DE19847631A1 - Qualitätsverwaltungssystem und Aufzeichnungsmedium - Google Patents
Qualitätsverwaltungssystem und AufzeichnungsmediumInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Qualitätsverwaltungssystem und ein
Aufzeichnungsmedium.
Speziell betrifft sie ein Qualitätsverwaltungssystem für eine Halbleitervorrich
tung und spezieller betrifft sie ein Qualitätsverwaltungssystem, das bei einer
Inspektion in der Linie verwendet wird.
Zum Erhöhen und Stabilisieren einer Ausbeute einer Halbleitervorrichtung wird
ein Inspektionsschritt in einer Herstellungslinie (Inspektion in der Linie)
durchgeführt, um die Anzahl der Unstimmigkeiten (im folgenden als Fehler be
zeichnet) zwischen einer Halbleitervorrichtung, die hergestellt wird, und einem
Entwurf zu beobachten, und wenn die Anzahl der Fehler die festgelegte obere
Grenze übersteigt, werden die Fehler geprüft und es wird bestimmt, was die
Fehlerquelle ist, um die Fehlerquelle zu beseitigen.
Fig. 7 ist eine konzeptionelle Ansicht, die eine Herstellungslinie einer Halblei
tervorrichtung und einer darin durchgeführten Inspektion in der Linie zeigt. Ein
Prozeß zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung benötigt über zweihundert
Schritte nur zum Behandeln eines Wafers, und es dauert manchmal zwei Monate
oder mehr vom Start bis zum Ende. In einem solchen Fall können im schlimm
sten Fall bei einer Inspektion (Qualitätsbewertung) nach Beendigung alle Pro
dukte durch den Prozeß, der die Fehlerquelle ist, während der vergangenen zwei
Monate Fehler aufweisen, die bei der Inspektion gefunden werden, was in einem
ernsthaften Schaden resultiert. Zum Unterdrücken des Schadens auf das geringste
ist der Herstellungsprozeß in Blöcke aufgeteilt, die jeweils aus verbundenen
Schritten bestehen, und die Inspektion (Qualitäts-bewertung) wird auf einer
Block-für-Block-Basis, wie in Fig. 7 gezeigt ist, derart durchgeführt, daß nur
ein Zwei- oder Dreitageschaden gegeben ist, wenn ein Fehler gefunden wird. In
Fig. 7 ist der Herstellungsprozeß in die Blöcke BL1 bis BLn aufgeteilt und In
spektionsschritte IE1-IEn in der Linie sind an den entsprechenden letzten Stufen
der Blöcke vorgesehen.
Ein Überblick der der Anmelderin bekannten Inspektion in der Linie wird im
folgenden mit Bezug zu Fig. 8 beschrieben. Zuerst werden einige der Wafer, die
durch den letzten Schritt eines Blockes hindurch sind, in eine Inspektionsvor
richtung 1 aufgenommen. Eine verwendete Inspektionsvorrichtung 1 kann ein
optisches System, das die Intensität des gestreuten Lichtes zum Erfassen von
Fehlern verwendet, ein mechanisches System zum mechanischen Erfassen von
Fehlern und ähnliches sein. Die Inspektionsvorrichtung von beiden Typen ge
winnen einen gemessenen Datenwert D1, wie z. B. Positionskoordinaten und
Größe der Fehler, der an ein Qualitätsverwaltungssystem S90 zum Durchführen
einer Qualitätsverwaltung basierend darauf zu geben ist.
Das Qualitätsverwaltungssystem S90 weist eine Beurteilungseinheit 4 eines
gemessenen Datenwertes zum Vergleichen der Anzahl der Fehler und der Anzahl
der Chips mit einem Fehler mit einem vorbestimmten Wert (obere Steuer
grenzwerte) auf. Wenn die Beurteilungseinheit 4 eines gemessenen Datenwertes
eine Beurteilung durchführt, daß die Anzahl der Fehler oder die Anzahl der
Chips mit einem Fehler die entsprechenden oberen Grenzen der vorbestimmten
Werte übersteigen, gibt die Einheit 4 eine Warnung oder eine Betriebsanweisung
CM1 an ein verbundenes Gerät 3, wie z. B. ein Halbleiterherstellungsgerät, aus.
Wie oben erwähnt wurde, ist es jedoch, da die Inspektion in der Linie auf einer
Block-für-Block-Basis für die Halbleitervorrichtung, die durch eine Mehrzahl
von (20-30) Herstellungsschritten hindurch ist, durchgeführt wird, unmöglich,
von nur dem durch die Inspektionsvorrichtung 1 gegebenen Datenwert zu be
stimmten, welcher Schritt den Fehler verursacht. Aus diesem Grund wird der zu
inspizierende Wafer in eine Beobachtungsvorrichtung 2 gesetzt, um ein Bild des
Fehlers im Detail zu analysieren. Die Beobachtungsvorrichtung 2 enthält eine
Vergrößerungsvorrichtung, z. B. ein optisches Mikroskop und ein Elektronen
mikroskop, und vergrößert einen fehlerhaften Abschnitt mit der Hilfe der Posi
tionsinformation des Fehlers, die durch die Inspektionsvorrichtung 1 gegeben ist,
zur Beobachtung.
Die Beobachtungsvorrichtung 2 beobachtet die Größe und Form des Fehlers und
die Bedingung des Fehlers und seiner Peripherie, um dadurch zu Bestimmen,
welches Gerät und welcher Prozeß zum Herstellen der Halbleitervorrichtung den
Fehler (d. h. die Fehlerquelle) verursachen kann, und gibt eine Warnung oder eine
Betriebsanweisung CM2 an das verbundene Gerät 3, wie z. B. ein Halbleiterher
stellungsgerät, aus, wenn notwendig.
Da das Qualtitätsverwaltungssystem S90, wie oben erwähnt ist, in der der An
melderin bekannten Inspektion in der Linie angewendet wird, ist es unmöglich,
sicher eine Beurteilung der anormalen Bedingung (Verschlechterung der Pro
duktausbeute) nur aufgrund der Anzahl der Fehler oder der Anzahl der Chips mit
einem Fehler, die einen vorbestimmten Wert übersteigen, durchzuführen.
Obwohl eine Inspektion in der Linie einen Fehler auf einer Block-für-Block-
Basis durchführen kann und eine Prüfung eine Fehlerquelle bestimmen kann, ist
es unmöglich, eine Entscheidung zu treffen, welchen Effekt der Fehler in allen
Schritten aufweist, und in anderen Worten, ob der Fehler eine Verschlechterung
in der Produktausbeute verursacht oder nicht. Mit einem Verständnis aller
Schritte und dem Wissen, wie ein nicht-gelöster Fehler ein Endprodukt beein
flußt, wird es möglich, eine solche Entscheidung zu treffen.
Ein menschlicher Bediener führt eine Beurteilung mit praktischer Erfahrung
durch Beobachten von einem nach dem anderen Fehler basierend auf dem Finden
der Fehler auf einer Block-für-Block-Basis durch, ob ein Fehler vorhanden ist,
der eine Verschlechterung der Produktausbeute verursacht, und trifft eine Ent
scheidung, ob die Herstellungslinie gestoppt werden soll.
Daher nimmt dies nachteilhaft viel Zeit und Arbeit von dem Finden der Fehler
bis zum Erkennen des Auftretens einer abnormalen Bedingung in dem der An
melderin bekannten Verwaltungssystem ein.
Weiterhin weist die Beurteilung von der praktischen Erfahrung eines mensch
lichen Bedieners eines Einflußgrades (fatale Rate oder Killerrate des Fehlers)
sowohl eine Genauigkeitsschwierigkeit als auch Zeit- und Arbeitsschwierig
keiten auf.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Qualitätsverwaltungssystem
vorzusehen, das eine Reduzierung der Zeit und Arbeit von dem Finden von
Fehlern bei einer Inspektion in der Linie bis zu einem Erkennen des Auftretens
einer anormalen Bedingung und eine Verbesserung der Genauigkeit der Aus
fallrate der Fehler erlaubt.
Die Aufgabe wird durch das Qualitätsverwaltungssystem des Anspruches 1 oder
das Aufzeichnungsmedium des Anspruches 8 gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die vorliegende Erfindung ist auf ein Qualitätsverwaltungssystem zum Ver
walten einer Qualitätsabweichung einer Halbleitervorrichtung in einem Her
stellungsprozeß der Halbleitervorrichtung basierend auf einem Entwurf durch
Untersuchen von Fehlern einer Halbleitervorrichtung, die hergestellt wird, und
die nicht mit einem Entwurf übereinstimmt, gerichtet. Entsprechend einem ersten
Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält das Qualtitätsverwaltungssystem ein
erstes Datenbearbeitungsmittel, das einen von einer Fehlerinspektionsvorrich
tung ausgegebenen ersten gemessenen Datenwert empfängt, zum Bearbeiten des
ersten gemessenen Datenwertes derart, daß ein erster bearbeiteter Datenwert, der
Indexwerte von der Anzahl und der Verteilung der Fehler enthält, berechnet
wird, ein Beurteilungsmittel eines ersten bearbeiteten Datenwertes das den ersten
bearbeiteten Datenwert empfängt, zum Durchführen einer Beurteilung, basierend
auf einer vorbestimmten Beurteilungsbedingung, ob oder ob nicht eine weitere
Untersuchung der Fehler durchgeführt werden soll, ein Abtastmittel zum Abta
sten eines Objektfehlers, der zu prüfen ist, von den Fehlern basierend auf einer
vorbestimmten Abtastbedingung, wenn beurteilt ist, das die weitere Untersu
chung durchgeführt werden soll, und zum Ausgeben eines Datenwertes von Po
sitionskoordinaten des Objektfehlers zu einer Fehleranalysevorrichtung, einem
zweiten Datenbearbeitungsmittel, das einen von der Fehleranalysevorrichtung als
Ergebnis des Analysierens des Objektes basierend auf dem Datenwert der Posi
tionskoordinaten ausgegebenen zweiten ausgegebenen Datenwert empfängt, zum
Bearbeiten des zweiten gemessenen Datenwertes derart, daß ein zweiter bear
beiteter Datenwert, der Indexwerte von zumindest einer Form des Objektfehlers
enthält, berechnet wird, und einen Beurteilungsmittel eines zweiten bearbeiteten
Datenwertes, das den zweiten bearbeiteten Datenwert empfängt, zum automati
schen Durchführen einer Bestimmung basierend auf dem zweiten bearbeiteten
Datenwert, in wel
chem Gerät und Prozeß der Herstellung der Halbleitervorrichtung eine Fehler
quelle sein kann.
