wird anstelle der gesamten angegebenen kleinen Bereiche nur jeder der Bereiche mit hoher Ausfallhäufigkeit, in denen das Auftreten des Öffnungsausfal­ les in einer Mehrzahl der Halbleiterwafer gefunden wird, ge­ prüft. Deshalb ist es möglich, die Zeit, die für die Prüfung gebraucht wird, weiter zu reduzieren und ferner die Effizienz der Prüfung weiter zu erhöhen.
In dem Verfahren nach dem sechsten Aspekt der vorliegenden Er­ findung ist es möglich, einen Prüffehler, der aufgrund eines Unterschiedes der elektrischen Kapazitäten auftritt, zu ver­ meiden, da die Prüfung an einer Gruppe von Löchern vorgenommen werden kann, die mit den Abschnitten verbunden sind, deren elektrische Kapazität gleich ist.
Die Vorrichtung zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung nach dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung gewährleistet eine Vereinfachung des Aufbaues und eine Verringerung der Zeit, die für die Prüfung gebraucht wird verglichen mit der nach dem Stand der Technik bekannten Halbleitereinrichtungs­ prüfvorrichtung, welche eine Fehlerprüfeinrichtung verwendet. Desweiteren erhöht die Vorrichtung nach dem siebten Aspekt die Prüfzuverlässigkeit verglichen mit der nach dem Stand der Technik bekannten Halbleitereinrichtungsprüfvorrichtung, wel­ che nur aufgrund der Messung des Lochdurchmessers beurteilt, ob das Kontaktloch offen/nicht offen ist. Da die Prüfung nicht an all den Prüfbereichen vorgenommen wird, ist es ferner mög­ lich, die Zeit zu reduzieren, die für die Prüfung notwendig ist verglichen mit der Prüfvorrichtung, welche die Prüfung an all den Prüfbereichen vornimmt. Da die Prüfung immer in dem angegebenen kleinen Bereich durchgeführt wird, in dem die Mög­ lichkeit des Öffnungsausfalles des Kontaktloches sehr groß ist, ist es überdies möglich, das Auftreten des Öffnungsaus­ falles effizient zu erfassen.
In der Vorrichtung nach dem achten Aspekt der vorliegenden Er­ findung macht der Bediener nichts und nur die Prüfbereichbe­ stimmungseinheit identifiziert automatisch den angegebenen kleinen Bereich auf der Basis der Entwurfsdaten des Halblei­ terwafers bei der Prüfung, um den angegebenen kleinen Bereich bei der Prüfung zu bestimmen. Deshalb ist es möglich, eine Au­ tomatisierung der Prüfung zu erzielen und eine Gleichmäßigkeit der Prüfgenauigkeit zu gewährleisten.
In der Vorrichtung nach dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung macht der Bediener nichts und nur die Prüfbereichbe­ stimmungseinheit identifiziert automatisch den angegebenen kleinen Bereich auf der Basis der Fehlerverteilung, um den zu prüfenden angegebenen kleinen Bereich zu bestimmen. Deshalb ist es möglich, eine Automatisierung der Prüfung zu erzielen und eine Gleichmäßigkeit der Prüfgenauigkeit zu gewährleisten. Durch Bezugnahme auf die Fehlerverteilung, die von eigentli­ chen Produkten erhalten wird, ist es für die Prüfbereichbe­ stimmungseinheit überdies möglich, den angegebenen kleinen Be­ reich mit Rücksicht auf die Gesamtheit der Ausfallursachen einschließlich der Probleme bei der Bearbeitung genauso wie struktureller Probleme zu bestimmen.
In der Vorrichtung nach dem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Steuereinheit den Bereich mit hoher Aus­ fallhäufigkeit, in dem das Auftreten des Öffnungsausfalls in einer Mehrzahl der Halbleiterwafer innerhalb der angegebenen kleinen Bereiche gefunden wird, durch Bezugnahme auf die Da­ tenbank identifizieren. Da, nachdem die Prüfung einer Mehrzahl der Halbleiterwafer beendet ist und die Prüfergebnisse in der Datenbank gespeichert sind, nur die Bereiche mit hoher Aus­ fallhäufigkeit geprüft werden anstelle aller der angegebenen kleinen Bereiche, so ist es ferner möglich, die Zeit zu redu­ zieren, die für die Prüfung notwendig ist und desweiteren die Effizienz der Prüfung zu erhöhen.
In der Vorrichtung nach dem elften Aspekt der vorliegenden Er­ findung ist es möglich, die Zeit weiter zu verringern, die für die Prüfung notwendig ist und desweiteren die Effizienz der Prüfung zu erhöhen, da nur die Bereiche mit hoher Ausfallhäu­ figkeit geprüft werden anstelle all der angegebenen kleinen Bereiche, nachdem die Prüfung einer Mehrzahl der Halbleiterwa­ fer beendet ist und die Prüfergebnisse davon in der Datenbank gespeichert sind.
In der Vorrichtung nach dem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Prüfung der Löcher, die zu der ersten Grup­ pe gehören und die Prüfung der Löcher, die zu der zweiten Gruppe gehören, unabhängig voneinander durchgeführt werden und es ist dabei möglich, den Prüfungsfehler, der aufgrund des Un­ terschiedes der elektrischen Kapazitäten auftritt, zu vermei­ den.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer Vorrichtung zur Prüfung einer Halb­ leitereinrichtung in Übereinstimmung mit einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine Draufsicht, die eine Waferober­ fläche eines Halbleiterwafers zeigt;
Fig. 3 ist eine Draufsicht, die schematisch einen Prüfbereich zeigt;
Fig. 4 ist ein Querschnitt, der eine Quer­ schnittsstruktur des Prüfbereichs in Fig. 3 zeigt;
Fig. 5 ist ein Diagramm, das einen Intensitätsun­ terschied der Sekundärelektronen zeigt, der abhängig davon, ob ein Kontaktloch of­ fen/nicht offen ist, hervorgerufen wird;
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das zur Erklärung eines Verfahrens zur Prüfung einer Halb­ leitereinrichtung gemäß der ersten bevor­ zugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer Vorrichtung zur Prüfung einer Halb­ leitereinrichtung gemäß einer zweiten be­ vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, das zur Erklärung eines Verfahrens zur Bestimmung von m Prüfbereichen in einem Verfahren zur Prü­ fung einer Halbleitereinrichtung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 9 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer Vorrichtung zur Prüfung einer Halb­ leitereinrichtung gemäß einer dritten be­ vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 10 stellt ein FBM dar;
Fig. 11 stellt ein weiteres FBM dar;
Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, das zur Erklärung eines Verfahrens zur Bestimmung von m Prüfbereichen in einem Verfahren zur Prü­ fung einer Halbleitereinrichtung gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 13 ist ein Querschnitt, der einen Teil einer Struktur eines Prüfbereichs zeigt;
Fig. 14 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer Vorrichtung zur Prüfung einer Halb­ leitereinrichtung gemäß einer vierten be­ vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 15 ist ein Flußdiagramm, das zur Erklärung eines Verfahrens zur Beurteilung, ob ein Kontaktloch offen/nicht offen ist durch eine Sekundärelektronenintensitätsver­ gleichseinheit verwendet wird in einem Verfahren zur Prüfung einer Halbleiterein­ richtung gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 16 ist eine Ansicht, die eine Vorrichtung zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung nach dem Stand der Technik konzeptionell zeigt.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer Vor­ richtung zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung gemäß der er­ sten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in Fig. 1 gezeigt, weist die Prüfvorrichtung für eine Halbleitereinrichtung gemäß der ersten bevorzugten Aus­ führungsform einen Wafertisch 2 mit einer Befestigungsoberflä­ che auf, auf der ein zu prüfender Halbleiterwafer 1 befestigt wird, eine mit dem Wafertisch 2 verbundene Tischantriebsein­ heit 3, eine Bestrahlungseinheit mit einem Ladungsteilchen­ strahl 4 wie zum Beispiel eine Elektronenkanone, die oberhalb der Waferbefestigungsoberfläche des Wafertisches 2 angeordnet ist, ein elektro-optisches System 11, das zwischen der Be­ strahlungseinheit mit einem Ladungsteilchenstrahl 4 und dem Wafertisch 2 angeordnet ist, eine Steuereinheit für den La­ dungsteilchenstrahl 12 verbunden mit dem elektro-optischen Sy­ stem 11, eine Sekundärelektronenerfassungseinheit 5, die in der Nähe der Waferbefestigungsoberfläche des Wafertisches 2 angeordnet ist, einen Verstärker 7, der mit der Ausgabe der Sekundärelektronenerfassungseinheit 5 verbunden ist, eine Se­ kundärelektronenintensitätsvergleichseinheit 8, die mit einer Ausgabe des Verstärkers 7 verbunden ist, eine Datenbank 9, die mit einer Ausgabe der Sekundärelektronenintensitätsvergleich­ seinheit 8 verbunden ist, einen Personalcomputer (PC) 10, der mit einer Ausgabe der Datenbank 9 und einer Hauptsteuereinheit 6 verbunden ist, die mit der Ausgabe der Datenbank 9 und einer Ausgabe des PCs 10 verbunden ist, dessen Ausgabe mit der Tischantriebseinheit 3, der Bestrahlungseinheit mit einem La­ dungsteilchenstrahl 4 und der Steuereinheit für den Ladungs­ teilchenstrahl 12 verbunden ist, aufweist.
