JP2001308157A - 不良モードを有するウェハーの自動分類方法 - Google Patents

不良モードを有するウェハーの自動分類方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 含まれる不良モードおよび改良すべきところ
を発見しやすい不良モードを有するウェハーの自動分類
方法を提供する。 【解決手段】 ウェハーを提供して、ウェハーを内から
外へ中心を囲む複数区域に分割して、ウェハーに対して
テストを行い、テストデータを取得して、テストデータ
よりその区域のデータを取得し、両方を比較してから同
じ不良モードを有する区域を絞り出す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、デバイスの不良
モードを分類する方法に関し、特に、半導体製造プロセ
スで、コンピュータにより不良モードを有するウェハー
を自動分類する方法、さらに問題となる製造プロセスま
たは装置を見つけ出し、現れた不良モードに対して改良
する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体製造プロセスにおいて、さまざま
な要因の影響によって出来上がった製品の使用可能性を
左右するため、回路を設計するとき、生産終了後のテス
ト作業を考慮に入れなければならない、それで、予めテ
ストポイントまたはテスト構造を加えて、ウェハーの製
造終了後に、予定のテスト項目に従って電気的特性検査
を行い、測定結果より製造プロセスの最中に起こり得る
問題を評価する。
【0003】ウェハーテストより取得したデータを収集
および評価することが、生産ラインの健全性を診断する
ことおよび製造プロセスの良否を鑑別するメインステッ
プであり、収集するデータはウェハー合格検査(wafer a
cceptance test,WAT)、欠陥データ、区域毎の良品率デ
ータ、不良モード毎の標準状態を含む。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来は、人手によりテ
スト結果を一つずつ比較して、不良モードを区別した
が、人手により比較するには、非常に長い時間がかかる
し、長い経験を積んた作業者でなければ不良モード間の
相互差異を区別することができないし、人為的なミスに
よる誤差が起こりやすいなどの欠点がある。
【0005】また、製造プロセスの良品率が安定に保持
するとき、良品率を改善する主な作業は新たに現れた錯
誤を区別すること、および現れた不良モードに対して錯
誤を取り除くことにある。製造プロセスにある大半の不
良モードはよく現れるものではなく、間歇的に現れるた
め、錯誤が現れてから正確に錯誤を分類して、類別によ
ってさらに問題のある製造プロセスのステップを改良す
るようにしているが、正確な分類はなかなか短時間内に
達し難いし、同時に多数の不良モードが現れたら、区別
することがより難しくなり、良品率損失の原因の多くは
見つからなくて、更なる改良ができなくなる。
【0006】そこでこの発明の目的は、人為的なミスに
より判断錯誤を防げるし、人手を用いて膨大な測定デー
タを検視しなくて済むため、不良モードを区別する時間
を大幅に節約でき、新しいデータが入力されたとき、短
時間内にこのデータを分析して、含まれてある不良モー
ドおよび改良すべきところを発見しやすい不良モードを
有するウェハーの自動分類方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、所望
の目的を達成するために、この発明にかかる不良モード
を有するウェハーの自動分類方法は、ウェハーを提供し
て、ウェハーを内から外へ中心を囲む複数区域に分割す
るステップと、ウェハーに対してテストを行い、テスト
データを取得するステップと、テストデータよりその区
域のデータを取得し、両方を比較してから同じ不良モー
ドを有する区域を絞り出すステップとを具備する。
【0008】また、この発明にかかる不良モードを有す
るウェハーの自動分類方法は、ウェハーを提供して、ウ
ェハーを内から外へ中心を囲む複数区域に分割するステ
ップと、ウェハーに対してテストを行い、テストデータ
を取得するステップと、標準データを提供するステップ
と、テストデータを標準データと比較して、標準データ
を元にして前記ウェハーより少なくとも不良区域および
不良モードを一つずつ絞り出すステップとを具備する。
【0009】安定に保持されてある製造プロセスより製
造されたウェハーにおいて、テストマップに均一でない
錯誤分布は現れないため、小さい区域を全ウェハーのマ
ップと比較したり、小さい区域を大きい区域のマップと
比較したりすれば、どのような小さい区域に錯誤がたく