Entsprechend einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält in dem
Qualitätsverwaltungssystem des ersten Aspektes der erste gemessene Datenwert
zumindest eines von der gesamten Anzahl der Fehler in einer Einheit des inspi
zierten Bereiches, dem Bereich von jedem der Fehler und des äquivalenten
Durchmessers des Bereiches, Positionskoordinaten und Indizes, die eine Größe
von jedem der Fehler anzeigen, wobei die Indizes, die die Größe anzeigen, der
horizontale/vertikale Durchmesser, die Hauptachse und die Nebenachse sind,
wobei die Halbleitervorrichtung eine von einer Mehrzahl von Chips ist, die auf
einem Halbleiterwafer gebildet sind, wobei die Indexwerte über die Anzahl und
Verteilung der Fehler zumindest einen von einem ersten Indexwert, der die
Anzahl der Fehler und die Anzahl der Chips mit den Fehlern von der Mehrzahl
von Chips anzeigt, einem zweiten Indexwert, der die Anzahl der Fehler innerhalb
eines vorbestimmten Größenbereiches und die Anzahl der Chips mit den Fehlern
innerhalb des vorbestimmten Größenbereiches von der Mehrzahl von Chips an
zeigt, und einem dritten Indexwert, der die Anzahl der Fehler in einer vorbe
stimmten Cluster-Bedingung und die Anzahl der Chips mit den Fehlern in der
vorbestimmten Cluster-Bedingung von der Mehrzahl von Chips anzeigt, enthält,
und das Beurteilungsmittel eines ersten bearbeiteten Datenwertes weiter eine
Funktion eines automatischen Durchführens einer Bestimmung basierend auf dem
ersten bearbeiteten Datenwert und zumindest eines des ersten bis dritten In
dexwertes durchführt, in welchem Gerät und Prozeß zur Herstellung der Halb
leitervorrichtung die Fehlerquelle sein kann.
Entsprechend einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält in dem
Qualitätsverwaltungssystem des zweiten Aspektes die Abtastbedingung zumin
dest eine von einer ersten Bedingung, die definiert, daß eine festgelegte Anzahl
der Fehler in einer aufsteigenden oder absteigenden Ordnung der Größe abge
tastet werden sollen, einer zweiten Bedingung, die definiert, daß einige der
Fehler innerhalb des vorbestimmten Größenbereiches abgetastet werden sollen,
einer dritten Bedingung, die definiert, daß einige der Fehler, die innerhalb
eines vorbestimmten Bereiches oder außerhalb des vorbestimmten Bereiches
vorhanden sind, abgetastet werden sollen, einer vierten Bedingung, die definiert,
daß die Fehler, die innerhalb des vorbestimmten Bereiches vorhanden sind, ab
getastet werden sollen, wenn die Fehler in der vorbestimmten Cluster-Bedingung
sind, und einer fünften Bedingung, die definiert, daß die Fehler eine Kombina
tion von zwei oder mehr von der ersten bis vierten Bedingung erfüllen, enthält.
Entsprechend einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in dem Qua
litätsverwaltungssystem des ersten Aspektes die Fehleranalysevorrichtung eine
Beobachtungsvorrichtung zum Beobachten der Form des Objektfehlers, sind der
zweite gemessene Datenwert Bilddaten, die eine Vergrößerung des Objektfehlers
und seiner Peripherie darstellen, enthalten die Indexwerte über die Form des
Objektfehlers zumindest einen der Indexwerte, die eine zweidimensionale Form
des Objektfehlers, nämlich den horizontalen/vertikalen Durchmesser, den äqui
valenten Durchmesser eines Bereiches, den äquivalenten Durchmesser eines
Oberflächenbereiches, eine Hauptachse, eine Nebenachse, einen Bereichsblen
denpunkt, einen Oberflächenblendenpunkt und einen spezifischen Formfaktor,
und die dreidimensionale Form des Objektfehlers, die von den Bilddaten abge
leitet ist, nämlich den Bulkfaktor, Glättungsfaktor, Konkavität/Konvexität und
fraktale Dimension, anzeigen, und die Bestimmung der Fehlerquelle wird durch
Überprüfen der Indexwerte über die Form des Objektfehlers mit einer Datenbank,
die Fehlerbedingungen des Gerätes und Prozesses zur Herstellung der Halblei
tervorrichtung mit dadurch verursachten Fehlern verbindet, durchgeführt.
Entsprechend einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung weist bei dem
Qualitätsverwaltungssystem des vierten Aspektes das zweite Datenbearbei
tungsmittel weiter eine Funktion des Ableitens von zumindest einem von den
Indexwerten über den Ausfall durch die Fehler, nämlich der Anzahl der kurz
geschlossenen Drähte, die Anzahl der unterbrochenen Drähte und der Anzahl der
fehlerhaften Zellen, auf und das Beurteilungsmittel eines zweiten bearbeitenden
Datenwertes weist weiterhin eine Funktion des Berechnens einer Ausfallrate
der Fehler für die Halbleitervorrichtung basierend auf den Indexwerten, die
durch das zweite Datenbearbeitungsmittel abgeleitet sind, auf.
Entsprechend einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung beurteilt bei
einem Qualitätsverwaltungssystem des fünften Aspektes das Beurteilungsmittel
eines zweiten bearbeiteten Datenwertes, ob ein Indexwert des Ausfalls durch die
Fehler vorhanden ist, ob der Objektfehler in einem Abschnitt vorhanden ist, wo
ein Fehler für die Halbleitervorrichtung fatal ist, wenn der Indexwert nicht Null
ist, ob oder ob nicht der Abschnitt in einem Bereich ist, der mit einer redun
danten Schaltung in der Halbleitervorrichtung ersetzt werden kann, wenn beur
teilt ist, daß der Objektfehler in einem Abschnitt vorhanden ist, in dem der
Fehler fatal sein kann, und berechnet die Ausfallrate von einer Möglichkeit des
Ersetzens einer Schaltung mit einem Fehler durch die redundante Schaltung ba
sierend auf den Indexwerten von den Positionskoordinaten, der Größe des Ob
jektfehlers und des Ausfalls durch die Fehler, wenn beurteilt ist, daß der Ab
schnitt in einem Bereich liegt, der durch die redundante Schaltung ersetzt werden
kann.
Entsprechend einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in dem Qua
litätsverwaltungssystem des sechsten Aspektes die Halbleitervorrichtung eine
von einer Mehrzahl von Chips, die auf einem Halbleiterwafer gebildet sind, und
das Beurteilungsmittel eines zweiten bearbeiteten Datenwertes weist weiter eine
Funktion des Summierens der Ausfallraten der Mehrzahl der Chips in dem
Halbleiterwafer zum Beurteilen der Qualität der Mehrzahl der Chips und des
Teilens der gesamten Anzahl der fehlerhaften Chips in dem Halbleiterwafer
durch die gesamten Anzahl der Chips zum Erhalten einer Fehlerrate auf.
Die vorliegende Erfindung ist ebenfalls auf ein Aufzeichnungsmedium zum
Aufzeichnen eines Programmes zum Durchführen einer Qualitätsverwaltung für
eine Halbleitervorrichtung mit einem Computer durch Untersuchen von Fehlern
einer Halbleitervorrichtung, die hergestellt wird und die nicht mit einen Entwurf
übereinstimmt, in einem Prozeß der Herstellung der Halbleitervorrichtung ba
sierend auf dem Design gerichtet. Entsprechend einem achten Aspekt der
vorliegenden Erfindung wird das Programm auf dem Computer zum Durchführen
einer ersten Datenbearbeitungsfunktion zum Empfangen eines von einer Fehle
rinspektionsvorrichtung ausgegebenen ersten gemessenen Datenwertes über
Fehler und zum Bearbeiten des ersten gemessenen Datenwertes derart, daß ein
erster Bearbeitungsdatenwert, der Indexwerte über die Anzahl und Verteilung der
Fehler enthält, berechnet wird, einer Beurteilungsfunktion eines ersten bearbei
teten Datenwertes zum Empfangen des ersten bearbeiteten Datenwertes und
Durchführen einer Beurteilung basierend auf einer vorbestimmten Beurtei
lungsbedingung, ob oder ob nicht eine weitere Untersuchung der Fehler durch
geführt werden soll, einer Abtastfunktion zum Abtasten eines Objektfehlers, der
zu prüfen ist, von den Fehlern basierend auf einer vorbestimmten Abtastbedin
gung, wenn beurteilt ist, daß die weitere Untersuchung durchgeführt werden soll,
und zum Ausgeben eines Datenwertes über Positionskoordinaten des Objekt
fehlers zu einer Fehleranalysevorrichtung, einer zweiten Datenbearbeitungs
funktion zum Empfangen eines von der Fehleranalysevorrichtung als Ergebnis
des Analysierens des Objektfehlers basierend auf dem Datenwert über die Posi
tionskoordinaten des Objektfehlers ausgegebenen zweiten gemessenen Daten
wertes und zum Bearbeiten des zweiten gemessenen Datenwertes derart, daß ein
zweiter bearbeiteter Datenwert, der Indexwerte zumindest über die Form des
Objektfehlers enthält, berechnet wird, und einer Beurteilungsfunktion eines
zweiten bearbeiteten Datenwertes zum Empfangen des zweiten bearbeiteten
Datenwertes und zum automatischen Durchführen einer Bestimmung basierend
auf dem zweiten bearbeiteten Datenwert, in welchem Gerät und Prozeß zur
Herstellung der Halbleitervorrichtung der Fehlerquelle sein kann, verwendet.
Das Qualitätsverwaltungssystem des ersten Aspektes erlaubt eine Reduzierung
der Arbeit und Zeit, die benötigt werden, von dem Finden der Fehler in der In
spektion in der Linie bis zum Erkennen des Auftretens einer anormalen Bedin
gung, da das System eine Entscheidung basierend auf dem ersten gemessenen
Datenwert, der durch die Fehlerinspektionsvorrichtung gegeben ist, trifft, ob
oder ob nicht eine weitere Untersuchung durch die Fehleranalysevorrichtung
gemacht werden soll, und da eine automatische Bestimmung der Fehlerquelle
basierend auf dem zweiten gemessenen Datenwert des zu prüfenden Objektfeh
lers, der durch die Fehleranalysevorrichtung in der Inspektion der Linie gegeben
ist, durchgeführt wird. Nach der Bestimmung der Fehlerquelle gibt das System
weiterhin die Warnung zu dem Herstellungsgerät und dem verbundenen Her
stellungsprozeß aus, die bestimmt sind, die Fehlerquelle zu sein, um eine feh
lerhafte Halbleitervorrichtung aufgrund der Fehler vom Durchgehen durch die
Herstellungslinie zu hindern, und daher ist es möglich, einen Kostenverlust zur
Herstellung der Halbleitervorrichtung zu vermeiden.
Das Qualitätsverwaltungssystem des zweiten Aspektes kann die Fehlerquelle in
einer relativ frühen Stufe der Inspektion in einem Fall eines relativ einfachen
und allgemeinen Fehlers derart finden, daß die Zeit für die Inspektion reduziert
wird, da das Beurteilungsmittel eines ersten bearbeiteten Datenwertes eine
Funktion des automatischen Bestimmens, welches Gerät und Prozeß zur Her
stellung einer Halbleitervorrichtung eine Fehlerquelle sein kann, basierend auf
dem ersten gemessenen Datenwert und dem ersten bis dritten Indexwert, die
durch die Fehlerinspektionsvorrichtung gegeben sind, aufweist.
Das Qualitätsverwaltungssystem des dritten Aspektes bestimmt die Abtastbe
dingungen, die für den ersten gemessenen Datenwert geeignet sind, und den er
sten bis dritten Indexwert um eine geeignete Abtastung der Fehler sicherzu
stellen.