Fig. 2 ist ein Draufsicht, die eine Waferoberfläche des Halb­ leiterwafers 1 zeigt. Die in Fig. 1 gezeigte Prüfvorrichtung für eine Halbleitereinrichtung verwendet einen kleinen Be­ reich, der durch Partitionierung der Waferoberfläche des Halb­ leiterwafers 1 in eine Mehrzahl von Bereichen erhalten wird, als eine Einheit des Prüfbereichs 15 und ob ein Kontaktloch offen/nicht offen ist, wird für jeden Prüfbereich 15 geprüft. Gewöhnlich ist eine Fläche eines Prüfbereichs 15 kleiner als eine Fläche, die von einem der Chips, die die Waferoberfläche bilden, besetzt wird.
Fig. 3 ist eine Draufsicht, die schematisch einen Prüfbereich 15 zeigt. Eine große Anzahl an Kontaktlöchern 16 ist in dem Halbleiterwafer 1 gebildet, und eine Mehrzahl an Kontaktlö­ chern 16 ist in jedem Prüfbereich 15 gebildet. In Fig. 3 sind nur zwei repräsentative Kontaktlöcher 16a und 16b gezeigt. Die jeweiligen Innenseiten der Kontaktlöcher 16a und 16b sind mit Einschüben 17a und 17b gefüllt.
Fig. 4 ist ein Querschnitt, der eine Querschnittsstruktur des Prüfbereichs 15 in Fig. 3 zeigt. Der Halbleiterwafer 1 weist ein Halbleitersubstrat 18 und einen Zwischenschicht­ isolierfilm 19, der auf einer oberen Oberfläche des Halblei­ tersubstrats 18 gebildet ist, auf. Beide Kontaktlöcher sind so gebildet, daß sie sich von einer oberen Oberfläche hin zur bo­ denseitigen Oberfläche des Zwischenschichtisolierfilms 19 er­ strecken. Eine bodenseitige Oberfläche des Kontaktloches 16a erreicht die obere Oberfläche des Halbleitersubstrats 18 und eine bodenseitige Oberfläche des Kontaktloches 16b erreicht diese nicht. Mit anderen Worten ist das Kontaktloch 16a offen und das Kontaktloch 16b ist wegen eines Öffnungsausfalles nicht offen.
Werden die Kontaktlöcher 16a und 16b durch Bestrahlen mit ei­ nem Ladungsteilchenstrahl B1, wie in Fig. 3 gezeigt, gescannt, so erscheint in diesem Prüfbereich 15 ein Intensitätsunter­ schied zwischen einem Sekundärelektron B2, das von einem Be­ reich erzeugt wird, in dem das Kontaktloch 16a gebildet ist und einem Sekundärelektron B2, das in einem Bereich erzeugt wird, in dem das Kontaktloch 16b gebildet ist, wie in Fig. 5 gezeigt, welcher durch einen Potentialunterschied der Locho­ berfläche oder dergleichen aufgrund eines Unterschieds in der elektrischen Kapazität verursacht wird. Deshalb ermöglicht ei­ ne Betrachtung der Helligkeit eines Sekundärelektronenbildes, das durch den Intensitätsunterschied hervorgerufen wird, eine Prüfung hinsichtlich der Frage, ob das Kontaktloch 16 of­ fen/nicht offen ist.
Eine spezifische Diskussion bezüglich einer Funktionsweise der Prüfvorrichtung für eine Halbleitereinrichtung, gezeigt in Fig. 1, wird unten erläutert. Eine Mehrzahl von Halbleiterwa­ fern derselben Art, die durch den gleichen Vorgang gebildet sind (das heißt Halbleiterwafer mit der gleichen Struktur), werden nacheinander zu der Prüfvorrichtung gebracht, wobei je­ der der Halbleiterwafer der Reihenfolge nach geprüft wird. Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das zur Erklärung eines Verfahrens zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung gemäß der ersten be­ vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Zuerst wird der gegenwärtig zu prüfende Halbleiterwafer 1 (zur Vereinfachung der Diskussion wird dieser als "Wafer 1 bei der Prüfung" bezeichnet) in die Prüfvorrichtung gebracht und auf einen vorbestimmten Bereich der Waferbefestigungsober­ fläche des Wafertisches 2 ausgerichtet befestigt. Danach be­ ginnt die Prüfung (Schritt SP11).
In der Prüfvorrichtung wird beurteilt, ob diese Prüfung des Wafers 1 bei der Prüfung die vorbestimmte y-te Prüfung oder mehr (danach y = 10 oder mehr nur als Beispiel) ist, mit anderen Worten, ob neun oder mehr Halbleiterwafer der gleichen Struktur bereits geprüft worden sind, bevor die Prüfung des Wafers 1 bei der Prüfung beginnt (Schritt SP12).
Ist das Ergebnis der Auswertung in dem Schritt SP12 "Ja", so wird in der Prüfvorrichtung eine Beurteilung gemacht, ob diese Prüfung des Wafers 1 bei der Prüfung die 10 mal x-te (x: na­ türliche Zahl) Prüfung (Schritt SP13) ist.
Ist das Beurteilungsergebnis in dem Schritt SP13 "Ja" oder ist das Beurteilungsergebnis in dem Schritt SP12 "Nein", so werden m zu prüfende Prüfbereiche 15 aus einer Mehrzahl von Prüfbe­ reichen 15 auf der Waferoberfläche des Wafers 1 bei der Prü­ fung (Schritt SP14) bestimmt. Die m Prüfbereiche 15 werden in einen PC 10 von einem Bediener als Daten D50 eingegeben und werden ferner von dem PC 10 in die Hauptsteuereinheit 6 als Daten D6 eingegeben. Der Bediener gibt beliebige Bereiche, von denen mit Berücksichtigung auf den Vorgang erwartet wird, daß sie Kontaktlöcher 16 mit Öffnungsausfällen darin haben, als die m Prüfbereiche 15 mit Bezug auf vorherige Prüfungsergeb­ nisse oder dergleichen an. Zum Beispiel wird ein Bereich, in dem die Kontaktlöcher 16 dicht gebildet sind, und ein Randab­ schnitt des Halbleiterwafers 1 oder dergleichen angegeben.
