JP2001217294A - Method for finding fundamental cause of failure of faulty chip - Google Patents
Method for finding fundamental cause of failure of faulty chipInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータを利
用し、不良チップが不良となった根本原因を発見するチ
ップの不良原因発見方法に関するもので、特に、不良チ
ップ上の欠陥がチップを不良へと導く寄与度を発見する
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of finding the cause of a chip failure by using a computer to find the root cause of a defective chip. And a method of finding a contribution that leads to
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体プロセスの目的は、半導体ウェー
ハ上に、電気的機能を有した複数のチップを形成するこ
とにある。したがって、製造工程において、ある特定の
パターンが半導体ウェーハの表面上に繰り返し形成さ
れ、各繰り返しパターンから1枚のチップが構成され
る。ところが、不測の事態が発生し、そのうちのあるチ
ップが、その他のチップと部分的に異なってしまうこと
がある。他のチップと異なるこのような部分は、欠陥と
呼ばれる。例えば、生産ラインの作業員が半導体ウェー
ハの表面に触れると、引っ掻き欠陥(scratch defect)
が生じる。また、半導体ウェーハの表面に粒子が落ちる
と、続くエッチング工程において、その粒子がハードマ
スクとなり、その下の材料がエッチングされなくなるた
め、粒子欠陥(particle defect)が生じる。こういっ
た欠陥は、通常誤った機能に関連しており最終的に不良
チップをもたらすため、生産ラインの歩留りは低下す
る。このため、半導体工場では、欠陥を減少させること
を非常に大きな目標としている。2. Description of the Related Art The purpose of a semiconductor process is to form a plurality of chips having electrical functions on a semiconductor wafer. Therefore, in the manufacturing process, a specific pattern is repeatedly formed on the surface of the semiconductor wafer, and one chip is formed from each of the repeated patterns. However, an unexpected situation may occur, in which one chip is partially different from the other chips. Such parts that are different from other chips are called defects. For example, when a production line worker touches the surface of a semiconductor wafer, a scratch defect occurs.
Occurs. Further, when particles fall on the surface of the semiconductor wafer, the particles serve as a hard mask in a subsequent etching step, and the material thereunder is not etched, so that a particle defect occurs. These defects are usually associated with erroneous functions and ultimately result in defective chips, thus reducing production line yields. For this reason, semiconductor factories have a very large goal of reducing defects.
【0003】しかしながら、全ての欠陥が、必ずしも歩
留りを低下させるとは限らない。例えば、欠陥が非常に
小さいか、或いは重要でない場所にある場合は、そのよ
うな欠陥を持ったチップも、欠陥を持たないその他のチ
ップと全く同様に機能することができる。このため、歩
留りを向上させるためには、どのような欠陥がチップを
不良に導くのかを判断することが、非常に重要である。
歩留りを低下させる欠陥がどれか知ることにより、その
ような欠陥に対して何らかの処置をとることができるか
らである。したがって、重要な欠陥を取り除き、生産ラ
インの歩留りを向上させるうえで、欠陥とチップの不良
との関連性を発見することは、重要な第一歩となる。[0003] However, not all defects necessarily reduce the yield. For example, if the defect is very small or in an insignificant location, a chip with such a defect can function just like any other chip without defects. Therefore, in order to improve the yield, it is very important to determine what kind of defect leads to a chip failure.
Knowing which defects reduce yield can take some action on such defects. Therefore, finding an association between a defect and a chip failure is an important first step in removing important defects and improving the yield of the production line.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】チップを不良に導く欠
陥を発見するための従来の方法では、コンピュータを利
用し、各欠陥の位置と、不良チップ上で電気的に不良な
領域とを比較する。ところがこの方法では、欠陥の位置
が電気的に不良な領域内にある場合にのみ、その欠陥
が、チップを不良に導いた根本原因だと見なされる。た
とえば、メモリチップをテストし、電気的に不良な部分
の位置を示すようなビットマップを作成する。一方で、
前記メモリチップ上の欠陥は、工程中にスキャニングす
ることにより発見できる。このため、どの工程と工程と
の間にスキャニングするかによって、1枚の半導体ウェ
ーハに関して複数の欠陥マップを得ることができる。例
えば、第1の金属(M1)層の欠陥マップとは、M1層
のパターン形成後にスキャニングして得られた欠陥マッ
プを指す。In a conventional method for finding defects that lead to a chip failure, a computer is used to compare the location of each defect with an electrically defective area on the defective chip. . However, in this method, the defect is considered to be the root cause of the failure of the chip only when the defect is located in an electrically defective area. For example, a memory chip is tested, and a bit map indicating the position of an electrically defective portion is created. On the other hand,
Defects on the memory chip can be found by scanning during the process. Therefore, a plurality of defect maps can be obtained for one semiconductor wafer depending on which process is to be scanned between the processes. For example, the defect map of the first metal (M1) layer refers to a defect map obtained by performing scanning after forming the pattern of the M1 layer.
【0005】上述した従来の方法では、前記M1層の欠
陥マップを前記ビットマップに重ね合わせることによ
り、前記M1層の欠陥マップに示された欠陥のうち、チ
ップを不良に導いたのはどれかを発見することができ
る。この場合、電気的に不良なビットにある欠陥のみ
が、チップを不良に導いた根本原因だと見なされる。こ
れを、「ヒットする」と言う。しかしながら、ヒット
率、即ちヒットした不良チップ数を全不良チップ数で割
った値は、実際には僅か10%程度に過ぎない。In the above-described conventional method, by superimposing the defect map of the M1 layer on the bit map, which of the defects shown in the defect map of the M1 layer has led to the chip as a defect. Can be found. In this case, only the defect in the electrically defective bit is considered to be the root cause of the chip failure. This is called a "hit." However, the hit ratio, that is, the value obtained by dividing the number of defective chips hit by the total number of defective chips, is actually only about 10%.