Das Qualitätsverwaltungssystem des vierten Aspektes bestimmt den Indexwert
über die Form des Fehlers als den zweiten gemessene Datenwert des Objekt
fehlers, der zur Verwendung der Bilddaten von der Beobachtungsvorrichtung,
wie z. B. ein SEH (Rasterelektronenmikroskop) und ein OM (optisches Mikro
skop), die allgemein in der Fehleranalyse verwendet werden, geeignet ist, und
überprüft den Indexwert mit der Datenbank, die ein fehlerhaftes Gerät und
Prozeß zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit dadurch verursachten
Fehlern verwendet, um eine korrekte Bestimmung der Fehlerquelle zu erreichen.
Das Qualitätsverwaltungssystem des fünften Aspektes bestimmt die Indexwerte
des Ausfalls durch den Fehler derart, daß eine genaue Berechnung der Ausfall
rate des Fehlers erreicht wird.
Das Qualitätsverwaltungssystem des sechsten Aspektes berücksichtigt die Mög
lichkeit des Ersetzens der Schaltung mit dem Fehler durch die Redundanz
schaltung derart, daß die Ausfallrate des Fehlers durch ein einfaches und ge
eignetes Verfahren berechnet wird.
Das Qualitätsverwaltungssystem des siebten Aspektes führt die durch das Beur
teilungsmittel eines zweiten bearbeiteten Datenwertes berechnete Fehlerrate
beispielsweise zu einer Produktionsplanung derart zurück, daß eine Reduzierung
des Produktionsvolumens aufgrund von Fehlern verhindert wird.
Wenn der Computer, der eine Funktion des Durchführens des Programmes, das in
dem Aufzeichnungsmedium des achten Aspektes geschrieben ist, aufweist,
elektrisch mit der Fehlerinspektionsvorrichtung und der Fehleranalysevorrich
tung verbunden ist und das Programm durchführt, ist es möglich, Zeit und Ar
beit, die von dem Finden der Fehler bei der Inspektion in der Linie bis zum
Erkennen des Auftretens einer anormalen Bedingung benötigt werden, zu redu
zieren, da es möglich ist, eine Entscheidung basierend auf dem ersten gemes
senen Datenwert, der von der Fehlerinspektionsvorrichtung gegeben ist, zu
treffen, ob eine weitere Untersuchung durch die Fehleranalysevorrichtung
durchgeführt werden soll, und eine automatische Bestimmung der Fehlerquelle
basierend auf den zweiten gemessenen Daten über den Objektfehler, die durch
die Fehleranalysevorrichtung in der Inspektion in der Linie gegeben sind,
durchzuführen. Weiterhin ist es nach der Bestimmung der Fehlerquelle durch
Geben der Warnung zu dem Herstellungsgerät und dem verbundenen Herstel
lungsprozeß, die als Fehlerquelle bestimmt sind, möglich zu verhindern, daß eine
fehlerhafte Halbleitervorrichtung durch die Halbleiterlinie hindurchgeht, und
daher wird ein Kostenverlust für die Herstellung der Halbleitervorrichtung
vermieden.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aufgrund
der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von
den Figuren zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Qualitätsverwaltungssys
tems zeigt;
Fig. 2 eine Darstellung eines Meßverfahrens eines Fehlers durch eine Inspek
tionsvorrichtung;
Fig. 3 und 4 Arbeitsflußdiagramme, die einen grundsätzlichen Betrieb des Qua
litätsverwaltungssystems zeigen;
Fig. 5 ein Arbeitsflußdiagramm, das einen Betrieb des Qualitätsverwaltungs
systems zum Bestimmen einer Ausfallrate zeigt;
Fig. 6 eine Darstellung eines Meßverfahrens eines Fehlers durch eine Beo
bachtungsvorrichtung;
Fig. 7 eine konzeptionelle Darstellung, die eine Inspektion in der Linie zeigt;
und
Fig. 8 ein Blockdiagramm, das ein der Anmelderin bekanntes Qualitätsverwal
tungssystem zeigt.
Mit Bezug zu Fig. 1 wird ein Qualitätsverwaltungssystem beschrieben. Die vor
liegende Erfindung setzt eine Inspektion in der Linie voraus, bei der der gesamte
Herstellungsprozeß in Blöcke von verbundenen Schritten aufgeteilt ist und eine
Waferinspektion (Qualitätsverwaltung) in einer Block-für-Block-Basis durch
geführt wird.
Ein Qualitätsverwaltungssystem S100 von Fig. 1 enthält eine Datenbearbei
tungseinheit 11 (Bearbeitungsmittel für einen ersten Datenwert), eine Beurtei
lungseinheit 12 für einen bearbeiteten Datenwert (Beurteilungsmittel für einen
ersten bearbeiteten Datenwert), eine Abtasteinheit 13 (Abtastmittel), eine Da
teibildungseinheit 14 (Dateibildungsmittel), eine Datenbearbeitungseinheit 15
(Bearbeitungsmittel für einen zweiten Datenwert) und eine Beurteilungseinheit
16 für einen bearbeiteten Datenwert (Beurteilungsmittel für einen zweiten be
arbeiteten Datenwert). Das Qualitätsverwaltungssystem S100 wird im folgenden
im Detail beschrieben.
Eine Inspektionsvorrichtung 10 (Fehlerinspektionsvorrichtung) von Fig. 1 be
strahlt eine Halbleitervorrichtung (Chip), die auf einem Wafer gebildet ist, lokal
mit Elektronen oder Licht (von ultraviolettem Licht bis zu sichtbarem Licht) und
empfängt reflektierte oder gestreute Elektronen oder Licht derart, daß die Hel
ligkeit und der Farbton bzw. -wert entsprechend der Intensität der Elektronen
oder des Lichtes wiederhergestellt werden. Die Vorrichtung 10 führt diesen Be
trieb gleichmäßig über einen vorbestimmten Bereich derart aus, daß ein aktuelles
Bild der Halbleitervorrichtung erhalten wird. Dann vergleicht die Vorrichtung 10
das aktuelle Bild mit einem vorbereiteten idealen Bild der Halbleitervorrichtung,
das exakt einem Entwurf entspricht, derart, daß Unstimmigkeiten (im folgenden
als Fehler bezeichnet) zwischen der gebildeten Halbleitervorrichtung und dem
Entwurf bestimmt werden.
Die Vorrichtung 10 berechnet einen gemessenen Datenwert D10 (erster gemes
sener Datenwert), wie z. B. die Anzahl der Fehler, eine Fläche von jedem Fehler
und einen äquivalenten Durchmesser der Fläche, einen horizontalen/vertikalen
Durchmesser (X- oder Y-Richtung), eine Hauptachse, eine Nebenachse und
Positionskoordinaten in einer Einheit der inspizierten Fläche (eine vorbestimmte
Fläche in einem Chip, ein Chip, ein Wafer oder ähnliches).
Mit Bezug zu Fig. 2 wird die Berechnung des gemessenen Datenwertes D10
schematisch diskutiert. Fig. 2 zeigt einen Fehler DF, der in einer Fläche Z eines
Wafers WF vorhanden ist, und zeigt ebenfalls eine Vergrößerung der Fläche Z.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, bedecken eine Mehrzahl von Pixeln PX, die jeweils
eine vorbestimmte Fläche aufweisen (kleiner als der Fehler DF), die Fehler DF
derart, daß Fehlerinformationen, wie z. B. Koordinaten der Mittelpunkte der
bildenden Pixeln (a-i), die Anzahl der Pixel in X- oder Y-Richtung und eine
Fläche des Fehlers in jedem Pixel, bereitgestellt werden. Das Multiplizieren der
Fläche von jedem Pixel mit der Anzahl der Pixel, die jeweils einen Fehler ent
halten, ergibt eine Fläche des Fehlers (ungefährer Wert), das Erhalten der Qua
dratwurzel der Fehlerfläche gibt den äquivalenten Durchmesser der Fläche, die
Anzahl der Pixel in jeder Richtung gibt den horizontalen/vertikalen Durch
messer, die Hauptachse und die Nebenachse und die Mittelkoordinaten der bil
denden Pixel geben die Positionskoordinaten. Die Inhalte des gemessenen Da
tenwertes D10 hängen von den Arten der Inspektionsvorrichtungen und den
Herstellern ab und alle oben erwähnten Datenwertposten werden nicht notwen
digerweise ausgegeben, und daher führt in manchen Fällen das Qualitätsver
waltungssystem eine Berechnung basierend auf der durch die Inspektionsvor
richtung erfaßten Fehlerinformation durch.
Unter Verwendung von den Arbeitsablaufplänen von Fig. 3 und 4 wird ein
grundsätzlicher Betrieb des Qualitätsverwaltungssystems mit Bezug zu Fig. 1
diskutiert.
Wenn die Inspektion in der Linie startet, berechnet die Inspektionsvorrichtung
10 zuerst den oben gemessenen Datenwert D10 (Schritt ST1).
Die Datenwertbearbeitungseinheit 11 bearbeitet den gemessenen Datenwert D10
derart, daß ein Indexwert ID1, der die Anzahl der Fehler und die Anzahl der
Chips mit den Fehlern anzeigt, der Indexwert ID2, der die Anzahl der Fehler und
die Anzahl der Chips mit den Fehlern innerhalb eines vorbestimmten Größen
bereiches anzeigt, und der Indexwert ID3, der die Anzahl der Fehler und die
Anzahl der Chips mit den Fehlern in einer Cluster-Bedingung anzeigt,
als bearbeiteter Datenwert T10 (erster bearbeiteter Datenwert) errechnet wird
(Schritt ST2). Ein einfaches Verfahren des Beurteilens, ob oder ob nicht die
Fehler in einer Cluster- bzw. Anhäufungsbedingung sind, ist zu überprüfen, ob
ein Abstand zwischen zwei Fehlern innerhalb eines vorbestimmten Bereiches ist,
oder wenn der dritte Fehler innerhalb des vorbestimmten Abstandes von den zwei
Fehlern ist, werden diese Fehler als in einer Cluster-Bedingung beurteilt. Somit
wird auf einer Basis des Abstandes der Fehler beurteilt, ob oder ob nicht die
Fehler in einer Cluster-Bedingung sind. Da die Fehler mit den Positionskoor
dinaten gegeben sind, wie oben erwähnt wurde, ist es leicht, den Abstand der
Fehler zu wissen.
Die Größe betrifft hier den horizontalen/vertikalen Durchmesser, den äquiva
lenten Durchmesser der Fläche bzw. des Bereiches, die Hauptachse und die
Nebenachse. Der horizontale/vertikale Durchmesser betrifft einen Abstand von
zwei parallelen Linien, die das Fehlerbild zwischen sich begrenzen, und zwei
Arten von Durchmessern in X- und Y-Richtung, die zueinander senkrecht sind,
werden im allgemeinen verwendet. Der äquivalente Durchmesser der Fläche bzw.
des Bereiches betrifft einen Durchmesser eines Kreises, der die gleiche Fläche
bzw. den gleichen Bereich wie das Fehlerbild aufweist.
Die Beurteilungseinheit 12 des bearbeiteten Datenwertes führt mit Bezug zu den
Indexwerten ID1-ID3 eine Beurteilung durch, ob oder ob nicht eine weitere
Untersuchung (Prüfung) durch eine Beobachtungsvorrichtung 20 (Fehleranalyse
vorrichtung) durchgeführt werden soll, und wenn die Prüfung durchgeführt
werden soll, gibt die Einheit 12 eine Anweisung/Befehl CM10 an die Beobach
tungsvorrichtung 20. Wenn der Fehler in einer relativ einfachen Art vorhanden
ist, z. B. in einer begrenzten Fläche oder an gleichen Intervallen, oder wenn die
Fehler von allgemeinen Arten sind, kann die Fehlerquelle bestimmte werden und
der Einflußgrad (Ausfallrate) der Fehler auf die Produktausbeute kann von dem
bearbeiteten Datenwert T10 ohne Untersuchung durch die Beobachtungsvor
richtung 20 beurteilt werden. Die Einheit 12 gibt eine Warnung AR zum einem
verbunden Gerät 30, wie z. B. ein Halbleiterherstellungsgerät, aus, wenn not
wendig (Schritt ST3).
Wenn die Beobachtungsvorrichtung 20 eine Untersuchung durchführt, tastet die
Abtasteinheit 13 einen zu beobachtenden Fehler (Objektfehler) basierend auf
einer vorbestimmten Abtastbedingung ab (Schritt ST4). Als die Abtastbedingung
sind eine Bedingung Q1, die definiert, daß eine festgelegte Anzahl der Fehler in
einer absteigenden oder aufsteigenden Richtung der Größe (horizontaler/ver
tikaler Durchmesser, äquivalenter Durchmesser der Fläche, Hauptachse oder
Nebenachse) abgetastet werden sollen, eine Bedingung Q2, die definiert, daß
Fehler innerhalb eines vorbestimmten Größenbereiches abgetastet werden sollen,
eine Bedingung Q3, die definiert, daß Fehler, die innerhalb eines vorbestimmten
Bereiches oder außerhalb des vorbestimmten Bereichs abgetastet werden sollen,
eine Bedingung Q4, die definiert, daß die Fehler, die in der vorbestimmten
Fläche vorhanden sind, abgetastet werden sollen, wenn die Fehler in einer Clu
ster-Bedingung sind, eine Bedingung Q5, die definiert, daß die Fehler, die eine
Kombination von zwei oder mehr Bedingungen von den Bedingungen Q1-Q4
erfüllen, abgetastet werden sollen, und ähnliches eingeführt.
Nach dem Abtasten des beobachtenden Fehlers bildet, wie in Schritt ST5 von
Fig. 4 gezeigt ist, die Dateibildungseinheit 14 eine Übertragungsdatei FT ent
sprechend einem vorbestimmten Protokoll und überträgt die Datei FT zu der
Beobachtungsvorrichtung 20, um die Positionskoordinateninformationen des
Fehlers zu ihr zu geben. Gleichzeitig transportiert die Inspektionsvorrichtung 10
einen zu inspizierenden Wafer zu der Beobachtungsvorrichtung 20.
Die Beobachtungsvorrichtung 20 führt eine Beobachtung des Fehlers basierend
auf den Positionskoordinateninformationen in der Übertragungsdatei FT durch
(Schritt ST6). Die Vorrichtung 20 enthält eine Vergrößerungsvorrichtung, wie
z. B. ein optisches Mikroskop und ein Elektronenmikroskop, empfängt die Posi
tionskoordinateninformationen des Fehlers und vergrößert den Fehler und seine
Peripherie derart, daß ein Bilddatenwert D20 (zweiter gemessener Datenwert), der
ein Bild des Fehlers und seiner Peripherie enthält, ausgegeben wird (Schritt
ST7).
Die Bilddaten D20, die wie oben erhalten wurden, werden für zwei Zwecke
verwendet, d. h. für die Bestimmung der Fehlerquelle und die Bestimmung einer
Ausfallrate und einer Fehlerrate des Fehlers.
Zum Bestimmen der Fehlerquelle trennt die Datenwertbearbeitungseinheit 15 das
Bild des Fehlers und das seiner Peripherie (in anderen Worten: das Bild einer
Fläche, die exakt entsprechend dem Entwurf gebildet ist) derart, daß ein In
dexwert als bearbeiteter Datenwert T20 (zweiter bearbeiteter Datenwert), der
eine Form des Fehlers von dem Fehlerbild anzeigt, berechnet wird (Schritt ST8).
Als der Index, der die Form des Fehlers anzeigt, werden ein horizontaler/verti
kaler Durchmesser, ein äquivalenter Durchmesser der Fläche bzw. des Bereichs,
ein äquivalenter Durchmesser der Oberfläche, eine Hauptachse, eine Nebenachse,
ein Flächen- bzw. Bereichsblendepunkt, ein Oberflächenblendenpunkt, ein
spezifischer Formfaktor, ein Bulkfaktor, ein Glättungsfaktor, eine Höhe, eine
Konkavität/Konvexität, eine fraktale Dimension bzw. eine fraktaler Durchmesser
und ähnliches eingeführt.
Der äquivalente Durchmesser der Oberfläche betrifft einen Durchmesser eines
Kreises, der die gleiche Oberflächenfläche wie das Fehlerbild aufweist.
Der Flächenvalenzpunkt bzw. Flächenblendenpunkt betrifft Mittelkoordinaten
des Kreises, der die gleiche Fläche wie das Fehlerbild aufweist.
Der Oberflächenvalenzpunkt bzw. Oberflächenblendenpunkt betrifft Koordinaten
des Kreises, der die gleiche Oberflächenfläche wie das Fehlerbild aufweist.
Der spezifische Formfaktor betrifft ein Verhältnis des längsten Wertes und des
kürzesten Wertes von Abständen von zwei parallelen Linien, die das Fehlerbild
in einer Mehrzahl von Richtungen begrenzen.
Der Bulkfaktor betrifft ein Verhältnis des Volumens und der Oberflächenfläche
des Fehlerbildes.
Der Glättungsfaktor ist als Standartabweichung der Helligkeit der Pixel, die das
Fehlerbild bilden, definiert.
Die Konkavität/Konvexität betrifft einen Wert, der durch Integrieren von kon
tinuierlichen Variationen (Ableitung) der Mittelwerte der Helligkeit von Pixel in
einem vorbestimmten Bereich bzw. Fläche mit umgekehrten Vorzeichen erhalten
wird.
Die Helligkeit betrifft einen Wert, der einen Grad der Helligkeit des Bildes
darstellt, und im Fall eines digitalen Bildes betrifft sie einen Wert, der durch
Klassifizieren der Pixel von dem hellsten Punkt (Pixel) bis zu dem dunkelsten
Punkt (Pixel) in eine vorbestimmte Anzahl von Stufen, im allgemeinen 256
Stufen, erhalten wird. Der Kontrast wird als ähnlicher Parameter verwendet. Der
Kontrast betrifft einen Wert, der eine Breite zwischen Helligkeit und Dunkelheit
des Bildes darstellt, und in einem Fall des digitalen Bildes stellt ein vorbe
stimmter Wert eine Breite bzw. einen Abstand zwischen dem hellsten Punkt
(Pixel) und dem dunkelsten Punkt (Pixel) dar.
Die fraktale Dimension betrifft einen Wert, der die Komplexität der erfaßten
Oberfläche darstellt, der von der Anzahl der Seiten, einer Figur mit Selbst
ähnlichkeit (unterschiedliche Größe) erhalten ist, zum Darstellen der Konkavität
und Konvexität der Oberfläche und der Verkleinerungsrate.
Die Beurteilungseinheit 16 eines bearbeiteten Wertes bestimmt den Grund des
Fehlers basierend auf den oben erwähnten Indizes (Schritt ST9), und gibt eine
Warnung an ein Herstellungsgerät oder einen Herstellungsprozeß aus, das/der
bestimmt ist, die Fehlerquelle zu sein, wenn notwendig (Schritt ST10). Da einige
Aktionen, z. B. Stoppen des Herstellungsgerätes oder des Herstellungsprozesses,
das/der die Warnung empfängt, durchgeführt werden müssen, wird zu dieser Zeit
die Warnung nach Überlegungen, ob oder ob nicht die folgenden Schritte be
einflußt werden, wenn der untersuchte Fehler belassen wird, ausgegeben.
Zuerst werden Konzepte der Ausfallrate und der Fehlerrate des Fehlers be
schrieben. Die Bilddaten D20, die die Bilder des Fehlers und seiner Peripherie
enthalten, wie oben beschrieben wurde, und das Bild der Peripherie des Fehlers
sind zur Bestimmung der Ausfallrate und der Fehlerrate wichtig. In anderen
Worten werden Funktionen in einigen Arten von integrierten Halbleiterschal
tungen nicht beschädigt, sogar wenn einige Fehler vorhanden sind.
Beispielsweise enthält eine Speichervorrichtung eine Speicherzelleneinheit, eine
Leseverstärkereinheit, eine subsidiäre Wortleitungsauswahleinheit, eine subsi
diäre Bitleitungsauswahleinheit, eine Spaltendekodereinheit, eine Zeilendeko
dereinheit und ähnliches. Da die Speicherzelleneinheit, die Leseverstärkerein
heit, die subsidiäre Wortleitungsauswahleinheit und die subsidiäre Bitleitungs
auswahleinheit normalerweise einige redundante Elemente und Schaltungen (als
Redundanzschaltungen bezeichnet) aufweisen, wird eine Schaltung, dessen
Funktion durch einen Fehler verloren ist, durch die Redundanzschaltung derart
ersetzt, daß die Funktion als Speichervorrichtung erhalten bleibt. Ob der Fehler
tödlich ist bzw. zu einem Ausfall führt oder nicht hängt daher davon ab, ob das
Element oder die Schaltung, deren Funktion durch den Fehler verloren ist, durch
die Redundanzschaltung ersetzt werden kann oder nicht, und die Ausfallrate liegt
in einem Bereich von 0 bis 1 (0-100%). Bei einer Schaltung mit keiner Red
undanzschaltung ist die Ausfallrate des Fehlers grundsätzlich 100%. Die Aus
fallrate für alle Chips wird unter Berücksichtigung der entsprechenden Ausfall
raten der Fehler bestimmt, und die Qualität des Chips wird davon beurteilt. Dann
gibt das Summieren der Anzahl der Fehlerchips in
einem Wafer und Teilen der gesamten Anzahl durch die Anzahl der Chips in ei
nem Wafer die Fehlerrate. Weiterhin kann die Fehlerrate von der Anzahl der
Chips von einem Los von Wafer erhalten werden.
Die Datenbearbeitungseinheit 15 erkennt anhand der Peripherie des Fehlers in
den Bilddaten D20, wo der Fehler, der untersucht wird, in einem Chip ange
ordnet ist, und berechnet die Ausfallrate und die Fehlerrate unter Berücksich
tigung, ob oder ob nicht eine Redundanzschaltung vorgesehen ist und ob oder ob
nicht das Element oder die Schaltung mit dem Fehler ersetzt werden kann
(Schritt ST11).
Die berechnete Ausfallrate und Fehlerrate werden als Ausfallraten-/Fehlerra
tendaten FD zu einem System zum Verwalten einer Produktionsplanung der
Halbleitervorrichtung rückgeführt (Schritt ST12), und die Daten FD werden zum
Steuern des Produktionsvolumens entsprechend der Fehlerrate verwendet. Wenn
beispielsweise die Fehlerrate 10% beträgt, wird die Anzahl der zuzuführenden
Wafer zum Erhöhen des Produktionsvolumens um 10% erhöht, wodurch das
Zielproduktionsvolumen erreicht wird.
Als ein Beispiel des speziellen Betriebes des Qualitätsverwaltungssystems wird
zuerst ein Betrieb des Bestimmens der Fehlerquelle entlang der Arbeitsablauf
diagramme von Fig. 3 und 4 mit Bezug zu Fig. 1 beschrieben. In dieser Dis
kussion wird angenommen, daß ein Fremdstoff (kein Bruch des Musters) als
Fehler in der Inspektion in der Linie für einen Block unter einem Metallver
drahtungsschritt gefunden wird.
Die Inspektionsvorrichtung 10 gibt den X-Richtungsdurchmesser, den Y-Rich
tungsdurchmesser, den äquivalenten Durchmesser der Fläche, die Positionsko
ordinaten des Fehlers als den gemessenen Datenwert D10 aus (Schritt ST1). Es
wird hier angenommen, daß der X-Richtungsdurchmesser, der Y-Richtungs
durchmesser und der äquivalente Durchmesser der Fläche gleich sind und nicht
größer als 1 µm sind und daß die Fehler von den Positionskoordinaten verteilt
sind.
Die Datenbearbeitungseinheit 11 bearbeitet die gemessenen Daten D10 und be
rechnet die Anzahl der Fehler (den Indexwert ID2), deren Größe nicht größer als
1 µm ist, um zu erfahren, daß die Anzahl dieser Fehler einen sehr hohen Anteil
der Anzahl aller Fehler bilden. Weiterhin berechnet die Einheit 11 die Anzahl
der Fehler (den Indexwert ID3) in einer Cluster-Bedingung durch Bearbeiten der
gemessenen Daten D10, um zu erfahren, daß einige Fehler in einer Cluster-
Bedingung sind (Schritt ST2).
Die Beurteilungseinheit 12 eines bearbeitetenen Datenwertes vergleicht die
obigen Informationen mit einer vorbestimmten Beurteilungsbedingung (Schritt
ST3). Die Beurteiltungsbedingung definiert beispielsweise, daß eine Untersu
chung der Beobachtungsvorrichtung 20 benötigt wird, wenn die Anzahl der
Fehler, deren X-Richtungsdurchmesser, Y-Richtungsdurchmesser und äqui
valenter Durchmesser der Fläche fast gleich sind und deren horizontaler/verti
kaler Durchmesser nicht größer als 1 µm ist, nicht weniger als 70% der Anzahl
aller Fehler beträgt.
Von den in den obigen Schritten erhaltenen Informationen, daß der X-Rich
tungsdurchmesser, der Y-Richtungsdurchmesser und der äquivalente Durch
messer der Fläche fast gleich sind und der horizontale/vertikale Durchmesser
nicht mehr als 1 µm beträgt, wird bestimmt, daß es ein sphärischer Fremdstoff ist.
Unter der weiteren Berücksichtigung, daß diese Fehler in dem Verdrahtungs
schritt gefunden wurden und wenige Fehler in einer Cluster-Bedingung sind,
wird beurteilt, daß der Fehler mit großer Wahrscheinlichkeit durch eine Schwie
rigkeit in einem Absaugungssystem eines Plasmaätzgerätes verursacht werden
kann, und eine Warnung kann an das Plasmaätzgerät gegeben werden. Da die
obige Beurteilungsbedingung bestimmt wird, wird keine Warnung an diesem
Punkt gegeben, wenn die Beurteilungsbedindung erfüllt ist. Speziell
zum Sicherstellen der Möglichkeit, daß der Fehler ein sphärischer Fremdstoff ist,
wird die Ausführung einer weiteren Untersuchung (Prüfung) ausgewählt.
Wenn die Ausführung der Untersuchung in der Beobachtungsvorrichtung 20
entschieden wird, gibt die Beurteilungseinheit 12 eines bearbeiteten Datenwertes
eine Anweisung/Befehl CM10 an die Beobachtungsvorrichtung 20. Zu dieser Zeit
wird für eine effiziente der Untersuchung eine Anweisung gegeben, daß nur die
Fehler, die eine vorbestimmte Bedingung erfüllen, untersucht werden, und daß
nicht alle Fehler untersucht werden. Daher entscheidet die Abtasteinheit 13 eine
Abtastbedingung, wie z. B. Fehler, deren X-Richtungs-durchmesser, Y-Rich
tungsdurchmesser und äquivalenter Durchmesser der Fläche fast gleich sind und
deren horizontaler/vertikaler Durchmesser nicht mehr als 1 µm beträgt (Schritt
ST4).
Danach bildet die Dateibildungseinheit 14 eine Datei (Übertragungsdatei FT)
zum Übertragen der Positionskoordinateninformationen des Fehlers, der die
obige Abtastbedingung erfüllt, zu der Beobachtungsvorrichtung 20, und überträgt
die Datei zu der Beobachtungsvorrichtung 20 (Schritt ST5). Gleichzeitig wird
der zu inspizierende Wafer von der Inspektionsvorrichtung 10 zu der Be
obachtungsvorrichtung 20 transportiert.
Die Beobachtungsvorrichtung 20 führt eine Beobachtung des Fehlers basierend
auf den Positionskoordinateninformationen der Übertragungsdatei FT durch
(Schritt ST6). Die Vorrichtung 20 vergrößert die Bilder des Fehlers und seiner
Peripherie und gibt die Bilddaten D20, die Bilder des Fehlers und seiner Peri
pherie enthalten, aus (Schritt ST7).
Die Vorrichtung 20 trennt die Bilder des Fehlers und seiner Peripherie von den
Bilddaten D20 und berechnet einen Indexwert von dem Bild des Fehlers, der eine
Form des Fehlers anzeigt (Schritt ST8). In diesem Beispiel sind als der Index,
der die Form des Fehlers angibt, der spezielle Formfaktor, die Konkavität/
Konvexität und der Glättungsfaktor eingeführt. Es wird von einem spezifischen
Formfaktor von fast 1, einer Konkavität/Konvexität von fast 0, einer
kleinen Abweichung der Helligkeit des Pixels und einem großen Glättungsfaktor
(glatt) abgeleitet, daß der Fehler ein sphärischer Fremdstoff ist.
Zweidimensionale Daten, wie z. B. der spezifische Formfaktor, können durch
Bedecken des Fehlers mit einer Mehrzahl von Pixeln mit einer vorbestimmten
Fläche erhalten werden, ähnlich der Berechnung der gemessenen Daten D10, wie
mit Bezug zu Fig. 2 diskutiert ist. Dreidimensionale Daten, wie z. B. Konkavi
tät/Konvexität und der Glättungsfaktor, können durch Messen der Helligkeit und
des Kontrastes der reflektierten oder gestreuten Elektronen oder des reflektierten
oder gestreuten Lichtes erhalten werden.
Unter der weiteren Berücksichtigung, daß diese Fehler in dem Verdrahtungs
schritt gefunden wurden und daß wenige Fehler in einer Cluster-Bedingung sind,
beurteilt die Beurteilungseinheit 16 für einen bearbeiteten Datenwert, daß der
Fehler durch eine Schwierigkeit in einem Absaugungssystem eines Plasmaätz
gerätes verursacht sein kann (Schritt ST9). Weiter wird mit der Beurteilung, daß
es eine Wahrscheinlichkeit gibt, daß ein Produkt, das durch die folgenden
Schritte hindurch ist, beeinflußt werden kann, wenn der Fehler belassen wird,
eine Warnung an das Plasmaätzgerät gegeben (Schritt ST10).
Zum Spezifizieren des Plasmaätzgerätes als Fehlerquelle wird weiterhin eine
Datenbank, die Fehlerarten mit einem Herstellungsgerät verbindet, das die Fehler
verursachen würde, von Daten einer Mehrzahl von Fehlern, die durch Schwie
rigkeiten des Plasmaätzgerätes verursacht wurden, im voraus gebildet, und die
Beurteilungseinheit 16 eines bearbeiteten Datenwertes muß die charakteristi
schen Merkmale dieser Fehler, speziell daß er ein sphärischer Fremdstoff ist und
in einem Verdrahtungsschritt gefunden wurde und wenige in einer Cluster-
Bedingung sind, mit der Datenbank überprüfen.
Die Datenbank über die Fehler ist basierend auf vergangene Daten betreffend der
Herstellung einer Halbleitervorrichtung gebildet. Das Bilden einer Datenbank
nicht nur über die Form und die Bildung des Fehlers, sondern ebenfalls über den
Fremdstoff und die Komponente und Quelle davon basierend auf ver
gangene Daten betreffend eines Fremdstoffes als Fehler ermöglicht eine
gleichzeitig auszuführende qualitative Analyse des Fehlers, d. h. der sphärische
Fremdstoff, in diesem Beispiel, und die Beurteilung unter Berücksichtigung des
Analyseergebnisses erlaubt die Bestimmung der Quelle des sphärischen Fremd
stoffes mit hoher Genauigkeit.
Weiterhin ist es zum Prüfen der Komponente des Fremdstoffes notwendig, eine
Komponentenanalysevorrichtung (Fehleranalysevorrichtung) vorzubereiten und
einen Indexwert bezüglich der Komponente an die Beurteilungseinheit 16 eines
bearbeiteten Datenwertes zu geben. Da die Beobachtungsvorrichtung und die
Komponentenanalysevorrichtung eine Analyse der Fehler durchführen, können
diese Vorrichtung im allgemeinen als Fehleranalysevorrichtung bezeichnet
werden. Die Beurteilung, ob es eine Wahrscheinlichkeit gibt, daß der Fehler ein
Endprodukt beeinflußt, wenn der Fehler belassen wird, kann mit Bezug zu der
Datenbank basierend auf den vergangenen bzw. alten Daten gemacht werden.
Der Betrieb des Bestimmens der Ausfallrate und der Fehlerrate, d. h. der Betrieb
in Schritt ST11 von Fig. 4, wird im folgenden mit Bezug zu Fig. 5 und 6 speziell
beschrieben. Bei dieser Beschreibung wird angenommen, daß ein Bruch des
Musters als Fehler in der Inspektion in der Linie für einen Block unter einem
Metallverdrahtungsschritt gefunden wird. Die Inspektionsvorrichtung 10 spezi
fiziert den Fehler und die Beobachtungsvorrichtung 20 überprüft den Fehler
basierend auf Positionskoordinateninformationen des Fehlers, ähnlich wie in dem
oben beschriebenen Betrieb.
Die Datenbearbeitungseinheit 15 berechnet zuerst einen Indexwert, der den
Ausfall anzeigt, wie z. B. die Anzahl der kurzgeschlossenen Drähte, die Anzahl
der getrennten Drähte und die Anzahl der fehlerhaften Zellen, basierend auf den
Bilddaten D20, die von der Beobachtungsvorrichtung 20 ausgegeben sind
(Schritt ST20). Die fehlerhafte Zelle betrifft eine Zelle mit einem Fehler in
ihrer Grundstruktur (Steuerelektrode, Source-/Drainelektrode und ähnliches) in
der Speicherzelleneinheit der Speichervorrichtung.
Die Beurteilungseinheit 16 eines bearbeiteten Datenwertes beurteilt, daß keine
anormale Bedingung (Ausfallrate von 0) vorhanden ist, wenn die Indexwerte alle
0 sind, und beurteilt, daß eine anormale Bedingung vorhanden ist und die Un
tersuchung fortgesetzt werden sollte, wenn einer der Indexwerte nicht 0 ist
(Schritt ST21).
Mit Bezug zu Fig. 6 wird ein beispielhaftes Verfahren zum Spezifizieren eines
Abschnittes der Drahtunterbrechung beschrieben. Fig. 6 zeigt einen Unterbre
chungsabschnitt BP, der in der Fläche Z des Wafers WF vorhanden ist, und zeigt
ebenfalls eine Vergrößerung der Fläche Z. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, sind eine
Mehrzahl von Verdrahtungsmustern WL parallel in der Fläche Z vorgesehen und
der Unterbrechungsabschnitt BP ist in einem der Verdrahtungsmuster WL vor
gesehen.
Ein verwendetes Verfahren des Erkennens des Unterbrechungsmusters BP ist eine
Messung der Helligkeit eines reflektierten Lichtes durch eine Lichtbestrahlung.
Speziell werden die Verdrahtungsmuster WL bestrahlt, während eine Lichtquelle
derart bewegt wird, daß das Licht senkrecht zu einer Richtung der Musteraus
richtung angelegt bzw. gestrahlt wird, wie durch einen Pfeil in Fig. 6 gezeigt ist,
und ein fixierter Photodetektor mißt die Helligkeit des reflektierten Lichtes, oder
die Verdrahtungsmuster WL werden mit einer fixierten Lichtquelle bestrahlt und
ein sich bewegender Photodetektor mißt die Helligkeit des reflektierten Lichtes.
Dieses Verfahren stellt Daten über die Helligkeit des von den Verdrahtungsmu
stern WL reflektierten Lichtes mit periodischen Eigenschaften bereit und ein
Analysieren der Frequenz der Daten zeigt das Intervall der Verdrahtungsmuster
WL und das Vorhandensein eines Fehlers.
Wenn die Verdrahtungsmuster WL keinen Fehler (Unterbrechung) aufweisen,
zeigen die Daten über die Helligkeit eine periodische vorbestimmte Helligkeit,
und wenn ein Fehler (Unterbrechung) vorhanden ist, zeigen die Daten eine un
periodische Helligkeit aufgrund der niedrigen Helligkeit beim Fehler (Unter
brechung). Ein Überprüfen des Grades der fehlenden Periodizität zeigt die An
zahl der Fehler (Unterbrechungen).
Weiterhin kann ein Kurzschluß der Verdrahtungsmuster WL in der gleichen Art
überprüft werden. In diesem Fall zeigt ein Überprüfen, ob oder ob nicht ein
Abschnitt, der ursprünglich eine nicht-periodische Helligkeit zeigen sollte (die
Drähte sollten das Intervall einhalten), eine Periodizität zeigt, die Anzahl der
Fehler (Kurzschlüsse).
Als nächstes wird durch Überprüfen der Umgebungen eines Abschnittes mit ei
nem Fehler eine Beurteilung durchgeführt, ob oder ob nicht das Vorhandensein
eines Fehlers in dem Abschnitt tödlich ist (Schritt ST22). Dieser Schritt wird
derart ausgeführt, daß einige der Fehler, die in einem Abschnitt ohne Schal
tungsmuster oder einem Abschnitt, dessen Schaltungsmuster nicht durch einen
Fehler beeinflußt wird, wo ein Fehler nicht tödlich ist, von der Untersuchung
ausgenommen werden. Wenn beurteilt wird, daß der Fehler in einem Abschnitt
vorhanden ist, wo ein Fehler keinen tödlichen Effekt hat, wird daher die Aus
fallrate als 0 bestimmt, und wenn beurteilt wird, daß ein Fehler in einem Ab
schnitt vorhanden ist, in dem jeder Fehler einen tödlichen Effekt hat, sollte eine
weitere Untersuchung des Fehlers durchgeführt werden.
Die Umgebungen des Fehlers können durch eine Analyse, ob die Variation der
Helligkeit periodisch ist oder nicht, der Periode, der Richtung des periodischen
Musters und ähnlichem derart erfaßt werden, um zu erkennen, ob dort ein
Schaltungsmuster oder nicht vorhanden ist, um ein Intervall des Schaltungs
musters und die Ausrichtungsrichtung des Schaltungsmusters zu erkennen.
Weiterhin ist es durch diesen Schritt möglich, eine Bedingung der Schaltung um
den Fehler zu erkennen. Speziell wird dies mit einer Speichervorrichtung als
Beispiel diskutiert. Es ist möglich zu erkennen, wo der Fehler, der untersucht
wird, vorhanden ist. Ob er in der Speicherzelleneinheit, der Leseverstär
kereinheit, der subsidiären Wortleitungsauswahleinheit, der subsidiären Bitlei
tungsauswahleinheit, der Spaltendekodereinheit, der Zeilendekodereinheit oder
ähnlichem vorhanden ist.
Diese Information wird in dem Schritt ST23 verwendet, um zu beurteilen, ob ein
fehlerhafter Abschnitt in einem Bereich vorhanden ist, der durch eine Redun
danzschaltung ersetzt werden kann oder nicht. Dies wird speziell mit der Spei
chervorrichtung des Beispieles diskutiert. Da die Speicherzelleneinheit und die
Leseverstärkereinheit einige Redundanzschaltungen aufweisen, erhält ein Er
setzen einer Schaltung, dessen Funktion durch einen Fehler verloren ist, mit der
Redundanzschaltung die Funktion der Speichervorrichtung, und in diesem Fall
ist das Vorhandensein des Fehlers nicht tödlich bzw. fatal. Das benötigt eine
weitere Untersuchung. Wenn im Gegensatz in dem Schritt ST23 beurteilt wird,
daß ein Fehler in einem Bereich vorhanden ist, in dem eine Ersetzung durch die
Redundanzschaltung nicht möglich ist, ist das Vorhandensein des Fehlers fatal
und die Ausfallrate beträgt 1.
Wenn beurteilt wird, daß ein Fehler in einem Bereich vorhanden ist, der ein Er
setzen mit der Redundanzschaltung erlaubt, wird eine Untersuchung basierend
auf den Indizes von Position, Größe und Auswahl bzw. Wirkung des Fehlers
durchgeführt, ob eine Schaltung mit dem Defekt durch die Redundanzschaltung
ersetzt werden kann, um die Ausfallrate zu erhalten (Schritt ST24).
Da die Ausfallrate von der Beurteilung, daß das Ersetzen durch die Redun
danzschaltung möglich ist, variiert, wenn eine Mehrzahl von Fehlern vorhanden
sind, sogar wenn die Fehlerausfallrate von einem Fehler 0 ist, wird die Ausfall
rate nach der Untersuchung aller Fehler in einem Chip berechnet. Obwohl ein
Chip einige hundert Redundanzschaltungen aufweist, ist das Ersetzen (Beseitigen
des Fehlers) durch die Redundanzschaltung unmöglich, wenn die Anforderung
zum Ersetzten durch die Redundanzschaltung die Anzahl der Chips bzw. den
Fehler übersteigt oder ein Fehler in einer Schaltung vorhanden ist, der nicht
durch die Redundanzschaltung ersetzt werden kann. Die Rate der
Unmöglichkeit beim Ersetzen (Beseitigen des Fehlers) wird als Ausfallrate be
trachtet.
Wenn beispielsweise die Anzahl der beseitigbaren Fehler 100 beträgt und die
Anzahl der Redundanzschaltungen 500 beträgt, ist die Ausfallrate schlimm
stenfalls 0,2. In einigen Fällen kann ein Fehler in Abhängigkeit von der Position
oder Größe nicht durch eine Redundanzschaltung beseitigt werden und die
Ausfallrate steigt.
Diese Berechnung der Ausfallrate wird für jeden Fehler (zumindest für jeden zu
überprüfenden Fehler) durchgeführt (Schritt ST25) und die endgültige Aus
fallrate wird durch Überprüfen für zumindest alle zu prüfenden Fehler berechnet.
Weiterhin wird die Berechnung der Ausfallrate für alle Chips in einem Wafer
derart durchgeführt, daß die Qualität der Chips beurteilt wird. Das Kriterium der
Beurteilung der Qualität der Chips ist, ob die Ausfallrate 1 beträgt oder nicht,
und speziell wird ein Chip als fehlerhaft beurteilt, wenn die Ausfallrate 1 be
trägt. Die Ausfallrate von nicht 1 zeigt an, daß die Schaltung mit dem Fehler
durch die Redundanzschaltung ersetzt werden kann, wie oben diskutiert wurde,
und sie wird nicht als fehlerhaft beurteilt.
Somit gibt das Aufsummieren der Anzahl der fehlerhaften Chips in einem Wafer
und Teilen dieser Anzahl durch die Anzahl aller Chips in einem Wafer die Feh
lerrate (Schritt ST26).
Mit der Ausfallrate und der Fehlerrate wird die Produktionsplanung der Halb
leitervorrichtung gesteuert, wie oben erwähnt wurde, und in einigen Fällen wird
eine Entscheidung getroffen, ob ein Wafer, der durch einige Schritte gegangen
ist, entfernt bzw. beseitigt wird oder nicht.
In anderen Worten wird hauptsächlich eine Mehrzahl von Wafern von einem Los
(50-100 Wafer) als Probe entnommen bzw. abgetastet und einer Inspektion bei
der Inspektion in der Linie unterzogen. In einem solchen Fall wird, wenn ein
Wafer, der inspiziert wird, eine hohe Fehlerrate (alle Chips sind beispiels
weise fehlerhaft) aufweist und die anderen Wafer wenig Fehlerchips aufweisen,
nur der Wafer mit der hohen Fehlerrate beseitigt, und wenn alle Wafer eine hohe
Fehlerrate aufweisen, werden alle Wafer des Loses beseitigt. Mit einer solchen
Beseitigung ist es möglich zu verhindern, daß eine Menge von Wafern die fol
genden Schritte durchführen, um einen Kostenverlust zu verhindern.
Wie oben diskutiert wurde, führt das Qualitätsverwaltungssystem basierend auf
den durch die Inspektionsvorrichtung bereitgestellten Informationen betreffend
der Fehler eine automatische Bestimmung der Fehlerquelle durch und trifft au
tomatisch eine Entscheidung, ob eine Warnung an das Herstellungsgerät und den
verbundenen Herstellungsschritt, der die Fehlerquelle sein kann, gegeben wird,
und trifft die Entscheidung, ob eine weitere Untersuchung gemacht werden soll.
Weiterhin berechnet das Qualitätsverwaltungssystem automatisch die Ausfallrate
des Fehlers, und es ist daher möglich, die aufgewendete Zeit und Arbeit von dem
Finden des Fehlers bis zum Erkennen des Auftretens einer anormalen Bedingung
zu reduzieren und die Berechnungsgenauigkeit der Ausfallrate des Fehlers zu
verbessern.
Weiterhin können die Funktionen des Qualitätsverwaltungssystems auf einem
Computer als Qualitätsverwaltungsprogramm realisiert werden. Speziell sind die
entsprechenden Funktionen der Datenbearbeitungseinheit 11 (Bearbeitungsmittel
eines ersten Datenwertes), der Beurteilungseinheit eines bearbeitenden Daten
wertes (Beurteilungsmittel eines ersten bearbeiteten Datenwertes), der Abta
steinheit 13 (Abtastmittel), der Dateibildungseinheit 14 (Dateibildungsmittel),
der Datenbearbeitungseinheit 15 (Bearbeitungsmittel eines zweiten Datenwertes)
und der Beurteilungseinheit 16 eines bearbeiteten Datenwertes (Beurteilungs
mittel eines zweiten bearbeiteten Datenmittels), die das Qualitätsverwaltungs
system von Fig. 1 bilden, auf dem Computer realisiert, und die Prozedur wird
durch das Qualitätsverwaltungsprogramm entsprechend
dem Ablauf, der in Fig. 3, 4 und 5 gezeigt ist, verwirklicht. In diesem Fall wird
das Qualitätsverwaltungsprogramm, das auf einem Aufzeichnungsmedium, wie
z. B. eine Floppy-Disk und ein CD-ROM, aufgezeichnet ist, bereitgestellt.
Obwohl das Qualitätsverwaltungssystem S100 separat von der Inspektionsvor
richtung und der Beobachtungsvorrichtung in der obigen Diskussion vorgesehen
ist, kann das System S100 natürlich in die Inspektionsvorrichtung und die Be
obachtungsvorrichtung integriert sein. In diesem Fall kann das gesamte System
S100 in eine von der Inspektionsvorrichtung und der Beobachtungsvorrichtung
integriert sein, oder das System S100 kann funktionell in zwei Teile aufgeteilt
sein, die in die Inspektionsvorrichtung und die Beobachtungsvorrichtung ent
sprechend zu integrieren sind.
Speziell sind die Datenbearbeitungseinheit 11, die Beurteilungseinheit 12 eines
bearbeiteten Datenwertes, die Abtasteinheit 13 und die Dateibildungseinheit 14
in der Inspektionsvorrichtung integriert und die Datenbearbeitungseinheit 15 und
die Beurteilungseinheit 16 eines bearbeiteten Datenwertes sind in der Beobach
tungsvorrichtung integriert.
Claims (8)
1. Qualitätsverwaltungssystem zum Verwalten einer Qualitätsabweichung
einer Halbleitervorrichtung in einem Herstellungsprozeß der Halbleitervor
richtung basierend auf einem Entwurf durch Untersuchen von Fehlern einer
Halbleitervorrichtung, die hergestellt wird und die nicht mit einem Entwurf
übereinstimmt, mit
einem ersten Datenwertbearbeitungsmittel (11), das einen von einer Fehler inspektionsvorrichtung (10) aus gegebenen ersten gemessenen Datenwert (D10) über die Fehler empfängt, zum Bearbeiten des ersten gemessenen Datenwertes (D10) derart, daß ein erster bearbeiteter Datenwert (T10), der Indexwerte über die Anzahl und Verteilung der Fehler enthält, berechnet wird,
einem ersten Beurteilungsmittel (12) eines bearbeiteten Datenwertes, das den ersten bearbeiteten Datenwert (T10) empfängt, zum Durchführen einer Beurtei lung basierend auf einer vorbestimmten Beurteilungsbedingung, ob oder ob nicht eine weitere Untersuchung der Fehler durchgeführt werden soll,
einem Abtastmittel (13) zum Abtasten eines zu prüfenden Objektfehlers von den Fehlern basierend auf einer vorbestimmten Abtastbedingung, wenn beurteilt ist, daß die weitere Untersuchung durchgeführt werden soll, und zum Ausgeben eines Datenwertes über Positionskoordinaten des Objektfehlers zu einer Fehlerana lysevorrichtung (20),
einem zweiten Datenwertbearbeitungsmittel (15), das einen von der Fehlerana lysevorrichtung (20) als Ergebnis des Analysierens des Objektfehlers basierend auf dem Datenwert über die Positionskoordinaten ausgegebenen zweiten ge messenen Datenwert (D20) empfängt, zum Bearbeiten des zweiten gemessenen Datenwertes (D20) derart, daß ein zweiter bearbeiteter Datenwert (T20), der Indexwerte zumindest über eine Form des Objektfehlers enthält, berechnet wird, und
einem zweiten Beurteilungsmittel (16) eines bearbeiteten Datenwertes, das den zweiten bearbeiteten Datenwert (T20) empfängt, zum automatischen Durchführen einer Bestimmung basierend auf dem zweiten bearbeiteten Datenwert (T20), in welchem Gerät und Prozeß zur Herstellung der Halbleitervorrichtung eine Feh lerquelle sein kann.
einem ersten Datenwertbearbeitungsmittel (11), das einen von einer Fehler inspektionsvorrichtung (10) aus gegebenen ersten gemessenen Datenwert (D10) über die Fehler empfängt, zum Bearbeiten des ersten gemessenen Datenwertes (D10) derart, daß ein erster bearbeiteter Datenwert (T10), der Indexwerte über die Anzahl und Verteilung der Fehler enthält, berechnet wird,
einem ersten Beurteilungsmittel (12) eines bearbeiteten Datenwertes, das den ersten bearbeiteten Datenwert (T10) empfängt, zum Durchführen einer Beurtei lung basierend auf einer vorbestimmten Beurteilungsbedingung, ob oder ob nicht eine weitere Untersuchung der Fehler durchgeführt werden soll,
einem Abtastmittel (13) zum Abtasten eines zu prüfenden Objektfehlers von den Fehlern basierend auf einer vorbestimmten Abtastbedingung, wenn beurteilt ist, daß die weitere Untersuchung durchgeführt werden soll, und zum Ausgeben eines Datenwertes über Positionskoordinaten des Objektfehlers zu einer Fehlerana lysevorrichtung (20),
einem zweiten Datenwertbearbeitungsmittel (15), das einen von der Fehlerana lysevorrichtung (20) als Ergebnis des Analysierens des Objektfehlers basierend auf dem Datenwert über die Positionskoordinaten ausgegebenen zweiten ge messenen Datenwert (D20) empfängt, zum Bearbeiten des zweiten gemessenen Datenwertes (D20) derart, daß ein zweiter bearbeiteter Datenwert (T20), der Indexwerte zumindest über eine Form des Objektfehlers enthält, berechnet wird, und
einem zweiten Beurteilungsmittel (16) eines bearbeiteten Datenwertes, das den zweiten bearbeiteten Datenwert (T20) empfängt, zum automatischen Durchführen einer Bestimmung basierend auf dem zweiten bearbeiteten Datenwert (T20), in welchem Gerät und Prozeß zur Herstellung der Halbleitervorrichtung eine Feh lerquelle sein kann.
2. Qualitätsverwaltungssystem nach Anspruch 1, bei dem
der erste gemessene Datenwert (D10) zumindest eines von der gesamten Anzahl der Fehler in einer Einheit der inspizierten Fläche, einer Fläche von jedem der Fehler und einem äquivalenten Durchmesser einer Fläche, Positionskoordinaten und Indizes, die die Größe von jedem der Fehler anzeigen, enthält, wobei die Indizes, die die Größe anzeigen, ein horizontaler/vertikaler Durchmesser, eine Hauptachse und eine Nebenachse sind,
wobei die Halbleitervorrichtung eine von einer Mehrzahl von Chips ist, die auf einem Halbleiterwafer gebildet sind,
wobei die Indexwerte über die Anzahl und Verteilung der Fehler zumindest einen von
einem ersten Indexwert, der die Anzahl der Fehler und die Anzahl der Chips mit den Fehlern von der Mehrzahl der Chips anzeigt,
einem zweiten Indexwert, der die Anzahl der Fehler innerhalb eines vorbe stimmten Größenbereiches und die Anzahl der Chips mit den Fehlern innerhalb des vorbestimmten Größenbereiches von der Mehrzahl von Chips anzeigt, und einem dritten Indexwert, der die Anzahl der Fehler in einer vorbestimmten Cluster-Bedingung und die Anzahl der Chips mit den Fehlern in der vorbe stimmten Clusterbedingung von der Mehrzahl der Chips anzeigt, enthält, und wobei das erste Beurteilungsmittel (12) eines bearbeiteten Datenwertes weiter eine Funktion des automatischen Durchführens einer Bestimmung basierend auf dem ersten bearbeiteten Datenwert (T10) und zumindest einem von dem ersten bis dritten Indexwert aufweist, in welchem Gerät und Prozeß zur Herstellung der Halbleitervorrichtung die Fehlerquelle sein kann.
der erste gemessene Datenwert (D10) zumindest eines von der gesamten Anzahl der Fehler in einer Einheit der inspizierten Fläche, einer Fläche von jedem der Fehler und einem äquivalenten Durchmesser einer Fläche, Positionskoordinaten und Indizes, die die Größe von jedem der Fehler anzeigen, enthält, wobei die Indizes, die die Größe anzeigen, ein horizontaler/vertikaler Durchmesser, eine Hauptachse und eine Nebenachse sind,
wobei die Halbleitervorrichtung eine von einer Mehrzahl von Chips ist, die auf einem Halbleiterwafer gebildet sind,
wobei die Indexwerte über die Anzahl und Verteilung der Fehler zumindest einen von
einem ersten Indexwert, der die Anzahl der Fehler und die Anzahl der Chips mit den Fehlern von der Mehrzahl der Chips anzeigt,
einem zweiten Indexwert, der die Anzahl der Fehler innerhalb eines vorbe stimmten Größenbereiches und die Anzahl der Chips mit den Fehlern innerhalb des vorbestimmten Größenbereiches von der Mehrzahl von Chips anzeigt, und einem dritten Indexwert, der die Anzahl der Fehler in einer vorbestimmten Cluster-Bedingung und die Anzahl der Chips mit den Fehlern in der vorbe stimmten Clusterbedingung von der Mehrzahl der Chips anzeigt, enthält, und wobei das erste Beurteilungsmittel (12) eines bearbeiteten Datenwertes weiter eine Funktion des automatischen Durchführens einer Bestimmung basierend auf dem ersten bearbeiteten Datenwert (T10) und zumindest einem von dem ersten bis dritten Indexwert aufweist, in welchem Gerät und Prozeß zur Herstellung der Halbleitervorrichtung die Fehlerquelle sein kann.
3. Qualitätsverwaltungssystem nach Anspruch 2, bei dem
die Abtastbedingung zumindest eine von
einer ersten Bedingung, die definiert, daß eine festgelegte Anzahl der Fehler in
einer aufsteigenden oder absteigenden Ordnung der Größe abgetastet wird,
einer zweiten Bedingung, die definiert, daß einige der Fehler innerhalb des vorbestimmten Größenbereiches abgetastet werden sollen,
einer dritten Bedingung, die definiert, daß einige der Fehler, die innerhalb eines vorbestimmten Bereichs oder außerhalb des vorbestimmten Bereichs vorhanden sind, abgetastet werden sollen,
einer vierten Bedingung, die definiert, daß die Fehler, die in dem vorbestimmten Bereich vorhanden sind, abgetastet werden sollen, wenn die Fehler in der vor bestimmten Cluster-Bedingung sind, und
einer fünften Bedingung, die definiert, daß die Fehler eine Kombination von zwei oder mehreren der ersten bis vierten Bedingung erfüllen, enthält.
einer zweiten Bedingung, die definiert, daß einige der Fehler innerhalb des vorbestimmten Größenbereiches abgetastet werden sollen,
einer dritten Bedingung, die definiert, daß einige der Fehler, die innerhalb eines vorbestimmten Bereichs oder außerhalb des vorbestimmten Bereichs vorhanden sind, abgetastet werden sollen,
einer vierten Bedingung, die definiert, daß die Fehler, die in dem vorbestimmten Bereich vorhanden sind, abgetastet werden sollen, wenn die Fehler in der vor bestimmten Cluster-Bedingung sind, und
einer fünften Bedingung, die definiert, daß die Fehler eine Kombination von zwei oder mehreren der ersten bis vierten Bedingung erfüllen, enthält.
4. Qualitätsverwaltungssystem nach Anspruch 1, bei dem
die Fehleranalysevorrichtung (20) eine Beobachtungsvorrichtung zum Beo
bachten der Form des Objektfehlers ist,
der zweite gemessene Datenwert (D20) Bilddaten sind, die eine Vergrößerung des Objektfehlers und seiner Umgebung darstellen,
die Indexwerte von der Form des Objektdefektes zumindest einen der Indizes, die eine zweidimensionale Form des Objektfehlers anzeigen, nämlich ein horizon taler/vertikaler Durchmesser, ein äquivalenter Durchmesser eines Bereichs, ein äquivalenter Durchmesser eines Oberflächenbereiches, eine Hauptachse, eine Nebenachse, ein Bereichsblendenpunkt, ein Oberflächenblendenpunkt und ein spezifischer Formfaktor,
und die die dreidimensionale Form des Objektfehlers, die von den Bilddaten abgeleitet ist, nämlich ein Bulkfaktor, ein Glättungsfaktor, eine Höhe, eine Konkavität/Konvexität und fraktale Dimension, anzeigen, enthält, und
die Bestimmung von der Fehlerquelle durch Überprüfen der Indexwerte über die Form des Objektfehlers mit einer Datenbank, die fehlerhafte Bedingungen des Gerätes und des Prozesses zur Herstellung der Halbleitervorrichtung mit den dadurch verursachten Fehlern verbindet, durchgeführt wird.
der zweite gemessene Datenwert (D20) Bilddaten sind, die eine Vergrößerung des Objektfehlers und seiner Umgebung darstellen,
die Indexwerte von der Form des Objektdefektes zumindest einen der Indizes, die eine zweidimensionale Form des Objektfehlers anzeigen, nämlich ein horizon taler/vertikaler Durchmesser, ein äquivalenter Durchmesser eines Bereichs, ein äquivalenter Durchmesser eines Oberflächenbereiches, eine Hauptachse, eine Nebenachse, ein Bereichsblendenpunkt, ein Oberflächenblendenpunkt und ein spezifischer Formfaktor,
und die die dreidimensionale Form des Objektfehlers, die von den Bilddaten abgeleitet ist, nämlich ein Bulkfaktor, ein Glättungsfaktor, eine Höhe, eine Konkavität/Konvexität und fraktale Dimension, anzeigen, enthält, und
die Bestimmung von der Fehlerquelle durch Überprüfen der Indexwerte über die Form des Objektfehlers mit einer Datenbank, die fehlerhafte Bedingungen des Gerätes und des Prozesses zur Herstellung der Halbleitervorrichtung mit den dadurch verursachten Fehlern verbindet, durchgeführt wird.
5. Qualitätsverwaltungssystem nach Anspruch 4, bei dem das zweite Da
tenwertbearbeitungsmittel (15) weiterhin eine Funktion des Ableitens von zu
mindest einem von Indexwerten über einen Ausfall durch die Fehler, nämlich die
Anzahl der kurzgeschlossenen Drähte, die Anzahl der unterbrochenen Drähte und
die Anzahl der fehlerhaften Zellen, aufweist, und
das zweite Beurteilungsmittel (16) eines bearbeiteten Datenwertes weiter eine Funktion des Berechnens einer Ausfallrate durch die Fehler für die Halbleiter vorrichtung basierend auf den durch das zweite Datenwertbearbeitungsmittel (15) abgeleiteten Indexwertes aufweist.
das zweite Beurteilungsmittel (16) eines bearbeiteten Datenwertes weiter eine Funktion des Berechnens einer Ausfallrate durch die Fehler für die Halbleiter vorrichtung basierend auf den durch das zweite Datenwertbearbeitungsmittel (15) abgeleiteten Indexwertes aufweist.
6. Qualitätsverwaltungssystem nach Anspruch 5, bei dem
das zweite Beurteilungsmittel (16) eines bearbeiteten Datenwertes
beurteilt, ob es einen Indexwert über den Ausfall durch die Fehler gibt,
beurteilt, ob der Objektfehler in einem Abschnitt vorhanden ist, in dem jeder
Fehler fatal für die Halbleitervorrichtung sein kann, wenn der Indexwert nicht 0
beträgt,
beurteilt, ob oder ob nicht der Abschnitt in einem Bereich liegt, der durch eine redundante Schaltung in der Halbleitervorrichtung ersetzt werden kann, wenn beurteilt ist, daß der Objektfehler in dem Abschnitt vorhanden ist, in dem jeder Fehler fatal sein kann, und
die Ausfallrate von einer Möglichkeit des Ersetzens einer Schaltung mit einem Fehler durch die redundante Schaltung basierend auf den Indexwerten der Posi tionskoordinaten, der Größe des Objektfehlers und des Ausfalls durch die Fehler, wenn beurteilt ist, daß der Abschnitt in dem Bereich liegt, der mit der redun danten Schaltung ersetzt werden kann, berechnet.
beurteilt, ob oder ob nicht der Abschnitt in einem Bereich liegt, der durch eine redundante Schaltung in der Halbleitervorrichtung ersetzt werden kann, wenn beurteilt ist, daß der Objektfehler in dem Abschnitt vorhanden ist, in dem jeder Fehler fatal sein kann, und
die Ausfallrate von einer Möglichkeit des Ersetzens einer Schaltung mit einem Fehler durch die redundante Schaltung basierend auf den Indexwerten der Posi tionskoordinaten, der Größe des Objektfehlers und des Ausfalls durch die Fehler, wenn beurteilt ist, daß der Abschnitt in dem Bereich liegt, der mit der redun danten Schaltung ersetzt werden kann, berechnet.
7. Qualitätsverwaltungssystem nach Anspruch 6, bei dem
die Halbleitervorrichtung eine von einer Mehrzahl von Chips ist, die auf einem
Halbleiterwafer gebildet sind, und
das zweite Beurteilungsmittel (16) eines bearbeiteten Datenwertes weiter eine Funktion des Summierens der Ausfallraten der Mehrzahl von Chips in dem Halbleiterwafer derart, daß die Qualität der Mehrzahl von Chips beurteilt wird, und des Teilens der gesamten Anzahl der Fehlerchips in dem Halbleiterwafer durch die gesamte Anzahl der Chips derart, daß eine Fehlerrate erhalten wird, aufweist.
das zweite Beurteilungsmittel (16) eines bearbeiteten Datenwertes weiter eine Funktion des Summierens der Ausfallraten der Mehrzahl von Chips in dem Halbleiterwafer derart, daß die Qualität der Mehrzahl von Chips beurteilt wird, und des Teilens der gesamten Anzahl der Fehlerchips in dem Halbleiterwafer durch die gesamte Anzahl der Chips derart, daß eine Fehlerrate erhalten wird, aufweist.
8. Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen eines Programms zum Durch
führen einer Qualitätsverwaltung einer Halbleitervorrichtung mit einem Com
puter durch Untersuchen von Fehlern einer Halbleitervorrichtung, die hergestellt
wird und die nicht mit einem Entwurf übereinstimmt, in einem Herstellungs
prozeß der Halbleitervorrichtung basierend auf dem Entwurf,
wobei das Programm auf dem Computer zum Durchführen einer ersten Datenwertbearbeitungsfunktion zum Empfangen eines von einer Fehlerinspektionsvorrichtung ausgegebenen ersten gemessenen Datenwertes über die Fehler und zum Bearbeiten des ersten gemessenen Datenwertes derart, daß ein erster bearbeiteter Datenwert, der Indexwerte über die Anzahl und Verteilung der Fehler enthält, berechnet wird,
einer ersten Beurteilungsfunktion eines bearbeiteten Datenwertes zum Emp fangen des ersten bearbeiteten Datenwertes und zum Durchführen einer Beur teilung basierend auf einer vorbestimmten Beurteilungsbedingung, ob oder ob nicht eine weitere Untersuchung der Fehler durchgeführt werden soll,
einer Abtastfunktion zum Abtasten eines zu prüfenden Objektfehlers von den Fehlern basierend auf einer vorbestimmten Abtastbedingung, wenn beurteilt ist, daß die weitere Untersuchung durchgeführt werden soll, und zum Ausgeben eines Datenwertes von Positionskoordinaten des Objektfehlers zu einer Fehleranaly sevorrichtung,
einer zweiten Datenwertbearbeitungsfunktion zum Empfangen eines von der Fehleranalysevorrichtung als Ergebnis des Analysierens des Objektfehlers ba sierend auf dem Datenwert von den Positionskoordinaten des Objektfehlers ausgegebenen zweiten gemessenen Datenwertes und zum Bearbeiten des zweiten gemessenen Datenwertes derart, daß ein zweiter bearbeiteter Datenwert, der Indexwerte zumindest über Formen des Objektfehlers enthält, berechnet wird, und
einer zweiten Beurteilungsfunktion eines bearbeiteten Datenwertes zum Emp fangen des zweiten bearbeiteten Datenwertes und automatischem Durchführen einer Bestimmung basierend auf dem zweiten bearbeiteten Datenwert, in wel chem Gerät und Prozeß zum Herstellen der Halbleitervorrichtung eine Fehler quelle sein kann, verwendet wird.
wobei das Programm auf dem Computer zum Durchführen einer ersten Datenwertbearbeitungsfunktion zum Empfangen eines von einer Fehlerinspektionsvorrichtung ausgegebenen ersten gemessenen Datenwertes über die Fehler und zum Bearbeiten des ersten gemessenen Datenwertes derart, daß ein erster bearbeiteter Datenwert, der Indexwerte über die Anzahl und Verteilung der Fehler enthält, berechnet wird,
einer ersten Beurteilungsfunktion eines bearbeiteten Datenwertes zum Emp fangen des ersten bearbeiteten Datenwertes und zum Durchführen einer Beur teilung basierend auf einer vorbestimmten Beurteilungsbedingung, ob oder ob nicht eine weitere Untersuchung der Fehler durchgeführt werden soll,
einer Abtastfunktion zum Abtasten eines zu prüfenden Objektfehlers von den Fehlern basierend auf einer vorbestimmten Abtastbedingung, wenn beurteilt ist, daß die weitere Untersuchung durchgeführt werden soll, und zum Ausgeben eines Datenwertes von Positionskoordinaten des Objektfehlers zu einer Fehleranaly sevorrichtung,
einer zweiten Datenwertbearbeitungsfunktion zum Empfangen eines von der Fehleranalysevorrichtung als Ergebnis des Analysierens des Objektfehlers ba sierend auf dem Datenwert von den Positionskoordinaten des Objektfehlers ausgegebenen zweiten gemessenen Datenwertes und zum Bearbeiten des zweiten gemessenen Datenwertes derart, daß ein zweiter bearbeiteter Datenwert, der Indexwerte zumindest über Formen des Objektfehlers enthält, berechnet wird, und
einer zweiten Beurteilungsfunktion eines bearbeiteten Datenwertes zum Emp fangen des zweiten bearbeiteten Datenwertes und automatischem Durchführen einer Bestimmung basierend auf dem zweiten bearbeiteten Datenwert, in wel chem Gerät und Prozeß zum Herstellen der Halbleitervorrichtung eine Fehler quelle sein kann, verwendet wird.
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