Dem Schritt SP14 nachfolgend erfaßt die Prüfvorrichtung das Sekundärelektron B2 durch Bestrahlung mit dem Ladungsteilchen­ strahl B1 (Schritt SP16). Die genaue Funktionsweise ist wie folgt. Die Hauptsteuereinheit 6 erzeugt ein Steuersignal S1, basierend auf den Daten D6, und gibt diese in die Tischan­ triebseinheit 3 ein, so daß einer der m Prüfbereiche 15 unmit­ telbar unterhalb der Bestrahlungseinheit mit einem Ladungs­ teilchenstrahl 4 positioniert ist. Die Tischantriebseinheit 3 treibt den Wafertisch 2 auf der Basis des Steuersignals S1. Anstatt den Wafertisch 2 zu treiben, kann die Einheit 3 des­ weiteren die Bestrahlungseinheit mit einem Ladungsteilchenstrahl 4 treiben. Mit anderen Worten, es ist nur notwendig, den Wafertisch 2 relativ zu der Bestrahlungseinheit mit einem Ladungsteilchenstrahl 4 zu bewegen. Danach gibt die Hauptsteu­ ereinheit 6 ein Steuersignal S2 in die Bestrahlungseinheit mit einem Ladungsteilchenstrahl 4 ein und die Bestrahlungseinheit mit einem Ladungsteilchenstrahl 4 bestrahlt einen der Prüfbe­ reiche 15 mit dem Ladungsteilchenstrahl B1 basierend auf dem Steuersignal S2. Parallel zu diesem gibt die Hauptsteuerein­ heit 6 ein Steuersignal S3 in die Steuereinheit für den La­ dungsteilchenstrahl 12 ein und die Steuereinheit für den La­ dungsteilchenstrahl 12 steuert einen Umlauf des Ladungsteil­ chenstrahls B1 mit dem elektro-optischen System aufgrund des Steuersignals S3. Danach erfaßt die Sekundärelektronenerfas­ sungseinheit 5 das Sekundärelektron B2, welches durch Bestrah­ len des Prüfbereichs 15 mit dem Ladungsteilchenstrahl B1 er­ zeugt wurde, um das Sekundärelektronenbild des Prüfbereichs 15 zu erhalten.
Dem Schritt SP16 nachfolgend beurteilt die Prüfvorrichtung, ob das Kontaktloch 16 offen/nicht offen (Schritt Sp17) ist. Die genaue Funktionsweise ist wie folgt. Der Verstärker 7 ver­ stärkt ein Erfassungsergebnis D1 des Sekundärelektrons B2 durch die Sekundärelektronenerfassungseinheit 5 und gibt ein verstärktes Ergebnis D2 in die Sekundärelektronenintensitäts­ vergleichseinheit 8 ein. Wie oben bereits diskutiert, ergibt sich ein Intensitätsunterschied des Sekundärelektrons B2, das durch Bestrahlen mit dem Ladungsteilchenstrahl B1 erzeugt wur­ de, zwischen dem Kontaktloch 16a, welches offen ist und dem Kontaktloch 16b, welches nicht offen ist. Die Sekundärelektro­ nenintensitätsvergleichseinheit 8 konvertiert die Helligkeit des Sekundärelektronenbildes in Zahlen oder Abstufungen und vergleicht entsprechende Zahlen oder Abstufungen verhältnismä­ ßig mit Bezug auf die Kontaktlöcher 16, um zu beurteilen, ob die Kontaktlöcher 16, die in dem Prüfbereich 15 gebildet sind, jeweils offen/nicht offen sind.
Dem Schritt SP17 nachfolgend registriert die Prüfvorrichtung das Prüfergebnis des Prüfbereichs 15 und eine Prüfadresse in Übereinstimmung miteinander auf der Datenbank 9 (Schritt SP18). Desweiteren kann es einen Fall geben, bei dem die Prüfvorrichtung ein Prüfbild des Prüfbereiches 15 in dem Schritt SP16 erhält und das Prüfbild und die Prüfadresse in Übereinstimmung miteinander in dem Schritt SP18 auf der Daten­ bank 9 registriert. Diese Informationsabschnitte werden jedes­ mal registriert und gespeichert, wenn die Prüfung an anderen Prüfbereichen 15 des Wafers 1 bei der Prüfung oder eines ande­ ren Halbleiterwafers 1 durchgeführt wird, und können aus der Prüfvorrichtung durch den PC 10 als die Daten D4 nach außen hin gebracht werden.
Ist das Beurteilungsergebnis in dem Schritt SP13 "Nein", so werden in der Prüfvorrichtung n (< m) zu prüfende Prüfbereiche 15 aus den m Prüfbereichen 15 (Schritt SP15) bestimmt. Die ge­ naue Funktionsweise ist wie folgt. Zuerst liest die Hauptsteu­ ereinheit 6 die Information (besonders das Prüfergebnis und die Prüfadresse) aus der Datenbank 9 als Daten D5 aus. Zu die­ sem Zeitpunkt speichert die Datenbank 9 die Prüfergebnisse und die Prüfadressen der m Prüfbereiche 15 für jeden von minde­ stens neun Halbleiterwafern 1. Mit Bezug auf die Information identifiziert die Hauptsteuereinheit 6 die n Prüfbereiche 15 mit der höchsten Frequenz, mit welcher der Öffnungsausfall der Kontaktlöcher 16 (mit anderen Worten, Ausfall mit der höchsten Häufigkeit) auf mindestens neun Halbleiterwafern aus den m Prüfbereichen 15 auftritt. Nachdem der Schritt SP15 beendet ist, wird in den Schritten SP16 bis SP18 die obige Prüfung der n Prüfbereiche 15 durchgeführt und die Information wird in der Datenbank 9 gespeichert.
Desweiteren kann es einen anderen Fall geben, bei welchem die Datenbank 9 von dem Aufbau der Fig. 1 entfernt ist und die Schritte SP12, SP13 und SP14 aus dem Flußdiagramm der Fig. 6 weggelassen werden. Dies gilt ebenso für die zweite bis vierte bevorzugte Ausführungsform, die später diskutiert werden. In diesem Fall wird der Schritt SP11 von dem Schritt SP14 ge­ folgt.
Desweiteren kann es einen weiteren Fall geben, bei welchem der PC 10 von dem Aufbau in Fig. 1 entfernt ist und der Schritt SP14 in dem Flußdiagramm der Fig. 6 weggelassen wird. In die­ sem Fall, wenn das Auswerteergebnis in dem Schritt SP13 "Ja" ist, so wird die Prüfung für all die Prüfbereiche 15 auf der Waferoberfläche des Wafers 1 bei der Prüfung durchgeführt.
Auf diese Weise gewährt das Verfahren zur und eine Vorrichtung für die Prüfung einer Halbleitereinrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform eine Vereinfachung des Aufbaues und die Verringerung der Zeit, die für die Prüfung benötigt wird verglichen mit dem nach dem Stand der Technik üblichen Verfahren zur und einer Einrichtung für die Prüfung einer Halbleitereinrichtung, die von der Fehlerprüfeinrichtung Ge­ brauch macht und ferner die Zuverlässigkeit erhöht verglichen mit dem nach dem Stand der Technik üblichen Verfahren zur und Vorrichtung für die Prüfung einer Halbleitereinrichtung, wobei nur durch Messen des Lochdurchmessers beurteilt wird, ob das Kontaktloch offen/nicht offen ist. Da nicht alle Prüfbereiche auf der Waferoberfläche geprüft werden, ist es ferner möglich, die Zeit, die für die Prüfung benötigt wird, zu reduzieren verglichen mit einem Fall, bei dem alle Prüfbereiche geprüft werden. Überdies ist es möglich, die Häufigkeit eines Öff­ nungsausfalls effizient zu erfassen, da die angegebenen m Prüfbereiche, bei denen Öffnungsausfälle der Kontaktlöcher zu erwarten sind, geprüft werden.
Nachdem die Prüfung einer vorbestimmten Anzahl von Halbleiter­ wafern oder mehr beendet ist und entsprechende Prüfergebnisse und Prüfadressen der m Prüfbereiche zu einem gewissen Grad in der Datenbank gespeichert sind, werden anstelle aller m Prüf­ bereiche nur die n Prüfbereiche mit der höchsten Frequenz, mit welcher der Öffnungsausfall der Kontaktlöcher in einer Mehr­ zahl von Halbleiterwafern auftritt, geprüft. Deshalb ist es ferner möglich, die Zeit, die für die Prüfung benötigt wird, zu reduzieren und ferner die Prüfeffizienz zu erhöhen.
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer Vor­ richtung zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Prüfvorrichtung für eine Halbleitereinrichtung ge­ mäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform, gezeigt in Fig. 7, weist einen Grundaufbau der Prüfvorrichtung für eine Halb­ leitereinrichtung der ersten bevorzugten Ausführungsform, ge­ zeigt in Fig. 1, auf und weist desweiteren eine Prüfadressen­ bestimmungseinheit 20, die mit einer Eingabe der Hauptsteuer­ einheit 6 verbunden ist und eine CAD-Datenspeichereinheit 21 mit einer Ausgabe, die mit einer Eingabe der Prüfadressenbe­ stimmungseinheit 20 verbunden ist. Die CAD- Datenspeichereinheit 21 speichert im voraus CAD-Daten D10, welche Entwurfsdaten des Halbleiterwafers 1 sind.