【0006】ここで、全ての欠陥が、必ずしも自身が位
置する領域の機能に影響するわけではない点に、注意す
る必要がある。例えば、メモリチップは通常、メモリア
レイ領域とその周辺領域とで構成され、前記メモリアレ
イ内に含有される大量のメモリセルは、前記周辺領域に
含有されるドライバにより駆動される。ここで、仮にあ
るドライバの領域に欠陥があり、そのためにそのドライ
バが不良となったとすると、そのドライバに駆動される
メモリセルもまた不良となる。この場合、この欠陥が、
チップを不良に導いた根本原因の1つであることは、明
白である。ところが、この欠陥は不良なメモリアレイ領
域内に含まれないため、上述した従来の方法では、この
欠陥とチップの不良との関連性を発見することができな
い。このように、上述した従来の方法では、不良に対し
て適切な処置を採るために必要な情報を、エンジニアに
十分提供することができない。It should be noted that not all defects necessarily affect the function of the area in which they are located. For example, a memory chip usually includes a memory array region and a peripheral region thereof, and a large number of memory cells contained in the memory array are driven by a driver contained in the peripheral region. Here, if there is a defect in an area of a certain driver, and that driver becomes defective, the memory cell driven by the driver also becomes defective. In this case, the defect
It is clear that this is one of the root causes of the chip failure. However, since the defect is not included in the defective memory array area, the above-described conventional method cannot find a relationship between the defect and a chip defect. As described above, according to the above-described conventional method, it is not possible to sufficiently provide an engineer with information necessary for taking an appropriate measure for a defect.
【0007】以上の問題点に鑑み、本発明は、チップが
不良となった根本原因を発見する方法を提供することを
目的とする。本発明による方法を使用すれば、チップを
不良に導く原因となる欠陥を、従来の方法よりも数多く
発見することができる。本発明はまた、生産ラインの歩
留りを向上させるために必要な情報を、エンジニアに十
分提供することを目的とする。[0007] In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a method for finding the root cause of a defective chip. With the method according to the invention, more defects can be found which lead to chip failure than with the conventional method. Another object of the present invention is to provide an engineer with sufficient information necessary for improving the yield of a production line.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明では、チップが不良となった根本原因を発
見するための方法を提供する。不良チップは、複数の工
程において製造される。また、前記不良チップは、複数
の工程のうちの一工程を終了した後に検出された欠陥
を、少なくとも1つ含有し、1つの欠陥は、少なくとも
1つの特性により特徴づけられる。そして不良チップを
テストすると、実際に電気的に不良な領域が、少なくと
も1つ検出される。本発明によるチップが不良となった
根本原因を発見する方法は、コンピュータを利用して実
施され、以下の各工程よりなる。先ず第1に、各欠陥の
特性に基づいて欠陥―不良のマッチング工程を実施し、
その欠陥が原因で電気的に不良となったと予測される、
予測不良領域を生成する。第2に、各欠陥に関して生成
した前記予測不良領域を、実際に電気的に不良な実不良
領域と比較する。もし、各欠陥をもとに生成された前記
予測不良領域が、前記実不良領域内に位置する場合は、
その欠陥は、その不良チップが不良となった根本原因の
1つだと解釈する。SUMMARY OF THE INVENTION To achieve the above objects, the present invention provides a method for finding the root cause of a chip failure. Defective chips are manufactured in a plurality of steps. Further, the defective chip contains at least one defect detected after completing one of the plurality of steps, and one defect is characterized by at least one characteristic. Then, when the defective chip is tested, at least one area that is actually electrically defective is detected. The method for finding the root cause of a defective chip according to the present invention is implemented using a computer and includes the following steps. First, a defect-defective matching process is performed based on the characteristics of each defect.
It is predicted that the defect caused electrical failure,
Generate a poor prediction region. Second, the predicted defective area generated for each defect is compared with an actual electrically defective actual defective area. If the predicted defective area generated based on each defect is located in the actual defective area,
The defect is interpreted as one of the root causes of the failure of the defective chip.
【0009】本発明はまた、チップが不良となった根本
原因を発見するもう1つの方法を提供する。不良チップ
は、複数の工程において製造され、その不良チップは、
複数の工程のうちの一工程を終了した後に検出された欠
陥を、少なくとも1つ含有しており、1つの欠陥は、少
なくとも1つの特性により特徴付けられる。不良チップ
をテストすると、実際に電気的に不良な領域が、少なく
とも1つ検出される。本発明による、チップが不良とな
った根本原因を発見するもう1つの方法は、コンピュー
タを利用して実施され、以下の各工程よりなる。先ず第
1に、パターン認識工程を実施し、実際に不良な領域及
びその不良のタイプにより、実不良領域を特徴づける。
第2に、前記実不良領域の2つの特性に基づいて不良―
欠陥のマッチング工程を実施し、少なくとも1つの予測
特性域を生成する。第3に、各欠陥の特性を、前記予測
特性域と比較する。もし、その欠陥の特性が前記予測特
性域内にある場合には、その欠陥は、その不良チップが
不良となった根本原因の1つだと解釈する。The present invention also provides another method of finding the root cause of a chip failure. A defective chip is manufactured in a plurality of processes, and the defective chip is
It contains at least one defect detected after completing one of the plurality of steps, wherein one defect is characterized by at least one characteristic. When a defective chip is tested, at least one area that is actually electrically defective is detected. Another method for finding the root cause of a defective chip according to the present invention is implemented using a computer and includes the following steps. First, a pattern recognition step is performed to characterize the actual defective area according to the actually defective area and its type.