さん現れるかが分かり、さらに錯誤の出現区域に対して
不良モードの種類を分析判断して、関連性のある製造プ
ロセスを改良することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】半導体デバイスを製造する際、ウ
ェハーは複数のチップ(chip)やダイ(die)という小さい
塊に切り分けられ、それぞれのウェハーには識別するた
めの番号が標記される。図1を参照してください、この
発明はウェハー10を提供して、ウェハー10に番号の
ある場所11をウェハーの下側とし、先ずウェハー10
を内から外へとA、B、C、D、E五つの同心大きい区域に
分割し、そして、約プラスマイナス45度角の方向よ
り、それぞれの大きい区域をさらに四つの小さい区域に
分割して、それぞれA1、A2、、、、、、E3、E4に標
記するため、ウェハー全体が20個の区域に分割され
る。
【0011】半導体デバイス製造プロセスが行われてか
ら、テストデータは例えば、ウェハー合格検査、欠陥デ
ータ、区域毎の良品率データ、不良モード毎の標準状
態、電気的特性検査結果、またはウェハーマップがあ
る。
【0012】図2において、比較装置がコンピュータ1
10、データベース114および出力装置116を含
む。コンピュータ110はマップを比較するのに用いら
れ、テスト装置112でテストが行われたデータをコン
ピュータ110に送るように、コンピュータ110をテ
スト装置112につなげて、分析が順調に行えるよう
に、ウェハーマップを含む全てのテストデータを保存
し、常にコンピュータ110に必要なデータを送るよう
に、データベース114をコンピュータ110につな
げ、コンピュータ110により分析した結果を出力装置
116に送る。
【0013】ウェハー一枚毎のテスト結果が一つの独立
ファイルに保存でき、マップ中でウェハー10上に錯誤
のあるダイを一つずつ標記することができる。さらに、
コンピュータ110は比較プログラムがあり、同じウェ
ハーにある別の区域のダイを相互比較することができる
し、別のウェハーとも比較することができる。安定な製
造プロセスより製造したウェハーにおいて、テストマッ
プには均一でない錯誤分布が現れないため、小さい区域
を全ウェハーマップと比較し、例えば、E1を全ウェハ
ー10と比較して、または、小さい区域を大きい区域の
マップと比較し、例えば、E1を全E区と比較すれば、ど
の小さい区域にたくさんの錯誤が現れるかがすぐ分かっ
て、さらに錯誤の現れる区域に対して不良モードの種類
を分析判断し、関連のある製造プロセスを改良すること
ができる。
【0014】図3において、取得した結果に横軸が区域
番号および不良モードの種類、縦軸がその区域に現れる
ウェハーの総数、例えば横軸E4YdcAB1が対応する縦軸
は2200、即ちE4とEと比較して2200枚あまりの
ウェハー、E4の平均値がEより低いことを示し、そし
て、表に不良モードを表す名称YdcAB1、Ya、YB3は作
りの名称であって、製品の種類または製造会社によって
違い、ウェハー毎図1に示した通りのマップおよび図3
に示した分析結果が得られて、図に示されてあるP55C
064M16Aがウェハー番号である。
【0015】図3に現れて錯誤ウェハーおよび錯誤の種
類は数によって高い順に並べられるため、最も左にある
不良モードは錯誤数が最も高い、図に示した通り、E1
とE4に現れるYB3錯誤の数が近い、つまり相隣してあ
るE1にもE4区域にも製造プロセス上の問題があり、こ
の両区域の不良モードも近い。
【0016】図4において、この方法よりウェハーを標
準ウェハーと比較してから、テスト項目が標準データと
分布が違うもの、つまり標準グループのデータ分布以外
に位置するものを見つける。図中の横軸は大きい区域、
例えば、A、B、C、Dにそれぞれ現れた各種の不良種類、
縦軸は特定の不良モードがその区において標準ウェハー
に対する錯誤の現れる比率、例えば、最も左の不良モー
ドがE区BLK16Mを標準データと比較してから16%の
ウェハーが標準グループの資料分布外にあることを示
す。図中に示されたP55C064M16Aがウェハー番号
である。図中に示された通り、C区及びD区に現れたBLK
4Mの不良モード比率が近い、即ちP55C064M16A
ウェハーにとって、C区及びD区には同じ不良モードが出
現してあり、出現比率が他の区域より高いことを示す。
【0017】ウェハー分析の流れステップは図5に示し
た通り、テストを経てから、ウェハーデータがテスト装
置112からコンピュータ110に伝送され分析され
て、分析が行われるとき、ステップ510にウェハー番
号を入力して、分析するウェハーデータを選択し、例え
ば、番号P55C064M16Aのウェハーデータが図3及
び図4に示された不良モード統計図を含む。
【0018】ステップ520において、比較する方法を
選び、例えば、小さい区域間の比較、または区域と全ウ
ェハーの比較、比較プログラムはデータベース114か
ら必要なウェハーデータを取得して比較し、不良モード
の近いウェーハ区域、またはより高い比率のある不良モ
ード及び出現区域を見つけ出す。
【0019】ステップ530において、コンピュータ1
10が比較プログラムの執行結果を今後の参考にするた
め、出力装置116より出力して、出力方式はディスプ
レイに表示すること、プリンターにプリントアウトする
こと、またはデータベースに保存することを含む。
【0020】従って、上述した流れにより行われたマッ
プ分析において、コンピュータは自動的にある製造時間
内に、同じ不良モードを有するロット(lot)製品のウェ
ハーに対して分析し、共通性を見つけ出して、例えば、
それらのロットの製品が共同の装置を使ったかどうか、
または共同の製造プロセスを経たかどうか、問題のある
製造プロセスまたは装置を見つけ出したら、現れた不良
モードに対して製造プロセスまたは装置を改良すること
ができる。
【0021】注意すべくところは、ウェハーの区域分け
方法は製造プロセスの設計によって違い、上述した五つ
の同心大きい区域に限らない。同心の区域が多いほど区
域間の差異が見つけ出しやすいが、比較するのに費やす
時間も相対的に長くなる、小さい区域がプラスマイナス
45度角の方向により分割するのは、不良モードが対称
的に現れることが多く、垂直または水平方向で分割する
と、対称した区域に全て同じ錯誤が現れ、比較するとき
その差異が見つけ出し難くなる。
【0022】そして、比較方式は同じウェハーの違う区
域に限らず、この発明はデータベース114に標準デー
タを保存してあり、全てのウェハーがテストされて取得
したデータをコンピュータ110に送ってから、比較プ
ログラムがこれらのデータを標準データと比較して、比
較した結果を出力装置に送る。その中、標準データとい
うのは最も良品率の良いウェハーを一枚または一ロット
より産み出したデータである。
【0023】比較する流れは図6に示した通り、テスト
を経てから、ウェハーデータがテスト装置112からコ
ンピュータ110に伝送され分析されて、またはデータ
ベース114に送られ、ただしデータベースに標準資料
が保存されてある。分析が行われるとき、ステップ61
0にウェハー番号を入力して、分析するウェハーデータ
を選択し、例えば、番号P55C064M16Aのウェハー
データが、図3及び図4に示された不良モード統計図を
含む。
【0024】ステップ620において、比較する方法を
選び、例えば、小さい区域間の比較、または大きい区域
間の比較、比較プログラムはデータベース114より必
要なウェハーデータ及び対称となる標準データを取得す
る。
【0025】ステップ630において、比較プログラム
が標準データ及び選択されたウェハーデータに対して比
較を行う、不良モードの現れる数または比率が標準デー
タの区域またはウェハーより高いことは、その区域また
はウェハーの良品率が製品の要求に一致しなく、この不
良モードに対応する装置または製造プロセスにもっと改
良または検査が行われるべきであることを意味する。
【0026】ステップ640において、コンピュータ1
10が比較プログラムの執行結果を今後の参考にするた
め、出力装置116より出力して、出力方式がディスプ
レイに表示すること、プリンターにプリントアウトする
こと、またはデータベースに保存することを含む。
【0027】図5で用いられる比較の流れにおいては、
ウェハー内の違う区域に関する比較であるため、比較性
のある結果が得られ、同じ不良モードを有しかつ同じ比
率を有するロットを絞り出すことが目的であって、すべ
てのウェハーに同じ問題があるとき、この比較方法を利
用することができない、しかし、図6に示される比較の
流れはテストウェハーを標準ウェハーに比較するため、
絶対性のある結果が得られ、選択されたウェハーデータ
に標準資料と差異がある場合、コンピュータの比較プロ
グラムによって差異のあるところを見つけ出すことがで
きる。
【0028】
【発明の効果】上記の構成により、この発明にかかるテ
ストを行う際、ウェハー一枚または一ロットを単位とす
ることができ、テストを経てから、同じロットにある二
枚のウェハーに差異がある場合、製品自身または装置が
不安定と判断することができ、一方、ロット間に差異が
ある場合、製造プロセスに問題がある可能性があって、
この発明の提供する方法が製造プロセスを判断するとき
に役立ち、製造プロセスを改良して良品率を上げること
に使える。
【0029】そして、この発明が提供する方法は、従来
の人手によるデータを一つずつ比較する方法の替わりに
コンピュータにより比較を行い、大幅に比較する時間を
短縮することができるうえ、短時間内に問題を発見して
改良することができるし、人為的なミスがなく、人為的
なミスによる判断錯誤を防げ、また、人手により見つけ
出せない製造プロセスの欠点を見つけ出すことができ、
さらに製造プロセスを改良することができて、製品の良
品率を上げることができる。したがって,産業場の利用
価値が高い。
【0030】以上のごとく、この発明を好適な実施例に
より開示したが、もとより、この発明を限定するための
ものではなく、当業者であれば容易に理解できるよう
に、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更
ならびに修正が当然なされるものであるから、その特許
権保護の範囲は、特許請求の範囲及び、それと均等な領
域を基準として定めなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明にかかる好適な実施例のウェ
ハーを小さい区域に分割する図である。
【図2】図2は、この発明にかかる好適な実施例のウェ
ハーマップを比較する装置を示す図である。
【図3】図3は、この発明にかかる上述方法の一枚のウ
ェハーにおいて違う区域に対してテストを行った結果を
示す図である。
【図4】図4は、この発明にかかる上述方法を用いて一
枚のウェハーの違う区域を標準ウェハーと比較した結果
を示す図である。
【図5】図5は、この発明にかかるウェハー分析の流れ
を示す図である。
【図6】図6は、この発明にかかるウェハーデータを標
準データと比較する流れを示す図である。
【符号の説明】
110 コンピュータ 112 テスト装置 114 データベース 116 出力装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 598113542 シーメンス アクチエンゲゼルシャフト Siemens AG ドイツ連邦共和国 ミュンヘン,ウィッテ ルスッバッチャープラッズ2,D−80333 (72)発明者 邱 康勉 台湾新竹県宝山郷双渓村館前路9号5F Fターム(参考) 4M106 AA01 CA01 CA02 CA38 CB19 DA15 DA20 DJ12 DJ14 DJ17 DJ18 DJ20 DJ27 DJ32

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウェハーを提供して、前記ウェハーを内
    から外へ中心を囲む複数区域に分割するステップと、 前記ウェハーに対してテストを行い、テストデータを取
    得するステップと、 前記テストデータよりこの区域のデータを取得し、両方
    を比較してから同じ不良モードを有する区域を絞り出す
    ステップと、を具備する不良モードを有するウェハーの
    自動分類方法。
  2. 【請求項2】 ウェハーを提供して、前記ウェハーを内
    から外へ中心を囲む複数区域に分割するステップと、 前記ウェハーに対してテストを行い、テストデータを取
    得するステップと、 標準データを提供するステップと、 前記テストデータを前記標準データと比較して、前記標
    準データを元にして前記ウェハーより少なくとも不良区
    域および不良モードを一つずつ絞り出すステップと、を
    具備する不良モードを有するウェハーの自動分類方法。
  3. 【請求項3】 中心を囲む上記区域が、五つあるもので
    ある請求項1または請求項2記載の不良モードを有する
    ウェハーの自動分類方法。
  4. 【請求項4】 さらに中心を囲む上記区域が、それぞれ
    四つの小さい区域に分割されるものである請求項1また
    は請求項2記載の不良モードを有するウェハーの自動分
    類方法。
  5. 【請求項5】 上記小さい区域が、約プラスマイナス4
    5度角の方向より、上記中心を囲む区域を分割するもの
    である請求項4記載の不良モードを有するウェハーの自
    動分類方法。
  6. 【請求項6】 上記テストデータが、製造プロセスを行
    う際に上記ウェハーに対してテストを行って取得したデ
    ータであり、ウェハーマップ、電気的特性検査結果、ウ
    ェハー合格検査、欠陥データ、ウェハー良品率データを
    含むものである請求項1または請求項2記載の不良モー
    ドを有するウェハーの自動分類方法。
  7. 【請求項7】 さらに、複数ロットのウェハーを比較す
    るのに用いられるものである請求項2記載の不良モード
    を有するウェハーの自動分類方法。
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