In dem obigen Prüfverfahren einer Halbleitereinrichtung der ersten bevorzugten Ausführungsform teilt der Bediener die m Prüfbereiche 15 der Hauptsteuereinheit 6 durch den PC 10 in dem y-ten Schritt SP14 mit. Im Gegensatz dazu wird das folgen­ de Verfahren verwendet, um die m Prüfbereiche 15 in dem Prüfverfahren einer Halbleitereinrichtung nach der zweiten be­ vorzugten Ausführungsform zu bestimmen, anstelle der Ausfüh­ rung des Schrittes SP14.
Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, das zur Erklärung eines Verfah­ rens zur Bestimmung der m Prüfbereiche 15 in dem Verfahren zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung nach der zweiten bevorzug­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Zuerst liest die Prüfadressenbestimmungseinheit 20 die CAD- Daten D10 aus der CAD-Datenspeichereinheit 21 (Schritt SP21) aus. Danach nimmt die Prüfadressenbestimmungseinheit 20 Daten betreffend der Abschnitte, in denen Kontaktlöcher 16 gebildet sind, aus den ausgelesenen CAD-Daten D10 (Schritt SP22) her­ aus.
Als nächstes wählt die Prüfadressenbestimmungseinheit 20 einen Abschnitt, in dem der Öffnungsausfall strukturbedingt häufiger auftritt, bezogen auf die Information, die in dem Schritt SP22 gewonnen wurde. Die genaue Funktionsweise ist wie folgt. Zu­ erst nimmt die Prüfadressenbestimmungseinheit 20 m1 Prüfberei­ che 15 aus einer Mehrzahl von Prüfbereichen 15 auf der Wafer­ oberfläche in einer Reihenfolge mit zunehmendem Lochdurchmes­ ser der Kontaktlöcher 16, die in den Prüfbereichen 15 gebildet sind (Schritt SP23), heraus. Nachfolgend nimmt die Prüfadres­ senbestimmungseinheit 20 m2 Prüfbereiche 15 aus einer Mehrzahl von Prüfbereichen 15 auf der Waferoberfläche in einer Reihen­ folge mit abnehmender Dichte der Kontaktlöcher 16, die in den Prüfbereichen 15 gebildet sind (Schritt SP24), heraus. Die Dichte der Kontaktlöcher 16 wird durch Abzählen der Anzahl der pro Flächeneinheit gebildeten Kontaktlöcher 16 erhalten. Da­ nach nimmt die Prüfadressenbestimmungseinheit 20 m3 Prüfberei­ che 15 aus einer Mehrzahl von Prüfbereichen 15 auf der Wafer­ oberfläche in einer Reihenfolge mit abnehmender Tiefe der Kon­ taktlöcher 16, die in den Prüfbereichen 15 gebildet sind (Schritt SP25), heraus.
Dem Schritt SP25 nachfolgend bestimmt die Prüfadressenbestim­ mungseinheit 20 die Werte m1, m2 und m3 so, daß die Beziehung m1 + m2 + m3 = m erfüllt wird, um die m Prüfbereiche 15 zu bestimmen (Schritt SP26). Die Prüfadressenbestimmungseinheit 20 gibt die jeweiligen Adreßdaten A1 der m Prüfbereiche 15, die auf diese Weise bestimmt wurden, in die Hauptsteuereinheit 6 ein.
In dem Verfahren zur und der Vorrichtung für die Prüfung einer Halbleitereinrichtung gemäß der zweiten bevorzugten Ausfüh­ rungsform, teilt der Bediener der Prüfvorrichtung nichts mit, um die m zu prüfenden Prüfbereiche zu bestimmen, jedoch iden­ tifiziert die Prüfvorrichtung automatisch die m Prüfbereiche aufgrund der Entwurfsdaten des Halbleiterwafers bei der Prü­ fung. Deshalb ist es möglich, eine Automatisierung der Prüfung zu erzielen und eine Gleichmäßigkeit der Prüfgenauigkeit zu gewährleisten.
Fig. 9 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer Vor­ richtung für die Prüfung einer Halbleitereinrichtung gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Prüfvorrichtung für eine Halbleitereinrichtung ge­ mäß der dritten bevorzugten Ausführungsform, gezeigt in Fig. 9, weist einen Grundaufbau der Prüfvorrichtung für eine Halb­ leitereinrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungs­ form, gezeigt in Fig. 1, auf und weist desweiteren eine Prüfadressenbestimmungseinheit 30 mit einer Ausgabe, die mit der Eingabe der Hauptsteuereinheit 6 verbunden ist, und eine FBM (Fail Bit Map) -Datenspeichereinheit 31 mit einer Ausgabe, die mit einer Eingabe der Prüfadressenbestimmungseinheit 30 verbunden ist, auf. Die FBM-Datenspeichereinheit 31 speichert im voraus eine Mehrzahl der FBM-Daten D11, die eine Fehlerver­ teilung auf der Waferoberfläche anzeigen, die von einer Mehr­ zahl von Produkten erhalten wird, die bereits hergestellt sind durch Verwendung von Chips, die von anderen Halbleiterwafern mit der gleichen Struktur wie der Wafer 1 bei der Prüfung er­ halten wurden. Zum Beispiel werden die FBM-Daten D11 der zehn letzten FBMs gespeichert.
Fig. 10 und 11 stellen zwei verschiedene FBMs 32a und 32b dar. In den FBMs 32a und 32b ist eine Mehrzahl von virtuellen Chips 33 in der gleichen Anordnung wie die Chipanordnung auf der Waferoberfläche des Halbleiterwafers 1 gebildet. Einige der virtuellen Chips 33, die denjenigen Chips entsprechen, die angeblich fehlerhaft sind aufgrund des Öffnungsausfalls des Kontaktloches, wie zum Beispiel ein Kontaktausfall eines Drah­ tes, werden als fehlerhafte Chips 34 dargestellt, so daß sie von den anderen virtuellen Chips 33 unterscheidbar sind. Zum Beispiel sind in dem FBM 32a drei fehlerhafte Chips 34a, 34b und 34c als fehlerhafte Chips 34 gezeigt und in dem FBM 32b sind drei fehlerhafte Chips 34a, 34b und 34d als fehlerhafte Chips 34 gezeigt.
In dem Verfahren zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform teilt der Bediener die m Prüfbereiche 15 der Hauptsteuereinheit 6 durch den PC 10 in dem Schritt SP14 mit. Im Gegensatz dazu wird das folgende Ver­ fahren zur Bestimmung der m Prüfbereiche 15, anstelle der Aus­ führung des Schrittes SP14, in dem Verfahren zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung gemäß der dritten bevorzugten Ausfüh­ rungsform verwendet.
Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, das zur Erklärung des Verfah­ rens zur Bestimmung der m Prüfbereiche 15 in dem Verfahren zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung gemäß der dritten bevor­ zugten Ausführungsform verwendet wird. Zuerst liest die Prüfadressenbestimmungseinheit 30 eine Mehrzahl der FBM-Daten D11, die in der FBM-Datenspeichereinheit 31 gespeichert sind (Schritt SP31), ein. Nachfolgend nimmt die Prüfadressenbestim­ mungseinheit 30 die Adressen der fehlerhaften Chips 34 für je­ des der FBM-Daten D11 (Schritt SP32) heraus.
Als nächstes identifiziert die Prüfadressenbestimmungseinheit 30 einen oder eine Mehrzahl der fehlerhaften Chips 34, geord­ net nach abnehmender Vorkommenshäufigkeit in einer Mehrzahl der FBMs 32, aus einer Mehrzahl der fehlerhaften Chips 34, in dem Bezug auf die Adressen genommen wird, die in dem Schritt SP32 für jedes der FBMs 32 herausgenommen wurden. Als Beispiel werden in den Beispielen der Fig. 10 und 11 fehlerhafte Chips 34a und 34b in beiden FBMs 32a und 32b gefunden und die fehlerhaften Chips 34c und 34d werden nicht in beiden FBMs 32a und 32b gefunden. Danach bestimmt die Prüfadressenbestimmungs­ einheit 30 die m Prüfbereiche 15, die den identifizierten feh­ lerhaften Chips 34 entsprechen (Schritt SP33). Anschließend gibt die Prüfadressenbestimmungseinheit 30 die Adressendaten A2 von jedem der m Prüfbereiche 15, die auf diese Weise be­ stimmt wurden, in die Hauptsteuereinheit 6 ein.