Second, failure based on the two characteristics of the actual failure area
A defect matching step is performed to generate at least one predicted characteristic region. Third, the characteristics of each defect are compared with the predicted characteristic area. If the characteristics of the defect are within the predicted characteristic range, the defect is interpreted as one of the root causes of the defective chip becoming defective.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の上述及びその他の目的、
特徴、及び長所をいっそう明瞭にするため、以下に好ま
しい実施の形態を挙げ、図を参照にしつつさらに詳しく
説明する。以下に挙げる各実施の形態では、欠陥の特性
は、その欠陥の位置、サイズ、及びタイプの3要素から
なり、欠陥の予測特性域は、予測欠陥領域、予測欠陥サ
イズ域、及び予測欠陥タイプの3要素からなる。本発明
による方法の利点は、欠陥のサイズ、位置、及びタイプ
の3特性を同時に考慮するため、不良チップの機能に影
響するような欠陥を、従来の方法より数多く発見できる
点にある。このため、本発明による方法を使用すれば、
生産ラインの歩留り向上に必要な有用な情報を、エンジ
ニアに提供することができる。The above and other objects of the present invention,
In order to clarify the features and advantages, preferred embodiments will be described below in more detail with reference to the drawings. In each of the embodiments described below, the characteristics of a defect include three elements of the position, size, and type of the defect, and the predicted characteristic area of the defect includes a predicted defect area, a predicted defect size area, and a predicted defect type. It consists of three elements. An advantage of the method according to the invention is that, since the three properties of the defect size, location and type are taken into account at the same time, a greater number of defects than those of the prior art can be found which affect the function of the defective chip. For this reason, using the method according to the invention,
Engineers can be provided with useful information necessary for improving production line yield.
【0011】本発明では、コンピュータを使用した、チ
ップが不良となった根本原因を発見するための方法を提
供する。簡単のため、以下では不良チップの一例とし
て、テストで不良となったメモリチップを取り上げる。The present invention provides a method for finding the root cause of a chip failure using a computer. For simplicity, a memory chip that has become defective in a test will be described below as an example of a defective chip.
【0012】図1は、本発明において、不良チップ上の
ポリシリコン層のパターン形成に使用するマスクを、図
2は、不良チップ上の欠陥及び実不良領域を、それぞれ
示すものである。これらの図において、不良チップ10
bは、リソグラフィ、エッチング、酸化などの、複数の
工程を経て製造されたものである。一般に、欠陥が形成
された工程を確定するためには、各層のパターン形成の
後又はフォトレジストを除去した後に、スキャニングの
工程を追加する必要がある。各チップに形成されたパタ
ーンを比較することにより、その層に生じた欠陥を発見
することができる。パターン形成に使用されるマスクに
は、ID番号が付されているのが通常である。各欠陥の
番号は、その欠陥が、そのID番号のマスクを使用して
パターン形成したさいに生じた欠陥であることを意味す
る。つまり、ある欠陥の番号が130だとすると、その
欠陥は、ポリシリコン層を番号130のマスクでパター
ン形成したさいに、生じたものである。FIG. 1 shows a mask used for forming a pattern of a polysilicon layer on a defective chip in the present invention, and FIG. 2 shows a defect and an actual defective area on the defective chip, respectively. In these figures, the defective chip 10
b is manufactured through a plurality of steps such as lithography, etching, and oxidation. Generally, in order to determine the step in which a defect has been formed, it is necessary to add a scanning step after pattern formation of each layer or after removing the photoresist. By comparing the patterns formed on each chip, it is possible to find a defect generated in that layer. Usually, an ID number is assigned to a mask used for pattern formation. The number of each defect means that the defect is a defect that occurred when a pattern was formed using the mask of the ID number. That is, assuming that the number of a certain defect is 130, the defect occurs when the polysilicon layer is patterned by using the mask of the number 130.
【0013】図1は、不良チップ上のポリシリコン層の
パターン形成に使用する、ID130のマスクを示すも
のである。ID130のマスク10aは、メモリアレイ
領域12、xデコーダ領域14、及びyデコーダ領域1
6などを定義するのに使用される。前記メモリアレイ領
域12は、複数のメモリセルを形成するための水平なワ
ード線を複数本有している。図中、前記メモリアレイ領
域12のコラムは20a〜20dで、ロウは18a〜1
8dでそれぞれ表わされ、例えば左最上部のメモリセル
は、(18a,20a)と表記される。前記xデコーダ
領域14及び前記yデコーダ領域16は、前記メモリア
レイ領域12内のメモリセルを駆動するための、ドライ
バを設置するのに使用される。このため、前記xデコー
ダ領域14及び前記yデコーダ領域16内には、MOS
のゲート又は系統連系として作動するような小片のポリ
シリコンが、複数個形成される。FIG. 1 shows a mask of ID 130 used for forming a pattern of a polysilicon layer on a defective chip. The mask 10a of the ID 130 includes the memory array region 12, the x-decoder region 14, and the y-decoder region 1.
6 and so on. The memory array region 12 has a plurality of horizontal word lines for forming a plurality of memory cells. In the figure, columns of the memory array area 12 are 20a to 20d, and rows are 18a to 1d.
