JP2001176944A - 集積回路評価装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 評価時間の短縮を可能にした集積回路評価装
置を提供する。 【解決手段】 集積回路評価装置は、画像入力手段２、
画像表示手段３、入力手段４、データ記憶手段５および
プローバー１を備えており、このプローバー１は、ウェ
ハ支持台１１とこのウェハ支持台１１の移動を制御する
ウェハ支持台モータ制御装置１３を有している。そし
て、マッピング演算手段６によって」データ記憶手段に
記憶されるレイアウトデータの持つ座標情報と、レイア
ウトデータの画像表示手段上の位置情報との対応関係を
計算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は集積回路の評価装置
に係り、操作性を改善し集積回路の評価時間を短縮する
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造技術の進歩によ
り、従来の回路をより小型に製造できるように、従来の
ウェハ上により多数のチップを製造できるようになって
きている。さらに従来よりも大きなウェハを使うことも
可能になってきている。従って、従来の製造コストでよ
り多くの集積回路チップを製造することができるように
なった。さらに、より高性能なデバイスが作られるよう
になったために、システム・オン・チップという言葉の
通り、一片のチップにより多くの機能を組み込むことが
可能になっている。

【０００３】ところが依然、集積回路には様々な要因に
より、同じウェハ上で製造したチップでさえも、性能の
ばらつきが生じる。あるいは、仕様を満たさない性能の
チップも作られる場合もある。

【０００４】そこで、集積回路の試作段階や製品におい
ても、ウェハ上のチップを評価あるいは調整処理を行な
う必要がある。

【０００５】ウェハ上のチップの評価あるいは調整処理
はプローバーと呼ばれる集積回路評価装置で行なわれ
る。これは集積回路のチップをパッケージに実装するこ
となくウェハのまま評価ができるものである。その際
に、顕微鏡を使って調べたい素子や配線を探さなければ
ならない。同じ構造の繰り返しパターンの多い集積回路
で、所望の素子あるいは配線を見つけ出すことは、時間
の掛かる作業である。

【０００６】そこで、光学入力装置とＣＡＤデータを統
合させたことにより、故障箇所等を容易に見つけ出せる
装置が提案されている（久慈憲夫 他、「ＣＡＤリンク
による発光発熱解析の効率化」１９９８年電子情報通信
学会総合大会 Ｃ−１２−７）。これにより、光学入力
装置から取り込んだ配線パターンなどとレイアウトパタ
ーンとを比較して、同じ構造を持つ領域を自動的に探し
出すことが可能となる。ところが、複数の配線が平行に
何本も配置されているような部分は一つのチップ内に複
数箇所存在するので、ある特定の部分を指定するために
は、それにあった倍率で視野パターンを指定する必要が
ある。さらに画像認識の成功率も完全ではない。多くの
処理をする装置が必要になるために、評価装置としては
高額なものになってしまう等の問題点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の集
積回路評価装置では、ウェハ上の集積回路チップの中か
ら所望の素子あるいは配線を見つけ出すことが困難であ
ったために、評価あるいは調整に時間が掛かり、集積回
路の製造コストを増大させるという問題点があった。

【０００８】そこで本発明は、上記従来の集積回路評価
装置の問題点を解決し、評価時間の短縮を可能にした集
積回路評価装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明による集積回路評価装置は、少なくともウェハ
支持台と前記ウェハ支持台の移動を制御する手段を有す
るプローバーと、画像入力手段、画像表示手段、入力手
段、データ記憶手段から構成される集積回路評価装置に
おいて、前記データ記憶手段の持つレイアウトデータの
持つ座標情報と前記画像表示手段上の位置情報との対応
関係を計算するマッピング演算手段を備えた。

【００１０】これにより、レイアウトパターン上の任意
の地点への移動を実現でき、また集積回路の評価、調整
に掛かる時間の大幅な短縮が可能となった。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１２】図１に本発明の集積回路評価装置の基本構
成を示す。図１で集積回路評価装置は、プローバー１、
画像入力手段２、画像表示手段３、入力手段４、データ
記憶手段５、マッピング演算手段６とから構成されてい
る。さらに詳細には、プローバー１は、ウェハ支持台１
１、ウェハ支持台用モータ１２、ウェハ支持台モータ制
御装置１３、手動制御装置１４、顕微鏡１５、プローブ
ヘッド固定用治具１６とから構成されている。また、画
像表示手段３、入力手段４、データ記憶手段５、マッピ
ング演算手段６はプローバー１の周辺装置７としてコン
ピュータを利用できる。

【００１３】以下、本発明の集積回路評価装置の操作手
順にしたがって、本発明の詳細を説明する。

【００１４】評価対象のウェハはウェハ支持台１１に乗
せられる。顕微鏡１５をのぞきながら、あるいは画像表
示手段３に映し出される画像入力手段２によって取り込
まれたチップ画像を見ながらプローブヘッドを当てて測
定する部分や金属配線部分を切断する部分を探しあて
る。その際にウェハ支持台１１は、手動制御装置１４あ
るいは入力手段４により任意の方向にスライドされる。

【００１５】ここでより具体的には、画像入力手段３で
通常ＣＣＤカメラ等が使われ、これはプローバー１の顕
微鏡１５部分に取り付けられている。画像表示手段３は
周辺装置７であるコンピュータのディスプレイが利用さ
れる。入力手段４にはコンピュータのキーボードあるい
はマウス等が利用できる。入力手段４によって入力され
たウェハ支持台１１をスライドさせる命令は、手動制御
装置１４による操作同様に、ウェハ支持台モータ制御装
置１３を経由してウェハ支持台用モータ１２に伝えられ
る。つまり、周辺装置７から出力される適切な信号によ
って、ウェハ上の任意の場所を画像表示手段２に映し出
すことができるということである。

【００１６】通常使用者は、画像表示手段２を見なが
ら、連続的にまたは一画面分の距離だけ視野を移動させ
ながらウェハ上の所望の場所を探す。その際、連続的に
移動させる場合には一定単位の移動距離に相当する信号
が、一画面分の移動をさせる場合にはそれに相当する大
きさの信号がウェハ支持台モータ制御装置１３に伝えら
れ、それに応じてウェハ支持台用モータ１２が動作しウ
ェハ支持台１１が移動する。この信号に二次元の座標値
を対応させると、ある場所から任意の別の場所への移動
が、一命令の信号出力で可能となる。

【００１７】この周辺装置７として利用しているコンピ
ュータは集積回路のレイアウトデータにアクセスできる
環境にあるものとする。つまり、図１ではデータ記憶手
段５は周辺装置７として利用しているコンピュータの内
部に含まれているが、これはネットワークにつながれた
別のコンピュータの内部に含まれていても良い。レイア
ウトデータは画像表示手段２に画像パターンとして表示
できる。レイアウトデータにはそれぞれの図形が配置さ
れている座標を持っている。そこで、表示されているレ
イアウトパターンの画像に対応するウェハ上の場所を画
像表示手段２に表示させ、前者の任意の場所を指定し、
そのレイアウトデータの持つ座標値を後者の対応する場
所に入力する。このとき少なくとも２箇所の座標値を画
像表示手段２上の点へ入力することにより、レイアウト
パターンの任意の地点と画像表示手段２上の地点とのマ
ッピングが取れるようになる。平面上の２点を対応関係
を求めることにより、次の式のように平面上の任意の地
点の座標をマッピングすることができる。ここで図２に
示すように、レイアウトデータ上の座標を（Ｘ１，Ｙ
１）、（Ｘ２，Ｙ２）とするとマッピング関数は、

【数１】 で求められる。

【００１８】したがって、周辺装置７として利用してい
るコンピュータにそのマッピング演算手段６を持たせる
ことにより、針を当てたい部分、切断したい配線、形状
に細工をしたいデバイス等のレイアウトパターン上の特
定位置への移動量に相当する信号をウェハ支持台モータ
制御装置１３へ送り出すことができるようになる。

【００１９】通常レイアウトパターンの画面と画像表示
手段２上の視野とでは表示の倍率が異なるが、マッピン
グされた座標値に対応した信号でウェハ支持台の位置を
制御しているために、その不一致の問題はない。さらに
レイアウトパターンの画面では、隣の視野に移る時には
必ず直交する座標軸方向のみの移動になるが、画像表示
手段２上の視野ではウェハの向きと支持台移動の軸とが
ずれてしまうために、単純な隣の画面への移動ではずれ
が生じてしまう。この問題も座標値を基とした制御によ
り解決される。

【００２０】マッピングをとるために少なくとも２箇所
の座標値を入力するとしたが、これは３点以上の場合も
対応できる。３点以上使う場合には、チップの平面上の
ｘ方向、ｙ方向にそれぞれ最小自乗法を適用してマッピ
ングの関数をつくる。その際には、できるだけ広域的に
指定点を入力した方が位置の精度が高くなるので、それ
を促す指示を表示すると良い。

【００２１】以上説明したように本発明の集積回路評価
装置によれば、使用者がレイアウトパターンの任意の地
点を指定すると、プローバー上のウェハはその地点が視
野に入るように移動する。それにより、不良箇所を見つ
けたり、測定用のプローブを当てる場所を見つけたり、
レーザーカッター等を用いてチップ上の配線を切断した
り、抵抗や容量素子の形状を調整する場所を見つけるた
めに要する時間を大幅に短縮することができる。

【００２２】レイアウトデータには、半導体製造には用
いないレイヤのデータも含まれている。本発明の集積回
路評価装ではこれも利用することができる。例えば、パ
ッドパターンや配線パターンの上あるいは近傍に付けら
れた信号名等を表すテキストパターンがそれである。い
ったんレイアウトデータと画像表示手段上の位置との対
応がとれたなら、図３に示すように、そのテキストパタ
ーンを画像表示手段上の対応する場所に重ねて表示させ
ることもできる。図３において、ａはレイアウトデータ
のパターンを、ｂは画像入力手段２から取り込んだ画像
を表している。

【００２３】さらに、付加的な処理を施すことにより、
より操作性の良い集積回路評価装置が実現できる。例え
ば、デバイス名についてはそのテキストデータが実際の
レイアウトデータに書き込まれた位置あるいはそのテキ
ストデータの最近傍にあるデバイスが画像表示手段３の
視野にある場合に表示させることとか、配線やパッドに
付けられたテキストデータの場合、そのテキストデータ
が実際のレイアウトデータに書き込まれた位置やそのテ
キストデータの最近傍にある配線やパッドが画像表示手
段３の視野にある場合さらに、必要に応じてその配線パ
ターンが表示されている視野においてはそれを表示させ
ること等である。これは周辺装置７として利用している
コンピュータにプログラムしておけば、以上の機能は容
易に実現できる。

【００２４】以上の説明は、ウェハ上に多数作られた同
じチップ内の評価あるいは調整の処理を行なう場合につ
いて説明したが、この機能をウェハ全体に拡張すること
も可能である。図４に示すように、チップはウェハ上を
連続して作られているので、上下方向、左右方向のチッ
プの繰り返し距離を設定しておくことにより、評価ある
いは調整の処理を行なう時間も短縮できる。図でｃは左
右方向の繰り返し単位、ｄは上下方向の繰り返し単位、
ｅは集積回路の１チップ単位を表している。これによ
り、チップ間ばらつきを測定したり、ウェハ上の変動の
傾向を調べやすくすることができる。また、入力装置か
らの操作で前後左右に隣接するチップのみならず、複数
個のチップをスキップして別のチップの同じ箇所に移動
させることができる。ウェハ上の変動の傾向を調べると
きに、全てのチップに当る必要のない場合に有効であ
る。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、表
示装置上の視界パターンとレイアウトパターンの位置情
報の対応をとれるようにしているために、レイアウトパ
ターン上の任意の地点への移動を実現できる。これによ
り集積回路の評価、調整に掛かる時間の大幅な短縮が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の集積回路評価装置の概要を示す図。

【図２】本発明の詳細を説明するための図。

【図３】本発明の一実施例を説明するための図。

【図４】本発明の他の実施例を説明するための図。

【符号の説明】

１ …プローバー ２ …画像入力手段 ３ …画像表示手段 ４ …入力手段 ５ …データ記憶手段 ６ …マッピング演算手段 ７ …周辺装置 １１ …ウェハ支持台 １２ …ウェハ支持台用モータ １３ …ウェハ支持台モータ制御装置 １４ …手動制御装置 １５ …顕微鏡 １６ …プローブヘッド固定用治具

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともウェハ支持台と前記ウェハ支
   持台の移動を制御する手段を有するプローバーと、画像
   入力手段、画像表示手段、入力手段、データ記憶手段か
   ら構成される集積回路評価装置において、前記データ記
   憶手段の持つレイアウトデータの持つ座標情報と前記画
   像表示手段上の位置情報との対応関係を計算するマッピ
   ング演算手段を備えていることを特徴とする集積回路評
   価装置。
2. 【請求項２】 前記マッピング演算手段では、少なくと
   も２組の前記座標情報と前記位置情報とから対応関係を
   計算することを特徴とする請求項１記載の集積回路評価
   装置。
3. 【請求項３】 前記画像表示手段では、前記データ記憶
   手段の持つレイアウトデータのうちテキストデータを重
   ねて表示可能なことを特徴とする請求項１記載の集積回
   路評価装置。
4. 【請求項４】 前記マッピング演算手段では、更に任意
   の位置情報を入力データとすることを特徴とする請求項
   ２記載の集積回路評価装置。