Auf diese Weise wird mit dem Verfahren zur und der Vorrichtung für die Prüfung einer Halbleitereinrichtung gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform der folgende Effekte als auch der, der durch das Verfahren zur und der Vorrichtung für die Prü­ fung einer Halbleitereinrichtung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform erhalten wird, erzielt. Genauer gesagt, mit Bezug auf die FBMs, die von eigentlichen Produkten erhalten werden, ist es möglich, die m Prüfbereiche mit Rücksicht auf die Gesamtheit der Ausfallursachen einschließlich Probleme mit der Bearbeitung als auch strukturelle Probleme zu bestimmen.
Fig. 13 ist ein Querschnitt, der einen Abschnitt einer Struk­ tur eines Prüfbereiches 15 zeigt. In dem Zwischenschichtiso­ lierfilm 19 sind Drähte 42c und 42d als Drähte in einer ersten Schicht gebildet und Drähte 42a und 42b als Drähte einer zwei­ ten Schicht gebildet. Jedes der Drähte 42a bis 42d erstreckt sich entlang einer Richtung rechtwinklig zur Papierebene. In einer oberen Oberfläche des Zwischenschichtisolierfilms 19 sind Kontaktlöcher 16a bis 16d, deren Inneres mit Einschüben 17a bis 17d gefüllt ist, gebildet und mit den Drähten 42a bis 42d verbunden. Die Drähte 42a und 42b und die Drähte 42c und 42d sind bezüglich ihrer strukturellen Elemente wie Breite, Länge und Höhe gleich und die Drähte 42a und 42b und die Dräh­ te 42c und 42d sind voneinander verschieden. Die Drähte 42a bis 42d verwenden das gleiche Material. Wenn jedes der Drähte 42a und 42b eine elektrische Kapazität C1 hat, so hat deshalb mit dieser Annahme jedes der Drähte 42c und 42d eine elektri­ sche Kapazität C2, die von der elektrischen Kapazität C1 ver­ schieden ist. Obwohl nur die vier Kontaktlöcher 16a bis 16d in Fig. 13 gezeigt sind, so gibt es Kontaktlöcher mit der glei­ chen Struktur wie das Kontaktloch 16a (auch als "erstes Kon­ taktloch" der Einfachheit halber für die Beschreibung ge­ nannt), die mit dem Draht 42a in einer Ebene oberhalb oder un­ terhalb der Papierebene verbunden sind und Kontaktlöcher ("zweite Kontaktlöcher"), die mit dem Halbleitersubstrat 18 verbunden sind, und ähnliche.
Betrachtet man nun einen Fall, bei dem ein Sekundärelektronen­ bild eines Abschnittes betrachtet wird, in dem die Kontaktlö­ cher 16b und 16c gebildet sind, nachdem der Prüfbereich 15 in Fig. 13 mit dem Ladungsteilchenstrahl B1 bestrahlt ist. Wie oben erwähnt, hat der Draht 42b die elektrische Kapazität C1 und der Draht 42c die elektrische Kapazität C2. Da die Drähte 42b und 42c voneinander verschieden sind bezüglich ihrer elek­ trischen Kapazität, so sind die Kontaktlöcher 16b und 16c nach Bestrahlung mit dem Ladungsteilchenstrahl B1 voneinander ver­ schieden bezüglich ihrer Oberflächenpotentiale und als ein Er­ gebnis sind die Sekundärelektronen B2, die von den Oberflächen der Kontaktlöcher 16b und 16c entladen wurden, bezüglich ihrer Intensität voneinander unterschiedlich. Mit dem Intensitätsun­ terschied der Sekundärelektronen kommt deshalb bei der Beur­ teilung heraus, daß eines der Kontaktlöcher 16b und 16c einen Öffnungsausfall aufweist, obwohl beide der Kontaktlöcher 16b und 16c keinen Öffnungsausfall, wie in Fig. 13 gezeigt, aufweist. Die vierte bevorzugte Ausführungsform schlägt ein Ver­ fahren zur und eine Vorrichtung für die Prüfung einer Halblei­ tervorrichtung vor, welche diesen Prüffehler vermeidet.
Fig. 14 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer Vor­ richtung zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in Fig. 14 gezeigt, weist die Prüfvorrichtung ei­ ner Halbleitereinrichtung gemäß der vierten bevorzugten Aus­ führungsform einen Grundaufbau der Prüfvorrichtung einer Halb­ leitereinrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungs­ form, gezeigt in Fig. 1, auf und weist ferner eine Prüfgrup­ pierungseinheit 40 mit einer Ausgabe, die mit einer Eingabe der Sekundärelektronenintensitätsvergleichseinheit 8 verbunden ist und eine CAD-Datenspeichereinheit 41 mit einer Ausgabe, die mit einer Eingabe der Prüfgruppierungseinheit 40 verbunden ist, auf. Die CAD-Datenspeichereinheit 41 speichert im voraus CAD-Daten D12, welche gleich den Entwurfsdaten des Halbleiter­ wafers 1 sind.
Fig. 15 ist ein Flußdiagramm, daß zur Erklärung eines Verfah­ rens verwendet wird, um durch eine Sekundärelektronenintensi­ tätsvergleichseinheit 8 in dem Verfahren zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung gemäß der vierten bevorzugten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung zu beurteilen, ob ein Kontaktloch 16 offen/nicht offen ist. Zuerst fängt die Sekun­ därelektronenintensitätsvergleichseinheit ein Prüfbild ein (Schritt SP41). Genauer, das verstärkte Ergebnis D2 wird von dem Verstärker 7 an die Sekundärelektronenintensitätsver­ gleichseinheit 8 eingegeben. Nachfolgend liest die Prüfgrup­ pierungseinheit 40 die CAD-Daten an der gleichen Stelle wie das Prüfbild (das heißt CAD-Daten, die dem gegenwärtigen Prüf­ bereich 15 entsprechen) aus den CAD-Daten D12, die in der CAD- Datenspeichereinheit 41 gespeichert sind (Schritt SP42).
Als nächstes gruppiert die Prüfgruppierungseinheit 40 eine Mehrzahl der Kontaktlöcher 16, die in den CAD-Daten 12 enthal­ ten sind und die in dem Schritt SP42 ausgelesen wurden, in ei­ ne Mehrzahl von Gruppen abhängig von der elektrischen Kapazi­ tät in Abschnitten, mit welchen die Kontaktlöcher 16 verbunden sind. Genauer werden die folgenden Schritte SP43 bis SP46 aus­ geführt. Zuerst nimmt die Prüfgruppiereinheit 40 willkürlich zwei Kontaktlöcher 16 aus den CAD-Daten 12, die in dem Schritt SP42 ausgelesen wurden, heraus (Schritt SP43).
Die Prüfgruppierungseinheit 40 beurteilt, ob die zwei Kontakt­ löcher 16, die in dem Schritt SP43 herausgenommen wurden, ver­ bunden sind mit dem gleichen Abschnitt mit Bezug auf die CAD- Daten 12, die in dem Schritt SP42 ausgelesen wurden (Schritt SP44). Betrachtet man zum Beispiel einen Fall, bei welchem die Prüfgruppierungseinheit 40 das Kontaktloch 16a der Fig. 13 und das erste Kontaktloch in dem Schritt SP43 herausnimmt. In diesem Fall, da beide Kontaktlöcher mit den Drähten 42a ver­ bunden sind, lautet das Auswerteergebnis der Prüfgruppierungs­ einheit 40 in dem Schritt SP44 "Ja". Betrachtet man auf der anderen Seite einen Fall, bei welchem die Prüfgruppierungsein­ heit 40 das Kontaktloch 16a der Fig. 13 und das zweite Kon­ taktloch in dem Schritt SP43 herausnimmt. In diesem Fall ist das Kontaktloch 16a mit dem Draht 42a verbunden und zugleich ist das zweite Kontaktloch mit dem Halbleitersubstrat 18 ver­ bunden. Deshalb lautet das Auswerteergebnis der Prüfgruppie­ rungseinheit 40 in dem Schritt SP44 "Nein".