8d, for example, the upper leftmost memory cell is described as (18a, 20a). The x-decoder region 14 and the y-decoder region 16 are used to install a driver for driving a memory cell in the memory array region 12. For this reason, the x decoder region 14 and the y decoder region 16
A plurality of small pieces of polysilicon that operate as a gate or system interconnection are formed.
【0014】先ず、ポリシリコン層のパターン形成後に
メモリチップをスキャニングすると、図2に示されるよ
うに、欠陥22a〜22f(即ち番号130の欠陥)が
検出される。ここで、前記各欠陥は、それぞれ少なくと
も1つの特性により特徴づけられる。本実施の形態で
は、前記欠陥の特性としては、欠陥の位置、サイズ、及
びタイプを有する。例えば、前記位置はその欠陥の座
標、前記サイズはその欠陥の大体の大きさ(rough siz
e)、そして前記タイプはその欠陥の最初の源(origina
l source)又は形状で良い。これら各欠陥に関するデー
タは、生産ラインの作業員、或いはパターン認識機能を
有したスキャニングツールにより、識別そして記録さ
れ、最終的にはコンピュータ内にセーブされる。First, when the memory chip is scanned after the formation of the pattern of the polysilicon layer, as shown in FIG. 2, defects 22a to 22f (that is, the defect of number 130) are detected. Here, each of the defects is characterized by at least one characteristic. In this embodiment, the characteristics of the defect include the position, size, and type of the defect. For example, the location is the coordinates of the defect and the size is the approximate size of the defect.
e) and said type is the first source of the defect (origina
l source) or shape. Data relating to each of these defects is identified and recorded by a production line worker or a scanning tool having a pattern recognition function, and finally saved in a computer.
【0015】次に、機能テストの工程を実施すると、前
記不良チップ10b上において、電気的に不良な実不良
領域が少なくとも1箇所確定される。例えば、テストツ
ールにより、前記メモリアレイ領域12内のコラム22
b及びコラム22dのメモリセルが、全て不良となって
いることが発見される。このほか、(18a,20c)
のメモリセルも不良となっていることが発見される。こ
れら不良なメモリセルは、図2に示されるように、斜線
の四角領域で表し、実不良領域であると定義される。Next, when a function test step is performed, at least one electrically defective real defective area is determined on the defective chip 10b. For example, a column 22 in the memory array area 12 is
It is found that all the memory cells in the column b and the column 22d are defective. In addition, (18a, 20c)
Is also found to be defective. These defective memory cells are represented by hatched square regions as shown in FIG. 2, and are defined as actual defective regions.
【0016】本発明による方法は、コンピュータを使用
して実施される。本発明の目的は、チップを不良に導く
ような欠陥を発見することにある。本発明による方法
は、マッチング表(matching table)又は論理ルール
(logic rule)に基づいて欠陥を発見することを、特徴
とする。これに対して従来の方法では、不良な領域にお
ける影響のみを考慮している。[0016] The method according to the invention is implemented using a computer. An object of the present invention is to find a defect that leads to a chip failure. The method according to the invention is characterized by finding defects based on a matching table or a logic rule. On the other hand, in the conventional method, only the influence in the defective area is considered.
【0017】図3は、本発明における、第1の実施の形
態の流れ図である。本発明における第1の実施の形態で
は、欠陥から実不良領域へと可能な経路を辿ることによ
り、チップを不良に導く真の原因であるような欠陥を発
見する。以下、不良チップ上の複数の欠陥のうちの1つ
に着目して第1の実施の形態による方法を説明するが、
本発明による方法は当然、その他全ての欠陥にも同様に
応用することができる。FIG. 3 is a flowchart of the first embodiment of the present invention. In the first embodiment of the present invention, a defect which is a real cause of causing a chip to be defective is found by following a possible path from a defect to an actual defective area. Hereinafter, the method according to the first embodiment will be described focusing on one of a plurality of defects on a defective chip.
The method according to the invention can of course be applied to all other defects as well.
【0018】先ず第1に、その欠陥の位置、サイズ、及
びタイプの3つの特性に基づいて欠陥―不良のマッチン
グ工程を実施し、その欠陥が原因で電気的に不良となっ
たと予測される予測不良領域を、少なくとも1箇所生成
する(30)。第2に、その欠陥に基づいて生成した前
記予測不良領域を、実際に電気的に不良な実不良領域と
比較する。もし、その欠陥に基づいて生成した前記予測
不良領域が、前記実不良領域内に位置する場合には(3
2)、その欠陥を、前記不良チップを不良に導いた根本
原因の1つであると解釈する(34)。例えば、各欠陥
の位置、サイズ、及びタイプの3つの特性により予測さ
れる予測不良領域を定義するための、マッチング表又は
論理ルールを、マスクの情報及びエンジニアの経験に従
ってコンピュータに入力する。First, a defect-defective matching process is performed based on three characteristics of the position, size, and type of the defect, and a prediction is made that the defect is expected to cause an electrical failure. At least one defective area is generated (30). Second, the predicted defective area generated based on the defect is compared with an actual electrically defective actual defective area. If the predicted defective area generated based on the defect is located in the actual defective area, (3
2) The defect is interpreted as one of the root causes of the failure of the defective chip (34). For example, a matching table or logic rule to define a predicted bad region predicted by three characteristics of the position, size, and type of each defect is input to a computer according to mask information and engineer's experience.