Lautet das Auswerteergebnis in dem Schritt SP44 "Nein", so be­ urteilt die Prüfgruppierungseinheit 40, ob die Abschnitte, mit denen die Kontaktlöcher 16 verbunden sind, die gleichen struk­ turellen Elemente (Länge, Breite, Höhe oder dergleichen, falls der Abschnitt gleich dem Draht 42 ist) mit Bezug auf die CAD- Daten D12, die in dem Schritt SP42 ausgelesen wurden, aufwei­ sen (Schritt SP45). Betrachtet man zum Beispiel einen Fall, bei dem die Prüfgruppierungseinheit 40 die Kontaktlöcher 16a und 16b der Fig. 13 in dem Schritt SP43 herausnimmt. In die­ sem Fall, da die Drähte 43a und 42b, mit denen die Kontaktlö­ cher 16a und 16b verbunden sind, die gleichen strukturellen Elemente aufweisen, so lautet das Beurteilungsergebnis der Prüfgruppierungseinheit 40 in dem Schritt SP45 "Ja". Betrach­ tet man auf der anderen Seite einen weiteren Fall, bei welchem die Prüfgruppierungseinheit 40 die Kontaktlöcher 16a und 16c der Fig. 13 in dem Schritt SP43 herausnimmt. In diesem Fall, da die Drähte 42a und 42c, mit denen die Kontaktlöcher 16a und 16c verbunden sind, verschiedene strukturelle Elemente aufwei­ sen, so lautet das Beurteilungsergebnis der Prüfgruppierungs­ einheit 40 in dem Schritt SP45 "Nein".
Ist das Beurteilungsergebnis in dem Schritt SP45 "Ja", so be­ urteilt die Prüfgruppierungseinheit 40, ob die Drähte 42, mit denen die Kontaktlöcher 16 verbunden sind, das gleiche Materi­ al mit Bezug auf die CAD-Daten D12 aufweisen, die in dem Schritt SP42 ausgelesen wurden (Schritt SP46). Betrachtet man zum Beispiel einen Fall, bei welchem die Prüfgruppierungsein­ heit 40 die Kontaktlöcher 16c und 16d der Fig. 13 in dem Schritt SP43 herausnimmt. In diesem Fall, da die Drähte 42c und 42d, mit denen die Kontaktlöcher 16c und 16d verbunden sind, das gleiche Material aufweisen, so lautet das Beurtei­ lungsergebnis der Prüfgruppierungseinheit 40 in dem Schritt SP46 "Ja".
Ist das Beurteilungsergebnis in dem Schritt SP44 "Ja" oder das in dem Schritt SP46 "Ja", so sind die elektrischen Kapazitäten in den Abschnitten, mit denen die zwei Kontaktlöcher 16 ver­ bunden sind, die in dem Schritt SP43 herausgenommen wurden, gleich. Ist auf der anderen Seite das Beurteilungsergebnis in den Schritten SP45 und SP46 "Nein", so sind die elektrischen Kapazitäten in den Abschnitten, mit denen die zwei Kontaktlö­ cher 16 verbunden sind, die in dem Schritt SP43 herausgenommen wurden, voneinander verschieden. In diesem Fall, zurück zu dem Schritt SP43, werden wieder zwei weitere Kontaktlöcher 16 her­ ausgenommen und die obigen Vorgänge werden wiederholt.
Die Prüfgruppierungseinheit 40 führt wiederholt die Vorgänge der Schritte SP43 bis SP44 aus, bis alle Kontaktlöcher 16, die in den CAD-Daten D12 enthalten sind, die in dem Schritt SP42 ausgelesen wurden, in beliebige Gruppen abhängig von der elek­ trischen Kapazität an den Abschnitten, mit denen die Kontakt­ löcher 16 verbunden sind, gruppiert sind. Das Gruppierergebnis der Kontaktlöcher 16, durchgeführt von der Prüfgruppierungs­ einheit 40, wird in die Sekundärelektronenintensitätsver­ gleichseinheit 8 als Daten A3 eingegeben.
Die Sekundärelektronenintensitätsvergleichseinheit 8 ver­ gleicht die Intensität der Sekundärelektronen B2 mit der Grup­ pe der Kontaktlöcher 16 auf der Basis der Daten A3 für alle Kontaktlöcher 16, die in dem verstärkten Ergebnis D2, das von dem Verstärker 7 eingegeben wurde (Schritt SP47), enthalten sind, um zu beurteilen, ob die Kontaktlöcher 16 offen/nicht offen sind (Schritt SP48).
In dem Verfahren zur und der Vorrichtung für die Prüfung einer Halbleitereinrichtung gemäß der vierten bevorzugten Ausfüh­ rungsform beurteilt auf diese Weise die Sekundärelektronenin­ tensitätsvergleichseinheit, ob die Kontaktlöcher offen/nicht offen sind, auf der Basis des Gruppierergebnisses der Prüf­ gruppierungseinheit nach der Gruppe der Kontaktlöcher, welche mit den Abschnitten mit der gleichen elektrischen Kapazität verbunden sind. Deshalb ist es möglich, den Prüffehler auf­ grund des Unterschiedes der elektrischen Kapazitäten an den Bereichen, mit denen die Kontaktlöcher verbunden sind, zu ver­ meiden und die Prüfgenauigkeit zu verbessern.

Claims (12)

1. Verfahren zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung, bei dem einer der Halbleiterwafer (1), von denen jeder mit einer Mehrzahl von Löchern (16) versehen ist, auf einem Tisch (2) als ein Halbleiterwafer bei der Prüfung befestigt ist, wobei kleine Bereiche, die durch Partitionierung einer Waferoberflä­ che des Halbleiterwafers (1) bei der Prüfung in eine Mehrzahl von Bereichen erhalten werden, als Prüfbereiche (15) definiert sind, und jeder der Prüfbereiche (15) mit Ladungsteilchen (B1) von einer Bestrahlungseinheit mit einem Ladungsteilchenstrahl (4) bestrahlt wird und ein Sekundärelektronenbild betrachtet wird, das durch Bestrahlung mit den Ladungsteilchen (B1) er­ halten wird, um zu prüfen, ob ein Öffnungsausfall in den Lö­ chern (16) innerhalb jeder der kleinen Bereiche auftritt, wo­ bei das Verfahren die Schritte aufweist:
  • a) Eingeben von Positionsdaten (D6) von mindestens einem an­ gegebenen kleinen Bereich in eine Steuereinheit (6), wobei der mindestens eine angegebene kleine Bereich eine Wahrscheinlich­ keit besitzt, einen Öffnungsausfall aufzuweisen, die größer ist als bei den anderen der kleinen Bereiche auf der Wafer­ oberfläche; und
  • b) Prüfen, ob der Öffnungsausfall in dem mindestens einen an­ gegebenen kleinen Bereiche auftritt, während die Steuereinheit (6) die Bestrahlungseinheit mit einem Ladungsteilchenstrahl (4) und den Tisch (2) aufgrund der Positionsdaten (D6) relativ verschiebt, so daß der mindestens eine angegebene kleine Be­ reich mit den Ladungsteilchen (B1) bestrahlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt (a) die Schritte:
  • 1. (a-1) Eingeben von Entwurfsdaten (D10) des Halbleiterwafers (1) in eine Prüfbereichsbestimmungseinheit (20); und
  • 2. (a-2) Identifizierung des mindestens einen angegebenen kleinen Bereichs aufgrund der Entwurfsdaten (D10) durch die Prüfbe­ reichsbestimmungseinheit (20),
aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt (a) die Schritte:
  • 1. (a-1) Eingeben einer Fehlerverteilung (D11) auf der Waferober­ fläche, die von einer Mehrzahl von Produkten erhalten wird, die bereits hergestellt sind durch Verwendung von Chips, die von anderen Halbleiterwafern (1) mit der gleichen Struktur wie der Halbleiterwafer (1) bei der Prüfung erhalten wurden, in eine Prüfbereichsbestimmungseinheit (30); und
  • 2. (a-2) Identifizierung eines angegebenen Bereichs auf der Wa­ feroberfläche, welcher aufgrund der Fehlerverteilung (D11) wahrscheinlich einen Fehler aufweist, durch die Prüfbereichs­ bestimmungseinheit (30), um den kleinen Bereich entsprechend dem angegebenen Bereich als der angegebene kleine Bereich zu bestimmen;
aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der mindestens eine angegebene kleine Bereich eine Mehrzahl von angegebenen klei­ nen Bereichen einschließt, und das Verfahren desweiteren die Schritte aufweist:
  • a) Speichern der Prüfergebnisse (D3) in eine Datenbank (9), die durch das Prüfverfahren erhalten wurden; und
  • b) Identifizierung eines Bereichs mit hoher Ausfallhäufig­ keit, in dem der Öffnungsausfall in einer Mehrzahl von angege­ benen kleinen Bereichen in dem Halbleiterwafer (1) häufig auf­ tritt und zugleich die Steuereinheit (6) auf die Datenbank (9) zugreift, und wobei die Prüfung, ob der Öffnungsausfall auf­ tritt, nur in dem Bereich mit hoher Ausfallhäufigkeit in dem Schritt (b) durchgeführt wird.
5. Verfahren zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung, bei dem einer der Halbleiterwafer (1), von denen jeder mit einer Mehrzahl von Löchern (16) versehen ist, auf einem Tisch (2) als ein Halbleiterwafer bei der Prüfung befestigt ist, wobei kleine Bereiche, die durch Partitionierung einer Waferoberflä­ che des Halbleiterwafers (1) bei der Prüfung in eine Mehrzahl von Bereichen erhalten werden, als Prüfbereiche (15) definiert sind, und jeder der Prüfbereiche (15) mit Ladungsteilchen (B1) von einer Bestrahlungseinheit mit einem Ladungsteilchenstrahl bestrahlt wird und ein Sekundärelektronenbild betrachtet wird, das durch Bestrahlung mit den Ladungsteilchen (B1) erhalten wird, um zu prüfen, ob ein Öffnungsausfall in den Löchern (16) innerhalb jeder der kleinen Bereiche auftritt, und das Verfahren die Schritte aufweist:
  • a) Speichern der Prüfergebnisse (D3), die durch das Prüfver­ fahren erhalten werden, in einer Datenbank (9);
  • b) Identifizierung eines Bereichs mit hoher Ausfallhäufig­ keit, in dem der Öffnungsausfall in einer Mehrzahl von kleinen Bereichen in dem Halbleiterwafer (1) häufig auftritt, während eine Steuereinheit (6) auf die Datenbank (9) zugreift; und
  • c) Prüfen, ob der Öffnungsausfall in dem Bereich mit hoher Ausfallhäufigkeit auftritt, während die Steuereinheit (6) die Bestrahlungseinheit mit einem Ladungsteilchenstrahl (4) und den Tisch (2) relativ verschiebt, so daß der Bereich mit hoher Ausfallhäufigkeit mit den Ladungsteilchen (B1) in dem Halblei­ terwafer (1) bei der Prüfung bestrahlt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Mehrzahl der Löcher (16) eine Mehrzahl der Löcher (16a, 16b), die zu einer ersten Gruppe gehören und eine Mehrzahl der Lö­ cher (16c, 16d), die zu einer zweiten Gruppe gehören, ein­ schließt, welche voneinander unterschiedlich sind bezüglich der Intensität der Sekundärelektronen (B2), die auf den Ober­ flächen der Löcher (16) durch Bestrahlen mit den Ladungsteilchen (B1) selbst dann erzeugt werden, wenn kein Öffnungsaus­ fall auftritt und der Schritt (b) die Schritte umfaßt:
  • 1. (b-1) Gruppieren der Mehrzahl der Löcher (16), die in dem min­ destens einen angegebenen kleinen Bereich enthalten sind, in die Löcher (16a, 16b), die zu der ersten Gruppe gehören und die Löcher (16c, 16d), die zu der zweiten Gruppe gehören;
  • 2. (b-2) Prüfen, ob der Öffnungsausfall in den Löchern (16a, 16b), die zu der ersten Gruppe gehören, auftritt; und
  • 3. (b-3) Prüfen, ob der Öffnungsausfall in den Löchern (16c, 16d), die zu der zweiten Gruppe gehören, auftritt, und der Schritt (b-3) unabhängig von dem Schritt (b-2) durchgeführt wird.
7. Vorrichtung zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung mit einem Tisch (2), auf welchem einer der Halbleiterwafer (1), von denen jeder mit einer Mehrzahl von Löchern (16) versehen ist, als ein Halbleiterwafer bei der Prüfung befestigt ist;
einer Bestrahlungseinheit mit einem Ladungsteilchenstrahl(4) zur Bestrahlung einer der Prüfbereiche (15) mit Ladungsteil­ chen (B1), wobei die Prüfbereiche (15) kleine Bereiche sind, die durch Partitionierung einer Waferoberfläche des Halblei­ terwafers (1) bei der Prüfung in eine Mehrzahl von Bereichen erhalten werden;
eine Ausfallbeurteilungseinheit (8), die durch Betrachten ei­ nes Sekundärelektronenbildes, das durch Bestrahlung mit den Ladungsteilchen (B1) erhalten wird, beurteilt, ob ein Öff­ nungsausfall in den Löchern (16) innerhalb jeder der kleinen Bereiche auftritt; und
eine Steuereinheit (6), um die Bestrahlungseinheit mit einem Ladungsteilchenstrahl (4) und den Tisch (2) aufgrund der Posi­ tionsdaten (D6) in einem angegebenen kleinen Bereich relativ zu verschieben, in dem ein Öffnungsausfall wahrscheinlicher ist als in den anderen der kleinen Bereiche auf der Waferoberfläche, so daß der angegebene kleine Bereich mit den Ladungs­ teilchen (B1) bestrahlt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7 desweiteren mit einer Prüfbereichbestimmungseinheit (20) zur Identifizierung des angegebenen kleinen Bereichs auf dem Halbleiterwafer (1) bei der Prüfung aufgrund der Entwurfsdaten (D10).
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 desweiteren mit einer Prüfbereichbestimmungseinheit (30) zur Identifizierung eines angegebenen Bereichs auf der Waferoberfläche, in dem ein Fehler wahrscheinlich ist, basierend auf einer Fehlervertei­ lung auf der Waferoberfläche, die von einer Mehrzahl von Pro­ dukten erhalten wird, die bereits hergestellt sind unter Ver­ wendung von Chips, die von anderen Halbleiterwafern (1) mit der gleichen Struktur wie der Halbleiterwafer (1) bei der Prü­ fung erhalten werden, um den kleinen Bereich, welcher dem an­ gegebenen Bereich entspricht, als der angegebene kleine Be­ reich zu bestimmen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 desweiteren mit einer Datenbank (9), welche die Prüfergebnisse (D3), die durch Verwendung der Prüfvorrichtung erhalten werden, speichert und auf die von der Steuereinheit (6) zugegriffen werden kann.
11. Vorrichtung zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung mit:
einem Tisch (2), auf welchem einer der Halbleiterwafer (1), von denen jeder mit einer Mehrzahl von Löchern (16) versehen ist, als ein Halbleiterwafer bei der Prüfung befestigt ist;
einer Bestrahlungseinheit mit einem Ladungsteilchenstrahl (4) zum Bestrahlen einer der Prüfbereiche (15) mit Ladungsteilchen (B1), wobei die Prüfbereiche (15) kleine Bereiche sind, die durch Partitionierung einer Waferoberfläche des Halbleiterwa­ fers (1) bei der Prüfung in eine Mehrzahl von Bereichen erhal­ ten werden;
eine Ausfallbeurteilungseinheit (8) zur Beurteilung, ob ein Öffnungsausfall in den Löchern (16) innerhalb jedem der klei­ nen Bereiche durch Betrachten eines Sekundärelektronenbildes, das durch Bestrahlung mit den Ladungsteilchen (B1) erhalten wird, auftritt;
einer Datenbank (9), welche die Prüfergebnisse (D3) speichert, die durch Verwendung der Prüfvorrichtung erhalten werden; und
eine Steuereinheit (6) zur Identifizierung eines Bereichs mit hoher Ausfallhäufigkeit, in dem das Auftreten des Öffnungsaus­ falls in einer Mehrzahl von Halbleiterwafern (1) innerhalb ei­ ner Mehrzahl der kleinen Bereiche durch Bezugnahme auf die Da­ tenbank (9) gefunden wird und die Bestrahlungseinheit mit ei­ nem Ladungsteilchenstrahl (4) und der Tisch (2) relativ ver­ schoben wird, so daß der Bereich mit hoher Ausfallhäufigkeit mit den Ladungsteilchen (B1) in dem Halbleiterwafer (1) bei der Prüfung bestrahlt wird.