【0019】例えば、図2における欠陥22aは、フィ
ールド酸化領域内に位置する、サイズが0.5umの粒
子タイプの欠陥である。しかしながら、フィールド酸化
領域内に位置する欠陥が、チップの電気的機能を損なう
ことは、通常はない。このため、前記欠陥22aを基に
予測される予測欠陥領域は空領域であり、前記欠陥22
aは、前記不良チップを不良に導いた根本原因ではない
と解釈される。For example, the defect 22a in FIG. 2 is a particle type defect having a size of 0.5 μm and located in the field oxide region. However, defects located in the field oxide region usually do not impair the electrical function of the chip. Therefore, the predicted defect area predicted based on the defect 22a is an empty area,
a is not interpreted as the root cause of the failure of the defective chip.
【0020】一方、図2における欠陥22dは、前記y
デコーダ領域内に位置する、サイズが0.3umの橋形
タイプの欠陥である。事前に決定されたマッチング表又
は論理ルールによれば、前記欠陥22dは、コラム18
dのメモリセルを不良とする可能性がある。このため、
前記欠陥22dをもとに予測される予測欠陥領域は、コ
ラム18dのメモリセルが位置する領域である。このケ
ースでは、実不良領域にコラム18dのメモリセルが含
まれているため、これを「ヒットした」と言い、前記欠
陥22dは、前記不良チップを不良に導いた根本原因の
1つだと解釈される。On the other hand, the defect 22d in FIG.
This is a bridge-type defect having a size of 0.3 μm and located in the decoder area. According to a pre-determined matching table or logic rule, the defect 22d is stored in column 18
The memory cell of d may be defective. For this reason,
The predicted defect area predicted based on the defect 22d is an area where the memory cell in the column 18d is located. In this case, since the memory cell in column 18d is included in the actual defective area, this is referred to as "hit", and the defect 22d is interpreted as one of the root causes that led the defective chip to failure. Is done.
【0021】各欠陥に対し、予測された予測欠陥領域と
実不良領域とを1つ1つ比較し、「ヒットする」欠陥を
探索することにより、コンピュータで、前記不良チップ
が不良となった真の原因である欠陥を発見することがで
きる。半導体ウェーハ全体から見れば、この方法によ
り、各層に生じた欠陥で歩留りがどれほど影響されるか
を、統計的に決定することができる。For each defect, a predicted defect area and an actual defective area are compared one by one, and a "hit" defect is searched for. Can be found. From the perspective of the entire semiconductor wafer, this method allows to statistically determine how much the yield will be affected by defects in each layer.
【0022】本発明による方法を実施するに先立ち、パ
ターン認識装置を使用し、実不良領域の範囲及びタイプ
を定義することができる。こうすることにより、前記欠
陥―不良のマッチング工程において、前記実不良領域の
範囲及びタイプを考慮しながらマッチングを実施するこ
とができる。例えば、前記欠陥―不良のマッチング工程
では、各欠陥に関して、その欠陥のサイズ及びタイプに
基づいたタイプ探索を行い、その欠陥から導かれる予測
不良領域の、不良のタイプを予測する。もしその欠陥
が、サイズが0.1umより小さい粒子タイプだった場
合は、その欠陥は単に無視され、次の欠陥の処理に移行
する。前記欠陥―不良のマッチング工程ではまた、上述
したタイプ検索の実施後、各欠陥に関して、その欠陥の
位置に基づいた影響領域の検索を行い、その欠陥から導
かれる予測不良領域の、不良の範囲を予測する。そし
て、前記欠陥のサイズ及びタイプをもとに予測した予測
欠陥領域の不良のタイプが、前記実不良領域のそれと同
一であり、且つ又、前記欠陥の位置をもとに予測した予
測欠陥領域の不良の範囲が、前記実不良領域内に位置す
る場合にのみ、前記欠陥は、前記不良チップを不良に導
いた根本原因の1つだと解釈される。Prior to carrying out the method according to the invention, the extent and type of the actual defective area can be defined using a pattern recognition device. By doing so, in the defect-defective matching step, matching can be performed while considering the range and type of the actual defective area. For example, in the defect-defective matching step, for each defect, a type search is performed based on the size and type of the defect, and a defect type in a predicted defective region derived from the defect is predicted. If the defect is of a particle type with a size smaller than 0.1 μm, the defect is simply ignored and processing proceeds to the next defect. In the defect-defective matching step, after performing the type search described above, for each defect, a search for an affected area based on the position of the defect is performed, and a defect range of a predicted defective area derived from the defect is determined. Predict. The defect type of the predicted defect area predicted based on the size and type of the defect is the same as that of the actual defective area, and the predicted defect area predicted based on the defect position is also determined. The defect is interpreted as one of the root causes of the failure of the defective chip only when the range of the defect is located within the actual defective area.
【0023】図4は、本発明における、第2の実施の形
態の流れ図である。本発明による第2の実施の形態で
は、実不良領域から欠陥へと可能な経路を辿ることによ
り、チップを不良に導く真の原因であるような欠陥を発
見する。先ず、パターン認識装置を使用し、不良チップ
の不良の範囲及びタイプにより、実不良領域を特徴づけ
る(40)。次に、前記実不良領域の不良の範囲及びタ
イプに基づいて不良―欠陥のマッチング工程を実施し、
少なくとも1つの予測特性域を生成する(42)。例え
ば本実施の形態では、前記予測特性域は、予測欠陥領
域、予測欠陥サイズ域、及び予測欠陥タイプの3要素か
らなる。FIG. 4 is a flowchart of the second embodiment of the present invention. In the second embodiment according to the present invention, by tracing a possible path from an actual defective area to a defect, a defect which is a real cause of causing a chip to be defective is found. First, the actual defective area is characterized by the defect range and type of the defective chip using a pattern recognition device (40). Next, a defect-defect matching step is performed based on the defect range and type of the actual defect area,
At least one prediction characteristic area is generated (42). For example, in the present embodiment, the prediction characteristic area includes three elements: a predicted defect area, a predicted defect size area, and a predicted defect type.
【0024】続いて第3に、各欠陥の位置、サイズ、及
びタイプを、前記予測欠陥領域、予測欠陥サイズ域、及
び予測欠陥タイプとそれぞれ比較する。もし、その欠陥
の特性が前記予測特性域内に含まれる場合は、その欠陥
は、前記不良チップを不良に導いた根本原因の1つであ
ると解釈される。即ち、その欠陥の位置及びサイズが、
前記予測欠陥領域及び予測欠陥サイズ域内にそれぞれ含
まれ、その欠陥のタイプが前記予測欠陥タイプと同一で
ある場合は(44)、その欠陥は、図4に示されるよう
に、前記不良チップを不良に導いた根本原因の1つであ
ると解釈される(46)。或いはまた、前記パターン認
識工程の実施後、前記パターン認識装置により、前記実
不良領域を3つの特定領域に分割することができる。こ
こで、第1の特定領域は、例えば単一セルタイプで範囲
が(18a,20c)の不良であり、第2及び第3の特
定領域は、例えばコラムタイプで、範囲がそれぞれコラ
ム18b及びコラム18dの不良である。Third, the position, size, and type of each defect are compared with the predicted defect area, predicted defect size area, and predicted defect type, respectively. If the characteristics of the defect are included in the predicted characteristic range, the defect is interpreted as one of the root causes that led to the failure of the defective chip. That is, the position and size of the defect
If the defect is included in the predicted defect area and the predicted defect size area, respectively, and the defect type is the same as the predicted defect type (44), the defect causes the defective chip to fail as shown in FIG. Is interpreted as one of the root causes (46). Alternatively, after the pattern recognition step is performed, the actual failure area can be divided into three specific areas by the pattern recognition device. Here, the first specific region is, for example, a defect of a single cell type and the range is (18a, 20c), and the second and third specific regions are, for example, a column type, the ranges of which are column 18b and column 18d is defective.
【0025】前記マッチング表又は論理ルールは、実不
良領域が、不良チップ上の予測欠陥領域、予測欠陥サイ
ズ域、及び予測欠陥タイプとどのように関連するかを、
定義することができる。例えば、マッチング表又は論理
ルールをチェックした結果、単一セルタイプの実不良領
域が、第1に、前記不良なセル即ちセル(18a,20
c)の領域内に位置し、第2に、欠陥サイズが0.3〜
0.5umであり、第3に、どんなタイプの欠陥でも良
い、という条件を満たすような欠陥が原因で、不良とな
ったことが決定される。欠陥22fは、これら3つの条
件を全て満たすため、前記不良チップを不良に導いた根
本原因の1つであると解釈される。The matching table or logic rule describes how the real defect area relates to the predicted defect area, predicted defect size area, and predicted defect type on the defective chip.
Can be defined. For example, as a result of checking a matching table or a logic rule, an actual defective area of a single cell type is first identified as the defective cell, that is, the cell (18a, 20a).
and c) having a defect size of 0.3 to
Third, it is determined that a defect has occurred due to a defect that satisfies the condition that any type of defect may be used. Since the defect 22f satisfies all three conditions, it is interpreted as one of the root causes that led the defective chip to failure.
【0026】同様の方法により、層130上のコラム1
8dの領域に対しても、その予測欠陥領域、予測欠陥サ
イズ域、及び予測欠陥タイプを発見することができる。
本実施の形態では、前記予測欠陥領域は、コラム18d
のメモリを駆動するためのドライバが位置する、前記y
デコーダ領域16の一部であり、前記予測欠陥サイズ域
は0.5〜0.8umであり、前記予測欠陥タイプは橋
形又はエッチング妨害(blocked etch)である。欠陥2
2dは、欠陥タイプが橋形、サイズが0.6um、そし
て位置が前記yデコーダ16内であり、予測された前記
条件を全て満たしている。このため、前記欠陥22d
は、前記不良チップを不良に導いた根本原因の1つであ
ると解釈される。In a similar manner, column 1 on layer 130
The predicted defect area, predicted defect size area, and predicted defect type can be found for the area 8d.
In the present embodiment, the predicted defect area is the column 18d
Wherein the driver for driving the memory is located.
A portion of the decoder region 16, wherein the predicted defect size range is 0.5 to 0.8 μm, and the predicted defect type is a bridge type or a blocked etch. Defect 2
In 2d, the defect type is a bridge type, the size is 0.6 μm, and the position is in the y-decoder 16, and all the predicted conditions are satisfied. For this reason, the defect 22d
Is interpreted as one of the root causes of the failure of the defective chip.
【0027】以上に好ましい実施の形態を開示したが、
これらは決して本発明の範囲を限定するものではなく、
当該技術に熟知した者ならば誰でも、本発明の精神と領
域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えられるべ
きである。Although the preferred embodiment has been disclosed above,
These in no way limit the scope of the invention,
Anyone skilled in the art should be able to add various variations and colors without departing from the spirit and scope of the present invention.
【0028】前記不良チップはメモリチップでよく、埋
め込みのメモリチップ又は論理チップでもよい。入力/
出力ポートにおける電気的機能をテストして実不良領域
を生成できるような、あらゆるチップを、本発明による
方法を使用してテストすることができる。The defective chip may be a memory chip, an embedded memory chip or a logic chip. input/
Any chip that can test the electrical function at the output port to create a real failure area can be tested using the method according to the present invention.
【0029】上述した2つの実施の形態では、欠陥の特
性として3つの特性を使用したが、1つの特性を使用し
た場合にも、同様に本発明の概念を実現することができ
る。本発明のポイントは、欠陥と不良領域との関係を構
築することにより、チップを不良に導いた根本原因を発
見する点にある。上述した2つの実施の形態で使用した
3つの特性は、好ましい一例である。In the above-described two embodiments, three characteristics are used as the characteristics of the defect. However, even when one characteristic is used, the concept of the present invention can be similarly realized. The point of the present invention is to find the root cause of a chip failure by establishing a relationship between a defect and a defective area. The three characteristics used in the above two embodiments are preferable examples.
【0030】[0030]
【発明の効果】本発明による方法の特徴は、欠陥のサイ
ズ、位置、及びタイプに基づき、欠陥と実不良領域との
関係を構築する点にある。このため、本発明による方法
を使用すれば、チップが不良となった原因であるような
欠陥を発見することができる。ある欠陥が実不良領域内
に位置していなくても、本発明による方法を使用すれ
ば、その欠陥が不良チップの機能に影響しているかどう
かを発見することができる。したがって、本発明による
方法を使用すれば、ヒット率、即ちヒットした不良チッ
プ数を全不良チップ数で割った値を向上させることがで
きる。本発明による方法を、製造工程中の各層で生じる
欠陥に応用すれば、その生産ラインの歩留りに最も悪影
響を及ぼす欠陥がどの層で生じるのかを識別することが
できる。したがってエンジニアは、識別された工程に的
を絞って欠陥を取り除くことにより、その生産ラインの
歩留りを向上させることができる。A feature of the method according to the present invention is that a relationship between a defect and a real defective area is established based on the size, position, and type of the defect. Thus, using the method according to the invention, it is possible to find defects which are responsible for a defective chip. Even if a certain defect is not located in the actual defective area, the method according to the present invention can be used to find out whether the defect affects the function of the defective chip. Therefore, the use of the method according to the present invention can improve the hit ratio, that is, the value obtained by dividing the number of defective chips hit by the total number of defective chips. If the method according to the invention is applied to defects occurring in each layer during the manufacturing process, it is possible to identify in which layer the defects which most adversely affect the yield of the production line occur. Thus, the engineer can improve the yield of the production line by focusing on the identified process and removing defects.
【0031】本発明による方法も従来の方法も、共に欠
陥の位置が及ぼす影響を考慮している。本発明による方
法では更に、欠陥のサイズ及びタイプが及ぼす影響をも
考慮している。したがって、本発明による方法を使用す
れば、不良チップに影響を及ぼす欠陥を、従来の方法よ
りも多数発見することができ、生産ラインの歩留りを向
上させるのに有用な情報を、エンジニアに十分提供する
ことができる。Both the method according to the invention and the conventional method take into account the influence of the location of the defect. The method according to the invention further takes into account the effect of the size and type of the defects. Therefore, using the method according to the present invention, it is possible to find a larger number of defects affecting the defective chip than the conventional method, and to provide engineers with sufficient information useful for improving the production line yield. can do.
【図1】本発明において、不良チップ上のポリシリコン
層のパターン形成に使用されるマスクを示す図である。FIG. 1 is a view showing a mask used for forming a pattern of a polysilicon layer on a defective chip in the present invention.
【図2】本発明における、不良チップ上の欠陥及び実不
良領域を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a defect on a defective chip and an actual defective area in the present invention.
【図3】本発明における、第1の実施の形態の流れ図で
ある。FIG. 3 is a flowchart of the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明における、第2の実施の形態の流れ図で
ある。FIG. 4 is a flowchart of a second embodiment of the present invention.
12 メモリアレイ領域 14 xデコーダ領域 16 yデコーダ領域 20a〜20d メモリアレイ領域のコラム 18a〜18d メモリアレイ領域のロウ 12 memory array area 14 x decoder area 16 y decoder area 20a to 20d columns of memory array area 18a to 18d rows of memory array area
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 599002397 モーゼル バイテリック インコーポレイ テッド 台湾、シンチュウ、サイエンス−ベースド インダストリアルパーク、リシンロード ナンバー 19 (71)出願人 599002401 ジーメンス・アー・ゲー ドイツ連邦共和国、D−80333、ミュンヘ ン、ヴィッテルスバッハープラッツ 2 (72)発明者 グレーゴル コニ− 台湾新竹市光復路1段272号 Fターム(参考) 4M106 AA02 BA14 CA41 CA42 CA43 CA50 DH01 DJ18 DJ20 DJ21 DJ27 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (71) Applicant 599002397 Mosel Vitalic Inc., Taiwan, Sinchu, Science-Based Industrial Park, Ricin Road No. 19 (71) Applicant 599002401 Siemens-Ahr Germany, D- 80333, München, Wittelsbacher Platz 2 (72) Inventor Gregory Koni, Hsinchu City, Taiwan, Guanghua, 1st step, 272 F-term (reference) 4M106 AA02 BA14 CA41 CA42 CA43 CA50 DH01 DJ18 DJ20 DJ21 DJ27
Claims (13)
のうちの一工程を終了した後に検出された、少なくとも
1つの特性により特徴づけられ欠陥を少なくとも1つ含
有し、テストにより実際に電気的に不良な実不良領域を
少なくとも1個所発見された不良な半導体チップが、不
良となった原因を発見するための方法であり、 前記欠陥の特性に基づいて欠陥―不良のマッチング工程
を実施し、前記欠陥が原因で電気的に不良となったと予
測される予測不良領域を生成する段階と、 前記欠陥をもとに予測された前記予測不良領域を、前記
実不良領域と比較する段階とを含有し、 前記欠陥をもとに予測された前記予測不良領域が前記実
不良領域内に位置する場合は、前記欠陥は前記不良チッ
プを不良に導いた原因の1つだと解釈することを特徴と
するチップの不良原因発見方法。Claims: 1. An electronic device comprising at least one defect, characterized by at least one characteristic, manufactured by a plurality of processes and detected after completing one of the plurality of processes, and comprising: A method for finding the cause of a defective semiconductor chip in which at least one defective real defective area is found, and performing a defect-defective matching step based on the characteristics of the defect. Generating a predicted defective area predicted to be electrically defective due to the defect; and comparing the predicted defective area predicted based on the defect with the actual defective area. If the predicted defective area predicted based on the defect is located in the actual defective area, the defect is interpreted as being one of the causes that led to the defective chip. Failure cause discovery methods of chip.
サイズと、欠陥のタイプとを含有することを特徴とする
請求項1に記載のチップの不良原因発見方法。2. The method according to claim 1, wherein the characteristics of the defect include a position of the defect, a size of the defect, and a type of the defect.
の範囲とにより特徴づけられることを特徴とする請求項
2に記載のチップの不良原因発見方法。3. The method according to claim 2, wherein the real failure area is characterized by a failure type and a failure range.
イプに基づいたタイプ探索を行い、前記欠陥に対する前
記予測不良領域の不良のタイプを予測する段階と、 前記欠陥に関して、前記欠陥の位置に基づいた影響領域
の検索を行い、前記欠陥に対する前記予測不良領域の不
良の範囲を予測する段階とを含有することを特徴とする
請求項3に記載のチップの不良原因発見方法。4. The defect-defective matching step includes performing a type search on the defect based on the size of the defect and the type of the defect, and predicting a defect type of the predicted defective area for the defect. 4. The method according to claim 3, further comprising: performing a search for an affected area based on a position of the defect with respect to the defect, and predicting a defect range of the predicted defective area with respect to the defect. How to find the cause of chip failure.
れることを特徴とする請求項1に記載のチップの不良原
因発見方法。5. The method according to claim 1, wherein each of the steps is performed by a computer.
込みメモリチップと、論理チップとからなる群より選択
されることを特徴とする請求項1に記載のチップの不良
原因発見方法。6. The method according to claim 1, wherein the defective chip is selected from the group consisting of a memory chip, an embedded memory chip, and a logic chip.
有し、 前記実不良領域は、電気的に不良な前記メモリセルを表
わすために使用されることを特徴とする請求項1に記載
のチップの不良原因発見方法。7. The defective chip according to claim 1, wherein the defective chip contains a plurality of memory cells, and the real defective area is used to represent the electrically defective memory cells. How to find the cause of chip failure.
のうちの一工程を終了した後に検出された、少なくとも
1つの特性により特徴づけられ欠陥を少なくとも1つ含
有し、テストにより実際に電気的に不良な実不良領域を
少なくとも1個所発見された不良な半導体チップが、不
良となった原因を発見するための方法であり、 パターン認識工程を実施し、不良の範囲及び不良のタイ
プにより、前記実不良領域を特徴づける段階と、 前記実不良領域の前記不良の範囲及び前記不良のタイプ
に基づいて、不良―欠陥のマッチング工程を実施し、少
なくとも1つの予測特性域を生成する段階と、 前記欠陥の特性を、前記予測特性域と比較する段階と、
を含有し、 前記欠陥の特性が前記予測特性域内に含まれる場合は、
前記欠陥は前記不良チップを不良に導いた根本原因の1
つであると解釈することを特徴とするチップの不良原因
発見方法。8. The method according to claim 8, wherein the method includes producing at least one defect characterized by at least one characteristic and detecting at least one defect after completing one of the plurality of steps. This is a method for finding the cause of a defective semiconductor chip in which at least one defective real defective area has been found, performing a pattern recognition process, and by performing a defect range and a defect type, Characterizing the actual defect area; performing a defect-defect matching step based on the defect range and the defect type of the actual defect area to generate at least one predicted characteristic area; Comparing the characteristic of the defect with the predicted characteristic region;
When the property of the defect is included in the predicted characteristic area,
The defect is one of the root causes that led the defective chip to failure.
A method for finding the cause of a chip defect, which is interpreted as one.
サイズと、欠陥のタイプとを含有することを特徴とする
請求項8に記載のチップの不良原因発見方法。9. The method according to claim 8, wherein the characteristics of the defect include a position of the defect, a size of the defect, and a type of the defect.
測欠陥サイズ域と、予測欠陥タイプとを含有することを
特徴とする請求項8に記載のチップの不良原因発見方
法。10. The method according to claim 8, wherein the predicted characteristic area includes a predicted defect area, a predicted defect size area, and a predicted defect type.
されることを特徴とする請求項8に記載のチップの不良
原因発見方法。11. The method according to claim 8, wherein each of the steps is performed by a computer.
とを特徴とする請求項8に記載のチップの不良原因発見
方法。12. The method according to claim 8, wherein the defective chip is a memory chip.
含有し、 前記実不良領域は、電気的に不良な前記メモリセルを表
わすために使用されることを特徴とする請求項8に記載
のチップの不良原因発見方法。13. The semiconductor memory device according to claim 8, wherein said defective chip includes a plurality of memory cells, and said real defective area is used to represent said electrically defective memory cell. How to find the cause of chip failure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000028634A JP2001217294A (en) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | Method for finding fundamental cause of failure of faulty chip |
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