12. Vorrichtung nach einem einer Ansprüche 7 bis 11, bei der
die Mehrzahl der Löcher (16) eine Mehrzahl von Löchern (16a, 16b), die zu einer ersten Gruppe gehören, und eine Mehrzahl von Löchern (16c, 16d), die zu einer zweiten Gruppe gehören, einschließen, welche bezüglich der Intensität der Sekundäre­ lektronen (B2) voneinander verschieden sind, die auf der Ober­ fläche der Löcher durch Bestrahlung mit den Ladungsteilchen (B1) selbst dann erzeugt werden, wenn kein Öffnungsausfall auftritt, und
die Ausfallbeurteilungseinheit (8) eine Lochgruppierungsein­ heit (40) zur Gruppierung der Mehrzahl der Löcher (16), ent­ halten in dem angegebenen kleinen Bereich, in die Löcher (16a, 16b), die zu einer ersten Gruppe gehören und die Löcher (16c, 16d), die zu einer zweiten Gruppe gehören, aufweist.
DE10030145A 1999-11-26 2000-06-20 Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung Ceased DE10030145A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33568099A JP2001156134A (ja) 1999-11-26 1999-11-26 半導体装置の検査方法及び検査装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10030145A1 true DE10030145A1 (de) 2001-06-07

Family

ID=18291313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10030145A Ceased DE10030145A1 (de) 1999-11-26 2000-06-20 Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6636824B1 (de)
JP (1) JP2001156134A (de)
DE (1) DE10030145A1 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001236493A (ja) * 2000-02-23 2001-08-31 Nikon Corp 外観検査装置
JP4733959B2 (ja) * 2003-12-24 2011-07-27 株式会社日立ハイテクノロジーズ プローブ接触方法及び荷電粒子線装置
JP2007281340A (ja) * 2006-04-11 2007-10-25 Jeol Ltd 半導体ウェーハ辺縁部検査装置
JP4908099B2 (ja) * 2006-07-31 2012-04-04 株式会社東芝 荷電粒子線照射方法および半導体装置の製造方法
US10460998B2 (en) * 2010-11-09 2019-10-29 Nikon Corporation Method for inspecting substrate, substrate inspection apparatus, exposure system, and method for producing semiconductor device
JP2012150065A (ja) * 2011-01-21 2012-08-09 Hitachi High-Technologies Corp 回路パターン検査装置およびその検査方法
JP5684612B2 (ja) * 2011-03-09 2015-03-18 株式会社日立ハイテクサイエンス X線分析装置
CN114322865B (zh) * 2021-12-30 2023-12-08 长江存储科技有限责任公司 半导体器件的测量方法、装置及存储介质

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2941308B2 (ja) * 1989-07-12 1999-08-25 株式会社日立製作所 検査システムおよび電子デバイスの製造方法
US5594245A (en) * 1990-10-12 1997-01-14 Hitachi, Ltd. Scanning electron microscope and method for dimension measuring by using the same
IL99823A0 (en) * 1990-11-16 1992-08-18 Orbot Instr Ltd Optical inspection method and apparatus
EP0548573B1 (de) * 1991-11-27 1998-02-25 Hitachi, Ltd. Elektronenstrahlgerät
US5877498A (en) * 1992-09-28 1999-03-02 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for X-ray analyses
US5539752A (en) * 1995-06-30 1996-07-23 Advanced Micro Devices, Inc. Method and system for automated analysis of semiconductor defect data
KR100217327B1 (ko) * 1996-07-30 1999-10-01 윤종용 반도체장치 콘택 오픈 검사 방법
EP0853243A3 (de) * 1997-01-13 1999-07-28 Schlumberger Technologies, Inc. Verfahren und Vorrichtung für die Wafer-Fehlerdetektion
JPH10300450A (ja) 1997-04-25 1998-11-13 Jeol Ltd 荷電粒子ビームを用いたホールの検査方法
JPH11243041A (ja) * 1998-02-26 1999-09-07 Mitsubishi Electric Corp 品質管理システムおよび記録媒体
JP3739201B2 (ja) * 1998-03-06 2006-01-25 富士通株式会社 半導体チップの相関解析方法及び装置、半導体チップ歩留まり調整方法並びに記憶媒体
US6366688B1 (en) * 1998-06-13 2002-04-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for contact failure inspection in semiconductor devices
US6317514B1 (en) * 1998-09-09 2001-11-13 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for inspection of patterned semiconductor wafers

Also Published As

Publication number Publication date
US6636824B1 (en) 2003-10-21
JP2001156134A (ja) 2001-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10000690B4 (de) Verfahren zum Bestimmen des Ausbeute-Einflusses von Prozessschritten für Halbleiterwafer
DE19613615C2 (de) Verfahren zum Analysieren eines Fehlers in einem Halbleiterwafer und Vorrichtungen dafür
DE19803021A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Musteruntersuchung
DE69924296T2 (de) Ic-test programmiersystem zur zuordnung logischer funktionstestdaten von logischen integrierten schaltung zu einer physikalischen darstellung
DE10000364B4 (de) Merkmalbasierende Feststellung von Fehlern
DE19758077B4 (de) Einrichtung zum Steuern des Prüfens integrierter Schaltkreise und Verfahren zum Steuern des Prüfens integrierter Schaltkreise
EP0095517B1 (de) Verfahren und Einrichtung zur automatischen optischen Inspektion
DE19526194A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung eines Fehlers eines ICs unter Verwendung eines Strahls geladener Teilchen
DE10027826C2 (de) Verfahren zum Auffinden eines fehlerhaften Werkzeuges in einer Halbleiterfertigungseinrichtung sowie System zur Durchführung des Verfahrens
DE19847631A1 (de) Qualitätsverwaltungssystem und Aufzeichnungsmedium
DE19900343A1 (de) Fehleranalyseverfahren und Prozeßsteuerverfahren
DE112018001534T5 (de) Verfahren und systeme zum durchschnitts-inline-testen von bauteilen und zur latenten zuverlässigkeit der defektdetektion
DE112016002277T5 (de) Auf spannungskontrast basierte fehler- und defektinferenz in logikchips
DE102012222867B4 (de) Defektuntersuchungsverfahren
DE10036961B4 (de) Verfahren zum Testen von Halbleiterwafern unter Verwendung von in Unterbereiche aufgeteilten Bereichen
DE102009034838A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Fehleranalyse von integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtungen
DE10030145A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung einer Halbleitereinrichtung
DE60313558T2 (de) Oberflächenuntersuchungsvorrichtung und -verfahren
EP2241878A2 (de) Verfahren zur Inspektion von Lötstellen an elektrischen und elektronischen Bauteilen
DE102014225987A1 (de) Steuervorrichtung für eine Innenprüfungsvorrichtung und Verfahren zum Steuern einer Innenprüfungsvorrichtung
DE102008001174B9 (de) Inspektionssystem und -verfahren für die optische Untersuchung von Objektoberflächen, insbesondere von Waferoberflächen
DE19829292A1 (de) Verfahren zum Erfassen eines Defektes einer integrierten Schaltung und zugehöriger Einrichtung
DE102010008251A1 (de) Ausfallanalyseverfahren, -vorrichtung und -programm für integriete Halbleiterschaltung
DE10243606A1 (de) Halbleitervorrichtungs-Inspektionsverfahren unter Verwendung eines leitenden RKM
DE102017126262A1 (de) Verfahren zur Bestimmung mindestens eines elektrischen oder optischen Parameters einer Vielzahl von Halbleiterchips auf einem Wafer

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection