JP2009302403A - Defect analysis method for semiconductor device and defect analysis method for semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置の不良解析方法及び半導体装置の不良解析システムに関し、より
詳しくは、ウェハに形成される半導体装置の不良解析方法とその不良解析システムに関す
る。
The present invention relates to a semiconductor device failure analysis method and a semiconductor device failure analysis system, and more particularly to a semiconductor device failure analysis method formed on a wafer and a failure analysis system thereof.
半導体装置は、イオン注入工程、成膜工程、パターニング工程など、複数の工程を経て
形成される。また、半導体装置は、半導体ウェハに縦横に複数配置され、最終工程の後に
、切断されてチップに分割される。
A semiconductor device is formed through a plurality of processes such as an ion implantation process, a film forming process, and a patterning process. A plurality of semiconductor devices are arranged vertically and horizontally on a semiconductor wafer, and after the final process, the semiconductor devices are cut and divided into chips.
半導体ウェハでの種々の工程では、残渣、塵等の付着、パターニング不良等により欠陥
が発生する。パターン欠陥のある半導体装置には動作不良が発生する。
そこで、欠陥発生の原因を調べるために、例えば次のような不良解析システムが知られ
ている。
In various processes on a semiconductor wafer, defects occur due to adhesion of residues, dust, etc., patterning defects, and the like. An operation failure occurs in a semiconductor device having a pattern defect.
Therefore, in order to investigate the cause of the occurrence of a defect, for example, the following failure analysis system is known.
1つの不良解析システムは、まず、複数の半導体ウェハにおける回路ブロックをロジッ
クテスタによりテストし、そのテスト結果をウェハ番号、チップ内のXY座標に対応させ
る。さらに、その不良解析システムは、テストによる良否結果に基づいて不良回路ブロッ
ク情報を作成し、その結果を歩留情報として表現し、回路ブロック単位でその情報を表示
部に出力する処理を行う。
One failure analysis system first tests circuit blocks in a plurality of semiconductor wafers with a logic tester, and associates the test results with wafer numbers and XY coordinates in the chip. Further, the failure analysis system creates defective circuit block information based on the pass / fail result by the test, expresses the result as yield information, and outputs the information to the display unit in units of circuit blocks.
別の不良解析システムは、まず、チップ内に配置された複数の回路ブロックの配置情報
と回路ブロックの不良情報に基づいて、不良回路ブロックのチップ領域内での不良座標を
算出する。さらに、その不良解析システムは、チップ領域内不良座標と露光位置情報に基
づいてウェハ内不良座標を算出し、ウェハ内不良座標をウェハ面上の物理座標に従ってマ
ッピング表示する。さらに、円弧外周不良の特徴量を算出して不良モードを分類する。
本発明の目的は、高い精度で不良解析を行うことができる半導体装置の不良解析方法及
び半導体装置の不良解析システムを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor device failure analysis method and a semiconductor device failure analysis system capable of performing failure analysis with high accuracy.
本発明の1つの観点によれば、ウェハに複数形成される半導体装置内の回路ブロックの
位置を示す領域データと前記回路ブロックを構成する層のデータを含む設計データをデー
タベースから取得する工程と、前記半導体装置について行われた出荷試験における試験項
目データを含む出荷試験データを前記データベースから取得する工程と、前記半導体装置
の製造工程において行われた前記層の層試験データを含む製造工程試験データを前記デー
タベースから取得する工程と、前記回路ブロックの前記設計データと前記出荷試験データ
と前記製造工程試験データとを関連づける試験領域テーブルを作成する工程と、前記出荷
試験による不良箇所に該当する前記回路ブロックと前記製造工程試験データの欠陥箇所と
比較する工程と、前記不良箇所と前記欠陥箇所が重なる領域の前記試験領域テーブルに基
づくデータを出力部に表示する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の不良解析
方法が提供される。
本発明の別の観点によれば、ウェハに複数形成される半導体装置内の回路ブロックを構
成する複数の層について、製造工程における工程試験結果に基づく層データを記憶部のデ
ータベースから取得する工程と、前記層データのうち前記複数の層のそれぞれについて前
記回路ブロックの不良発生の寄与の割合を示す不良寄与率を算出する工程と、前記記憶部
に記憶された前記ウェハの出荷用の試験データが格納された前記記憶部内の出荷試験結果
データベースから前記半導体装置内の前記回路ブロックの各々について不良発生率を求め
る工程と、前記複数の層のそれぞれについて、前記不良発生率に前記不良寄与率を積算し
て積算値を求め、前記層ごとの前記積算値の総和を算出し、算出結果を出力部に出力する
工程と、を有することを特徴とする半導体装置の不良解析方法が提供される。
本発明のさらに別の観点によれば、ウェハに複数形成される半導体装置内の回路ブロッ
クの位置を示す領域データと前記回路ブロックを構成する層のデータを含む設計データと
を格納する第1記憶部と、前記半導体装置について行われた出荷試験における試験項目デ
ータを含む出荷試験データを格納する第2記憶部と、前記半導体装置の製造工程で取得し
た前記層の層試験データを含む製造工程試験データを格納する第3記憶部と、前記回路ブ
ロックの前記設計データと前記出荷試験データと前記製造工程試験データとを関連づける
試験領域テーブルを作成するデータ処理部と、前記出荷試験データに含まれる前記回路ブ
ロックの不良箇所と前記製造工程試験データに含まれる回路ブロックの欠陥箇所とを比較
することにより、前記不良箇所と前記欠陥箇所が重なる領域の前記試験領域テーブルに基
づくデータを選択する比較処理部と、前記比較処理部による比較結果を表示する出力部と
、を有することを特徴とする半導体装置の不良解析システムが提供される。
According to one aspect of the present invention, a step of acquiring design data including area data indicating positions of circuit blocks in a plurality of semiconductor devices formed on a wafer and data of layers constituting the circuit blocks from a database; A step of obtaining shipment test data including test item data in a shipment test performed on the semiconductor device from the database; and a manufacturing process test data including layer test data of the layer performed in the manufacturing step of the semiconductor device. A step of obtaining from the database; a step of creating a test area table associating the design data, the shipment test data, and the manufacturing process test data of the circuit block; and the circuit block corresponding to a defective portion by the shipment test. And the process of comparing with the defective part of the manufacturing process test data, and the defective part Failure analysis method of a semiconductor device characterized by having the steps of displaying on the output section data based on the test area table of area where the defective portion overlap is provided.
According to another aspect of the present invention, a step of acquiring layer data based on a process test result in a manufacturing process from a database in a storage unit for a plurality of layers constituting a circuit block in a semiconductor device formed on a wafer. A step of calculating a defect contribution ratio indicating a contribution ratio of defect occurrence of the circuit block for each of the plurality of layers of the layer data, and test data for shipping the wafer stored in the storage unit. A step of obtaining a defect occurrence rate for each of the circuit blocks in the semiconductor device from a stored shipping test result database in the storage unit, and for each of the plurality of layers, the defect contribution rate is integrated with the defect occurrence rate And calculating an integrated value, calculating a total sum of the integrated values for each layer, and outputting a calculation result to an output unit. That failure analysis method of a semiconductor device is provided.
According to still another aspect of the present invention, a first memory for storing area data indicating positions of circuit blocks in a plurality of semiconductor devices formed on a wafer and design data including data of layers constituting the circuit blocks. A manufacturing process test including a layer test data of the layer obtained in the manufacturing process of the semiconductor device, a second storage unit storing shipping test data including test item data in a shipping test performed on the semiconductor device A third storage unit that stores data; a data processing unit that creates a test area table that associates the design data of the circuit block, the shipping test data, and the manufacturing process test data; and the shipping test data includes the data processing unit By comparing the defective portion of the circuit block with the defective portion of the circuit block included in the manufacturing process test data, the defective portion What is claimed is: 1. A defect analysis system for a semiconductor device, comprising: a comparison processing unit that selects data based on the test region table in a region where the defect part overlaps; and an output unit that displays a comparison result by the comparison processing unit. Provided.
本発明によれば、ウェハに形成される半導体装置を構成する回路ブロックの設計データ
と出荷試験データと製造工程試験データとを関連づける試験領域テーブルを作成し、出荷
試験による不良箇所と製造工程試験データの欠陥箇所と比較し、不良箇所と欠陥箇所が重
なる領域について試験領域テーブルのデータを選択している。
これにより、ウェハにおける半導体装置内の回路ブロック単位で、出荷試験と製造工程
試験に不良が発生している領域を特定し、その領域について試験領域テーブルのデータを
分析することにより、不良解析が容易になる。
According to the present invention, a test area table that associates design data, shipping test data, and manufacturing process test data of circuit blocks that constitute a semiconductor device formed on a wafer is created, and a defective portion and manufacturing process test data by a shipping test are created. Compared with the defective part, the data of the test area table is selected for the area where the defective part and the defective part overlap.
This makes it easy to analyze defects by identifying the areas where defects occur in the shipment test and manufacturing process test for each circuit block in the semiconductor device on the wafer, and analyzing the data in the test area table for those areas become.
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る不良解析システムを示す構成図である。
図1に示す不良解析システムはコンピュータ1を有し、コンピュータ1の内部には、C
PU、記憶部、その他のデバイスが互いにデータバスを介して接続されている。また、コ
ンピュータ1内のデータバスには、さらにインターフェース(不図示)を介してキーボー
ド1a、マウス1bに代表される操作装置、ディスプレイ1c、プリンタ1dに代表され
る出力装置などの外部周辺機器が接続されている。また、コンピュータ1には、OS、ア
プリケーションソフトなどがインストールされている。アプリケーションソフトには、以
下に説明するような装置(デバイス)の不良解析を行うための不良解析ソフトが含まれる
。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a failure analysis system according to an embodiment of the present invention.
The failure analysis system shown in FIG. 1 has a
A PU, a storage unit, and other devices are connected to each other via a data bus. Further, an external peripheral device such as an operation device represented by a
コンピュータ1は、例えば、インターフェース、ハブ等を介してLAN等のネットワー
ク2に接続されている。ネットワーク2は、他のコンピュータやサーバーに格納された記
憶装置3〜7内のデータベースに接続できる状態となっている。データベースには、半導
体装置の製造に必要な設計データだけでなく、半導体装置の製造途中の測定データと製造
後の測定データなども含まれる。
The
試験対象は、図2に示す半導体ウェハ11に形成される複数の半導体装置12である。
半導体装置12には、例えば図3に示すように、所定の機能を実現する複数の回路ブロッ
クが配置されている。回路ブロックを構成する層の形状、材料等の構成は設計情報データ
ベースとして第4の記憶装置6に格納されている。
The test object is a plurality of
In the
図3に示す回路ブロックには、次のようなものが例示されている。
即ち、ユーザにGDSIIファイルとして提供されるハードIPマクロブロック13aと
、合成可能なレジスタトランスファレベル(RTL)コード形式で提供される第1、第2
、第3及び第4のソフトマクロブロック13b、13c、13d、13eとが示されてい
る。さらに、外部のデバイスとインターフェースするIOマクロブロック13fと、アナ
ログ回路であるアナログマクロブロック13gと、RAMのような第1、第2及び第3の
メモリブロック13h、13i、13jとが示されている。
The circuit block shown in FIG. 3 is exemplified as follows.
That is, the
, Third and fourth
第1のメモリブロック13hは独立した回路ブロックとして配置され、また、第2、第
3のメモリブロック13i、13jは、第1のソフトマクロブロック12bの下の階層の
回路ブロックとして形成される。
また、第4のソフトマクロブロック13eは、第3のソフトマクロブロック13dの下
の階層の回路ブロックとして配置される。
The
The fourth soft macro block 13e is arranged as a circuit block in a layer below the third
なお、ハードIPマクロブロック13aのGDSIIファイルは、ストリームフォーマッ
トのICレイアウトデータである。
そのような半導体装置12内では、例えば回路ブロック13a〜13j毎に、又は回路
ブロック13a〜13jの機能毎に、半導体能動素子及び半導体受動素子が形成され、そ
の中には試験回路が含まれている。
The GDSII file of the hard IP macroblock 13a is stream layout IC layout data.
In such a
試験回路は、回路ブロックの機能として再利用するものや、高速動作の要求により回路
ブロックに対して個別の機能を持たせるものがあり、トップ階層のマスタテストコントロ
ーラにより制御することが一般的になりつつある。そのような構成は、例えば、IEEE
スタンダード1500エンベッデド・コア・テストに準拠することになる。
Some test circuits are reused as circuit block functions, and others have individual functions for circuit blocks due to demands for high-speed operation, and are generally controlled by the master test controller at the top level. It's getting on. Such a configuration is, for example, IEEE
It will conform to the standard 1500 embedded core test.
そのような回路ブロック13a〜13jの面積は半導体装置12の全体と比べると狭く
、しかも使用する層が少ない。このため、不良解析において、試験回路によって回路ブロ
ックの不良を特定することは、故障絞り込みのために重要となる。
半導体装置12は、図2に示したように、半導体ウェハ11の面に沿って縦横に複数形
成され、最終的にダイシングソーなどにより分離されてチップ状になる。なお、半導体ウ
ェハ11における分離前の半導体装置12を、以下に半導体チップ領域ともいう。
The area of
As shown in FIG. 2, a plurality of
半導体装置12に対する試験内容については、半導体装置製造の所定工程で測定される
項目、カテゴリーや、半導体装置12の完成後に測定される項目、カテゴリーなどがあり
、いずれも半導体装置12の欠陥に関するデータベースとして第1、第2の記憶装置3、
4に格納される。
The test contents for the
4 is stored.
半導体装置12の欠陥を解析するためのデータベースとして、例えば、第1の記憶装置
3に格納される欠陥検査情報データベースと、第2の記憶装置4に格納される出荷試験マ
ップ情報データベースと、第3の記憶装置5に格納されるブロック情報データベース等が
ある。
欠陥検査情報データベースは、半導体装置12の製造における所定の工程後の検査に基
づくデータであって、半導体装置12を構成する半導体パターン、導電パターン、絶縁パ
ターン等の形成工程において測定される試験結果に基づくデータである。
As a database for analyzing defects of the
The defect inspection information database is data based on inspection after a predetermined process in the manufacture of the
製造工程の検査結果に基づくデータベースには、その他に、半導体製造工程において処
理される半導体ウェハのロットの番号と、ロットにおける半導体ウェハ11の番号と、半
導体ウェハ11上に形成される複数層のうちの試験対象となる層の番号と、試験項目と、
半導体ウェハ11上のXY座標などを格納し、互いに対応付けるデータが含まれる。
検査結果に基づくデータベースには、欠陥モードを含み、さらに走査電子顕微鏡(SE
M)写真などの画像データも含まれる。
In addition to the plurality of layers formed on the
XY coordinates on the
The database based on the inspection result includes defect modes, and further includes a scanning electron microscope (SE
M) Image data such as photographs is also included.
試験マップ情報データベースは、半導体ウェハ11に形成済みの複数の半導体装置12
について出荷前の電気的試験結果の情報を格納した出荷試験データベースである。試験マ
ップ情報データベースには、半導体ウェハ11内の各半導体装置12における試験の項目
、カテゴリー、サブカテゴリーについての良、不良の結果を、回路ブロック及びXY座標
に関連づけた情報が含まれる。
さらに、試験マップ情報データベースには、出荷試験データに関連づけて、例えば、出
荷試験対象となった半導体ウェハのロットの番号と、ロット内のウェハの番号と、ウェハ
内の半導体装置の番号が含まれる。
The test map information database includes a plurality of
Is a shipping test database storing information on electrical test results before shipping. The test map information database includes information in which the test items, categories, and subcategories in each
Further, the test map information database includes, for example, a lot number of a semiconductor wafer subjected to a shipment test, a wafer number in the lot, and a semiconductor device number in the wafer in association with the shipment test data. .
ブロック情報データベースは、第4の記憶装置6に格納された設計情報のデータベース
と、第5の記憶装置7に格納された試験生成情報等のデータベースから抽出して得た情報
である。設計情報のデータベースとして、例えば、半導体装置12とその中の回路ブロッ
クの設計情報がある。また、試験生成情報として、例えば、試験対象として使用される回
路ブロック、テスト素子などの電気回路、層構造、パターンの情報が含まれる。
なお、上記したデータベースの格納領域は、第1〜第5の記憶装置3〜7に限るもので
はなく、単一の記憶装置、或いは、コンピュータ1内の記憶装置であってもよい。
The block information database is information obtained by extracting from a database of design information stored in the fourth storage device 6 and a database such as test generation information stored in the fifth storage device 7. As a database of design information, for example, there is design information of the
The storage area of the database is not limited to the first to
次に、図4、図5を参照して不良解析システムのフローを説明する。
まず、図4に示すように、コンピュータ1は、キーボード1a等の操作に従い、第4、
第5の記憶装置6、7から設計情報データ、試験生成情報データを取得する。さらに、コ
ンピュータ1は、半導体装置領域12内の回路ブロックの機能及び配置、試験素子領域、
層別集積度情報を抽出して、試験領域テーブルを生成し、これをブロック情報データベー
ス5に格納する。
Next, the flow of the failure analysis system will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 4, the
Design information data and test generation information data are acquired from the fifth storage devices 6 and 7. Further, the
The layer-by-layer integration information is extracted to generate a test area table, which is stored in the
試験領域テーブルは、例えば図6に示す構成となっている。図6では、試験項目として
、回路ブロックの機能に対応する試験、例えばピンコンタクト(PIN CONTACT)試験、論
理ビスト(Logic Bist)試験、メモリビスト(Memory Bist)試験を示しているが、これ
らに限られるものではない。
ビストは、組み込み自己テストであって、被試験回路の故障の有無を試験するためのテ
ストデータを生成し、期待値データと比較する回路であり、半導体装置12に形成された
半導体回路が使用される。その半導体回路は、回路ブロック全体であってもよいし、その
一部の半導体素子であってもよいし、或いは試験用素子であってもよい。
The test area table has a configuration shown in FIG. 6, for example. In FIG. 6, the test items corresponding to the function of the circuit block, such as a pin contact (PIN CONTACT) test, a logic Bist test, and a memory Bist test, are shown. It is not something that can be done.
The vist is a built-in self test, which is a circuit that generates test data for testing the presence or absence of a failure of the circuit under test and compares it with expected value data. A semiconductor circuit formed in the
また、試験領域テーブルには、各試験項目に対応して層別集積度情報の欄が設けられて
いる。層別集積度情報は、半導体装置12を構成する複数の層(Layer0〜5)、例えば
ポリシリコン層、金属層の全部又は一部についての情報である。層別集積度情報として、
本実施形態では、各Layer0〜5について想定される感知面積(Critical Area;CA)を
試験対象の回路ブロック毎に算出した値を例に挙げる。
Further, the test area table is provided with a layer-by-layer information column corresponding to each test item. The layer-by-layer integration information is information on all or part of a plurality of layers (
In this embodiment, a value obtained by calculating a sensing area (Critical Area; CA) assumed for each of
感知面積は、感知面積(クリティカルエリア)解析により得られる面積であって、半導
体装置における要素、例えば配線やビアが製造欠陥によりオープンになったり、ショート
したりするなど、実際の不良を引き起こしている部分の面積の合計であり、ソフトウェア
による計算に基づく。感知面積の値は、大きいほどその層が欠陥による不良発生の確率が
高いということになる。
The sensing area is an area obtained by sensing area (critical area) analysis, and causes an actual failure such as an element in a semiconductor device, such as a wiring or a via, being opened or short-circuited due to a manufacturing defect. The sum of the areas of the parts, based on calculation by software. The larger the value of the sensing area, the higher the probability that the layer will be defective due to a defect.
試験領域テーブルは、半導体装置12の品種毎に生成されてブロック情報データベース
用の第3の記憶装置5、又はコンピュータ1内の記憶装置に格納しておけば、その後に再
利用できるので、その都度作成する必要はない。この場合、コンピュータ1は、必要に応
じて試験領域テーブルを取得する。
不良解析のために、まず、コンピュータ1は、図5のI、IIに示すように、ネットワー
ク2を通して第2の記憶装置4内の試験マップ情報データベースから出荷試験データを取
得し、そのデータに基づいて試験マップを作成する。
Since the test area table is generated for each type of
For failure analysis, first, the
試験マップは、図7に例示するように、上記した出荷試験データに基づく不良箇所Rを
半導体ウェハ11の座標に対応させてディスプレイ1cに表示するとともに、不良が発生
した半導体装置12の位置を地図状に表示するためのマップである。試験マップは、半導
体ウェハ11のそれぞれに対して試験のカテゴリー、サブカテゴリー、例えば、IOマク
ロブロック、ロジックビストについて動作や特性の良、不良について作成される。
As illustrated in FIG. 7, the test map displays the defective portion R based on the above-described shipping test data on the display 1 c in correspondence with the coordinates of the
次に、コンピュータ1は、図5のIIIに示すように、試験対象となる半導体装置12毎
に図6に示した試験領域テーブルを読み出し、その試験領域テーブルに試験データを書き
込む。試験対象のそれぞれは、図3に示したような回路ブロックのブロック名称(Block
Name)で示されている。
Next, as shown in III of FIG. 5, the
Name).
図6に示した試験領域テーブルでは、試験項目は、テストアイテム(Test Item
)、サブアイテム(Sub Item)(Test BlockやTest Domainなどと称されることもある)
が示されている。テストアイテムには、一例として、試験の種類であるピンコンタクト、
ロジックビスト、メモリビストが示されている。また、サブアイテムには、テストアイテ
ムの具体的な試験対象が示されている。例えば、テストアイテムがピンコンタクトの場合
には、その試験対象がサブアイテムのIO1、2…で示される。
サブアイテムである試験対象は、試験領域テーブルの領域という欄に、ブロック名と領
域データで特定される。例えば、サブアイテムIO1のブロック名はIOCELLIであ
る。
In the test area table shown in FIG. 6, the test item is a test item (Test Item).
), Sub Item (sometimes called Test Block or Test Domain)
It is shown. For example, the test items include pin contacts, which are the types of tests,
A logic vist and a memory vist are shown. The sub-item indicates a specific test target of the test item. For example, when the test item is a pin contact, the test object is indicated by sub items IO1, 2,.
A test object that is a sub-item is specified by a block name and area data in a field of an area of the test area table. For example, the block name of the subitem IO1 is IOCELLI.
また、サブアイテムの試験対象が存在する領域データは、半導体装置12内での矩形領
域としてXY座標で示される。即ち、図8(a)、(b)に例示するように、矩形領域1
3xは、対向する2つの頂点、即ち基点(Base Point)と終点(End Point)を特定する
ことにより示される。なお、基点と終点は、図6の試験領域デーブルではX座標、Y座標
、例えば(a0、b0)、(c0、d0)等で示されている。
コンピュータ1は、試験対象となる回路ブロック13a〜13jを構成する複数の層の
それぞれのCAの値を図6の層別集積情報の欄のLayer 0〜5に記録する。さらに、出荷試
験の結果からサブアイテムに不良が存在する場合には、不良のサブアイテムに対して出荷
試験不良のフラグを立てる。
Further, the area data in which the test item of the sub item exists is indicated by an XY coordinate as a rectangular area in the
3x is indicated by specifying two opposing vertices, that is, a base point and an end point. Note that the base point and the end point are indicated by X-coordinate and Y-coordinate, for example, (a0, b0), (c0, d0), etc. in the test area table of FIG.
The
次に、コンピュータ1は、図5のIVに示すように、第4、第5の記憶装置6、7から
試験対象となる回路ブロックの位置及び試験項目を取得し、図9(a)に例示するように
ディスプレイ1c上の半導体装置12に回路ブロックを追加して表示する。
さらに、試験領域テーブルの不良フラグのある項目を抽出して半導体装置12内の回路
ブロック毎に不良領域のマップを作成し、表示する。図9(a)における不良領域が存在
する回路ブロックは、図9(b)の網掛け等により識別して表示する。
Next, as shown in IV of FIG. 5, the
Further, an item having a defect flag in the test area table is extracted, and a defect area map is created and displayed for each circuit block in the
これにより、図7では、出荷試験結果に基づき半導体装置11毎に不良箇所を表示した
のに対して、図9(a)、(b)では、試験領域テーブルに基づいて、不良箇所Rを回路
ブロック毎に表示して視認性を高めることができる。
ところで、図3に示したように第1のソフトブロック13b内にはさらに下の階層の第
2、第3のメモリブロック13i、13jが形成され、また、第3のソフトブロック13
d内にはさらに下の階層の第4のソフトブロック13eが形成されている。そのような回
路ブロック構成においては、これら上と下の階層の双方の回路ブロックの試験結果が不良
になることがある。
Accordingly, in FIG. 7, the defective portion is displayed for each
By the way, as shown in FIG. 3, second and
A lower fourth soft block 13e is formed in d. In such a circuit block configuration, the test results of both the upper and lower circuit blocks may be defective.
このような場合には、下の階層の回路ブロックの不良を優先的にマップに表示し、上の
階層の回路ブロックの不良を表示しない。このように、不良領域を絞り込むことにより、
不良照合精度を上げることができる。
以上のような試験領域テーブルについての処理は、不良解析ソフトのデータ処理機能に
基づいてコンピュータ1が行う。なお、試験領域テーブルは、必ずしも図6に示すように
ディスプレイ1c、プリンタ1dなどにより出力される必要はなく、コンピュータ1の記
憶装置内で関連づけされた状態になっていればよい。
次に、キーボード1a等の操作に基づいて、コンピュータ1は、図5のV、VIに示す
ように、半導体装置11ついて歩留まり影響度を求める。歩留まり影響度として、不良寄
与率を例に挙げて説明する。
In such a case, the defect of the circuit block in the lower hierarchy is preferentially displayed on the map, and the defect of the circuit block in the upper hierarchy is not displayed. In this way, by narrowing down the defective area,
Defect collation accuracy can be increased.
The processing for the test area table as described above is performed by the
Next, based on the operation of the
不良寄与率は、半導体装置12を構成する回路ブロックに不良が発生している場合に、
回路ブロックを構成する層が不良に寄与する割合である。
不良寄与率は、図6に示す試験領域テーブルの層別集積度情報の欄に示すCA値から算
出するCA率と、回路ブロック13a〜13f毎の不良発生率とに基づいて求められる。
The defect contribution rate is determined when a defect occurs in a circuit block constituting the
This is the ratio at which the layers constituting the circuit block contribute to defects.
The defect contribution rate is obtained based on the CA rate calculated from the CA value shown in the column of layer-by-layer integration information in the test area table shown in FIG. 6 and the defect occurrence rate for each of the circuit blocks 13a to 13f.
ここで、CA率は、回路ブロックを構成する複数の層のCA値の合計に対する層毎のC
A値の割合である。また、回路ブロックの不良発生率は、複数の半導体装置12の出荷試
験結果に基づいて算出した所定の回路ブロックについての不良の発生する割合である。
次に示す表1は、半導体装置に含まれる回路ブロック100、200、300の不良発
生率と、回路ブロック100、200、300を構成する層(Layer) A、B、C、Dの
それぞれのCA率と、層A、B、C、Dの不良寄与率を示している。
It is the ratio of A value. The defect occurrence rate of the circuit block is a ratio of occurrence of defects for a predetermined circuit block calculated based on the shipping test result of the plurality of
Table 1 below shows the defect occurrence rate of the circuit blocks 100, 200, and 300 included in the semiconductor device, and the CA of each of the layers A, B, C, and D constituting the circuit blocks 100, 200, and 300. And the defect contribution rates of the layers A, B, C, and D are shown.
CA率は、回路ブロック100、200、300のそれぞれにおいて、層A、B、C、
DのそれぞれのCA値の総和に対する各層A、B、C、DのCA値の割合を示している。
また、不良寄与率は、表1の縦横に示す各層A、B、C、DのCA率と各回路ブロック1
00、200、300の不良発生率を互いに積算した後に、その積算値を層A、B、C、
D毎に合計した値で示される。
The CA rate is determined in each of the circuit blocks 100, 200, and 300 by using layers A, B, C,
The ratio of the CA value of each layer A, B, C, D to the sum of the respective CA values of D is shown.
In addition, the defect contribution ratio is the CA ratio of each layer A, B, C, D shown in Table 1 and each
After the defect occurrence rates of 00, 200, and 300 are integrated with each other, the integrated values are expressed as layers A, B, C,
The total value is shown for each D.
例えば、表1に示す例では、ブロック100、200、300の不良発生率αが25%
、10%、5%であり、ブロック100、200、300に対する層A(LayerA)のC
A率βが50%、25%、40%となっている。この場合、層Aの不良寄与率P(A)は
、次式で算出されて17%となる。
P(A)=Σ(α×β)=25%×5%+10%×25%+5%×40%=17%
For example, in the example shown in Table 1, the defect occurrence rate α of the blocks 100, 200, and 300 is 25%.
10%, 5%, and layer A (Layer A) C for blocks 100, 200, 300
The A rate β is 50%, 25%, and 40%. In this case, the defect contribution rate P (A) of the layer A is calculated by the following formula to be 17%.
P (A) = Σ (α × β) = 25% × 5% + 10% × 25% + 5% × 40% = 17%
同様に、層B、C、Dについても不良寄与率を求め、層A、B、C及びDをグラフで示
すと図10のようになる。
不良率寄与率は、大きいほど不良発生の原因となる確率が高くなる。従って、表1と図
10に示す例では、層Aが半導体装置における不良の発生の最も大きな原因となると考え
られるので、層Aの形成条件、パターニング条件等の調査が重要となる。
Similarly, the defect contribution rate is obtained for the layers B, C, and D, and the layers A, B, C, and D are shown in the graph as shown in FIG.
The larger the defect rate contribution rate, the higher the probability of causing a defect. Therefore, in the example shown in Table 1 and FIG. 10, since the layer A is considered to be the largest cause of defects in the semiconductor device, it is important to investigate the formation conditions and patterning conditions of the layer A.
歩留まり影響度は、それ自体で不良解析に使用することができる。この場合、歩留まり
影響度の算出は、不良解析ソフトのデータ処理機能に基づいてコンピュータ1が行う。そ
の結果は、回路ブロック、構成層と関連付けてマップ状に或いは数値として、コンピュー
タ1がディスプレイ1c、プリンタ1dに出力することができる。
The yield influence degree can be used for defect analysis by itself. In this case, the calculation of the yield influence degree is performed by the
次に、コンピュータ1は、図5のVIIに示すように、半導体装置を構成する回路ブロッ
クの不良要因からシステム不良要因を除いてランダム不良要因を選択する。システム不良
は、出荷試験において、回路設計、試験環境、素子特性についての試験において原因が明
らかな不良である。
Next, as shown at VII in FIG. 5, the
システム不良として、例えば、図11の破線で囲んだ領域内の黒い四角のIOマクロブ
ロック13fに示すように、出荷試験時の接触抵抗に起因するIO不良が隣接して連続で
現れるような不良がある。また、システム不良として、出荷試験で行われる特性試験に起
因するSRAM不良、例えば、印加電圧を推奨動作条件の上限や下限付近で発生する動作
不良がある。そのような動作不良として、例えば、図12の破線で囲んだ領域内の黒い四
角の第2、第3のメモリブロック13i、13jにおいて、トランジスタ特性が規格外れ
を起こすことなどによる不良がある。
As a system failure, for example, as shown in a black
システム不良が存在する場合には、コンピュータ1はディスプレイ1cにそのような特
定試験事項のみを選択表示し、又はプリンタ1dに出力して半導体ウェハ11の面内の不
良傾向を把握する。これにより、システム不良か否かについて人による認定が可能になる
。
システム不良は、ランダム欠陥に起因するものではなく、欠陥照合時のノイズ成分とな
るので、操作者がシステム不良を不良データから除去するか、或いはコンピュータ1が特
定試験事項の不良を不良データから自動的に除去する。
When there is a system failure, the
The system failure is not caused by a random defect, but becomes a noise component at the time of defect verification. Therefore, the operator removes the system failure from the failure data, or the
このように不良要因からシステム不良を除去することにより、不良データのうちのラン
ダム欠陥が明らかになる。
以上のようなランダム欠陥の抽出は、半導体ウェハ11内の半導体装置12毎に行われ
る。また、ランダム欠陥の位置は、図6に示した試験領域テーブルに基づいて、半導体装
置12における座標で示されている。
Thus, by removing the system failure from the failure factor, a random defect in the failure data becomes clear.
Extraction of random defects as described above is performed for each
そこで、コンピュータは、図5のVIIIに示すように、1枚の半導体ウェハ11におけ
る複数の半導体装置12について、第1の記憶装置内の欠陥検査情報データベースと座標
を揃えるために、各半導体装置12の座標をウェハ上のXY座標に変換する。
次に、コンピュータ1は、図5のIXに示すように、半導体装置の製造工程における検
査による欠陥の座標データを第1の記憶装置3から抽出する。欠陥の座標データには、半
導体ウェハ11での所定の欠陥の分布とその重心がXY座標で示されている。
Therefore, as shown in VIII of FIG. 5, the computer arranges each
Next, as shown by IX in FIG. 5, the
続いて、図5のXに示すように、コンピュータ1は、不良解析ソフトの比較処理機能に
基づいて、製造工程試験データから取得した欠陥座標データを出荷試験のランダム欠陥座
標データと比較して欠陥照合解析を行う。欠陥照合解析は、例えば、コンピュータ1によ
り次のようにして行われる。
試験領域テーブルに示した試験項目にランダム欠陥が存在する場合には、ランダム欠陥
の存在するブロックを座標の基点と終点で示すと、図8(a)の網掛けで示す範囲となる
。
Subsequently, as shown by X in FIG. 5, the
When a random defect exists in the test item shown in the test area table, a block in which the random defect exists is indicated by a shaded base in FIG.
図8(a)において、黒丸で示した欠陥検査データベースによる欠陥の重心が、ランダ
ム欠陥を含むブロックの矩形領域13x内に存在する場合には、その欠陥はキラー欠陥(
実際に不良に寄与した欠陥)であると判定する。そして、キラー欠陥の位置をディスプレ
イ1dに表示し、さらにプリンタ1eに出力する(図5のXI)。
一方、図8(a)の白丸で示したように、欠陥検査データベースの欠陥の重心が、ラン
ダム欠陥を含むブロックの矩形領域13xの外側にある場合には、そのランダム欠陥はキ
ラー欠陥でないと判断する。この場合、コンピュータ1は、その存在をディスプレイ1c
に表示しない。
In FIG. 8A, when the center of gravity of the defect according to the defect inspection database indicated by the black circle is present in the
It is determined that the defect has actually contributed to the defect. Then, the position of the killer defect is displayed on the
On the other hand, as shown by the white circle in FIG. 8A, when the center of gravity of the defect in the defect inspection database is outside the
Does not display.
また、図8(b)の網掛けで示すパターンの縁に、欠陥検査データの欠陥の重心が存在
する場合にも、その欠陥はキラー欠陥と判定する。
このようにキラー欠陥の位置が判明すれば、例えば、図6に示す試験領域テーブルのC
A値や、CA値に基づいて演算した不良寄与率のデータを分析して、キラー結果の発生原
因を見つけることが容易になる。
Further, even when the center of gravity of the defect in the defect inspection data exists at the edge of the pattern indicated by the shaded area in FIG. 8B, the defect is determined to be a killer defect.
If the position of the killer defect is found in this way, for example, C in the test area table shown in FIG.
It becomes easy to find out the cause of occurrence of the killer result by analyzing the defect contribution rate data calculated based on the A value and the CA value.
以上のように本実施形態によれば、半導体装置に含まれる回路ブロックについての試験
項目、試験対象領域及び構成層のデータを関連づけた後に、それらのデータから出荷試験
に基づく不良となる試験項目、試験対象領域及び構成層のデータを選択している。
そして、選択したデータについて、半導体装置内の回路ブロックの座標を半導体ウェハ
の座標に変換した後に、製造工程における試験結果から半導体ウェハ上の欠陥座標データ
、例えば層欠陥の分布の重心の座標データを抽出する。その後に、出荷試験に基づく不良
の座標と工程試験に基づく欠陥座標を照合している。
As described above, according to the present embodiment, after associating the test items for the circuit blocks included in the semiconductor device, the test target area, and the data of the constituent layers, the test items that become defective based on the shipping test from those data, The data of the test target area and the constituent layers are selected.
Then, for the selected data, after converting the coordinates of the circuit block in the semiconductor device to the coordinates of the semiconductor wafer, the defect coordinate data on the semiconductor wafer, for example, the coordinate data of the center of gravity of the distribution of layer defects is obtained from the test result in the manufacturing process. Extract. After that, the defect coordinates based on the shipping test and the defect coordinates based on the process test are collated.
これにより、半導体ウェハにおける半導体装置の単位ではなく、半導体装置内の回路ブ
ロック単位で、出荷試験結果と工程試験結果を照合することにより、欠陥原因を特定する
情報の精度を高めることができる。
しかも、試験結果には、回路ブロックを構成する層の欠陥データ、例えば感知面積(C
A)を含ませたので、欠陥の発生に寄与する層を特定することが容易になる。
Thereby, the accuracy of the information specifying the cause of the defect can be improved by comparing the shipment test result and the process test result not with the unit of the semiconductor device in the semiconductor wafer but with the unit of the circuit block in the semiconductor device.
In addition, the test results include defect data of layers constituting the circuit block, for example, the sensing area (C
Since A) is included, it is easy to specify a layer that contributes to the generation of defects.
また、本実施形態によれば、不良発生原因が容易に推定できるシステム不良のデータを
出荷試験結果のデータから取り除いたので、ランダム欠陥の発生原因を調査することが容
易になる。
Further, according to the present embodiment, since the system failure data that can easily estimate the cause of the failure is removed from the shipping test result data, it becomes easy to investigate the cause of the random defect.
さらに、回路ブロックに下の階層の回路ブロックが含まれている場合に、下の階層の回
路ブロックの欠陥をその上の階層の回路ブロックよりも優先して抽出するようにしたので
、故障領域を絞り込むことができ、不良解析精度を高めることができる。
また、回路ブロックを構成する複数の層について不良寄与率を求めたので、不良寄与率
の高い順に結果発生原因を分析することができ、不良発生の原因の早期発見が可能になる
。
In addition, when a circuit block in the lower hierarchy is included in the circuit block, the defect of the circuit block in the lower hierarchy is extracted with priority over the circuit block in the upper hierarchy. It is possible to narrow down and improve the accuracy of defect analysis.
In addition, since the defect contribution rate is obtained for a plurality of layers constituting the circuit block, the cause of the result can be analyzed in descending order of the defect contribution rate, and the cause of the defect occurrence can be detected early.
ところで、製造工程試験による欠陥検査データと出荷試験データの座標の照合を半導体
装置単位で行ってキラー欠陥を特定することも考えられる。また、RAMのフェイルビッ
トマップ(FBM)情報について欠陥検査データを照合してキラー欠陥を特定してもよい
し、ロジック(Logic)の故障診断で得られた推定ネットと欠陥検査データを照合してキ
ラー欠陥を特定してもよい。
By the way, it is also conceivable to identify the killer defect by collating the coordinates between the defect inspection data by the manufacturing process test and the shipment test data for each semiconductor device. Further, defect inspection data may be collated with respect to RAM fail bit map (FBM) information to identify a killer defect, or an estimated net obtained by logic fault diagnosis and defect inspection data may be collated. Killer defects may be identified.
しかし、半導体装置単位での欠陥データの照合方法では、高機能/高集積化にともなう
半導体装置のチップサイズの増加で不良解析精度が低下する問題がある。また、RAMを
用いた照合解析の場合、層構造の層数が増加すると、上層に起因する欠陥を特定すること
が難しい。また、ロジックの故障診断を用いた照合解析の場合、故障診断時間を要すると
いう問題がある。
However, the defect data collation method for each semiconductor device has a problem that the failure analysis accuracy is lowered due to an increase in the chip size of the semiconductor device due to high functionality / high integration. Further, in the case of collation analysis using RAM, when the number of layers in the layer structure is increased, it is difficult to specify a defect caused by the upper layer. Further, in the case of collation analysis using logic failure diagnosis, there is a problem that failure diagnosis time is required.
これに対し、本発明では、回路ブロック毎についての出荷試験と工程試験のデータを比
較し、さらに試験対象回路を構成する各層の欠陥情報を取得して試験データと関連づける
ことにより、層に起因する不良を特定することが容易になる。
ところで、上記不良解析システム及び不良解析方法は、半導体ウェハに複数形成される
半導体装置の適用について説明したが、アルチックウェハに複数形成される再生、記録ヘ
ッドのように、ウェハに複数形成される各種装置について適用してもよい。
On the other hand, in the present invention, the shipping test and process test data for each circuit block is compared, and defect information of each layer constituting the test target circuit is acquired and associated with the test data, thereby causing the layer. It becomes easy to identify defects.
By the way, although the defect analysis system and the defect analysis method have been described for the application of a plurality of semiconductor devices formed on a semiconductor wafer, a plurality of defect analysis systems and defect analysis methods are formed on a wafer like a reproduction and recording head formed on a plurality of Altic wafers. You may apply about various apparatuses.
本発明は、上述の実施形態には詳細が記載されている。しかし、本発明の精神と範囲か
ら逸脱しない様々な態様と変更があることは明らかである。例えば、ここに記載されてい
るプロセスの詳細な順序や組み合わせは実例にすぎず、また、本発明は、異なる又は追加
のプロセス、又は異なる組み合わせ若しくは順序で使用されてもよい。さらに、例えば、
ある実施形態における各特徴は、他の実施形態における他の特徴と混合、適合させること
もできる。特徴は、追加的に明白に、要求に応じて加えられたり或いは取り去られたりさ
れるかもしれない。従って、本発明は、添付の特許請求項及びそれらの対応特許の観点を
除いて限定されない。
The present invention has been described in detail in the above embodiments. However, it will be apparent that there are various aspects and modifications that do not depart from the spirit and scope of the invention. For example, the detailed order or combination of processes described herein is merely illustrative, and the invention may be used in different or additional processes, or in different combinations or orders. In addition, for example,
Each feature in one embodiment can be mixed and matched with other features in other embodiments. Features may additionally be added or removed on demand as well. Accordingly, the invention is not limited except in terms of the appended claims and their corresponding patents.
次に、本発明の実施形態をさらに付記する。
(付記1)
ウェハに複数形成される半導体装置内の回路ブロックの位置を示す領域データと前記回
路ブロックを構成する層のデータを含む設計データをデータベースから取得する工程と、
前記半導体装置について行われた出荷試験における試験項目データを含む出荷試験データ
を前記データベースから取得する工程と、前記半導体装置の製造工程において行われた前
記層の層試験データを含む製造工程試験データを前記データベースから取得する工程と、
前記回路ブロックの前記設計データと前記出荷試験データと前記製造工程試験データとを
関連づける試験領域テーブルを作成する工程と、前記出荷試験による不良箇所に該当する
前記回路ブロックと前記製造工程試験データの欠陥箇所と比較する工程と、前記不良箇所
と前記欠陥箇所が重なる領域の前記試験領域テーブルに基づくデータを出力部に表示する
工程と、を有することを特徴とする半導体装置の不良解析方法。
(付記2)
前記出力部への表示は、前記製造工程試験データから前記試験項目データを選択して表
示することを特徴とすることを特徴とする付記1に記載の不良解析方法。
(付記3)
前記出荷試験として、前記回路ブロックの試験用素子の試験を行うことを特徴とする付
記1又は付記2に記載の不良解析方法。
(付記4)
前記試験領域テーブルへの書き込み工程は、前記出荷試験データのうち前記出荷試験の
対象である前記回路ブロックの前記領域データを書き込む工程と、前記回路ブロックにつ
いての前記試験項目データを書き込む工程と、前記回路ブロックの前記層試験データを書
き込む工程と、を有することを特徴とする。
(付記5)
前記回路ブロックは、上の階層の上階層回路ブロックと下の階層の下階層回路ブロック
を有し、前記不良箇所と前記故障箇所は前記下階層回路ブロックについて比較することを
特徴とする付記1乃至付記4のいずれか1つに記載の不良解析方法。
(付記6)
前記不良箇所は、不良原因の明らかなシステム不良データが除かれたデータであること
を特徴とする付記1乃至付記5のいずれか1つに記載の半導体装置の不良解析方法。
(付記7)
前記構成層データは、複数の構成層についての感知面積であることを特徴とする付記1
乃至付記6に記載の半導体装置の不良解析方法。
(付記8)
ウェハに複数形成される半導体装置内の回路ブロックを構成する複数の層について、製
造工程における工程試験結果に基づく層データを記憶部のデータベースから取得する工程
と、前記層データのうち前記複数の層のそれぞれについて前記回路ブロックの不良発生の
寄与の割合を示す不良寄与率を算出する工程と、前記記憶部に記憶された前記ウェハの出
荷用の試験データが格納された前記記憶部内の出荷試験結果データベースから前記半導体
装置内の前記回路ブロックの各々について不良発生率を求める工程と、前記複数の層のそ
れぞれについて、前記不良発生率に前記不良寄与率を積算して積算値を求め、前記層ごと
の前記積算値の総和を算出し、算出結果を出力部に出力する工程と、を有することを特徴
とする半導体装置の不良解析方法。
(付記9)
ウェハに複数形成される半導体装置内の回路ブロックの位置を示す領域データと前記回
路ブロックを構成する層のデータを含む設計データとを格納する第1記憶部と、
前記半導体装置について行われた出荷試験における試験項目データを含む出荷試験デー
タを格納する第2記憶部と、前記半導体装置の製造工程で取得した前記層の層試験データ
を含む製造工程試験データを格納する第3記憶部と、前記回路ブロックの前記設計データ
と前記出荷試験データと前記製造工程試験データとを関連づける試験領域テーブルを作成
するデータ処理部と、前記出荷試験データに含まれる前記回路ブロックの不良箇所と前記
製造工程試験データに含まれる回路ブロックの欠陥箇所とを比較することにより、前記不
良箇所と前記欠陥箇所が重なる領域の前記試験領域テーブルに基づくデータを選択する比
較処理部と、前記比較処理部による比較結果を表示する出力部と、を有することを特徴と
する半導体装置の不良解析システム。
(付記10)
前記データ処理部は、前記出荷試験データのうち前記出荷試験の対象である前記回路ブ
ロックの前記領域データを前記第1記憶部から取得して前記試験領域テーブルに書き込み
、前記回路ブロックについての前記試験項目データを前記第2記憶部から取得して前記試
験領域テーブルに書き込み、前記回路ブロックの前記層試験データを前記第3記憶部から
取得して前記試験領域テーブルに書き込み、前記比較処理部は、前記回路ブロックについ
ての前記試験項目データごとに前記不良箇所と前記欠陥箇所を比較することを特徴とする
ことを特徴とする請求項4に記載の半導体装置の不良解析システム。
(付記11)
前記出荷試験は、前記回路ブロックの試験回路について行う試験であることを特徴とす
る付記9又は付記10に記載の半導体装置の不良解析システム。
(付記12)
前記層試験データは感知面積であることを特徴とする付記9乃至付記11のいずれか1
つに記載の半導体装置の不良解析システム。
(付記13)
前記データ処理部は、前記感知面積に基づいて前記出荷試験データに基づく前記不良箇
所の不良に寄与する確率を演算する構造を有することを特徴とする付記12に記載の半導
体装置の不良解析システム。
(付記14)
前記不良箇所は、不良原因の明らかなシステム不良が除かれているデータであることを
特徴とする付記9乃至付記13のいずれかに記載の半導体装置の不良解析システム。
(付記15)
前記比較処理部は、上の階層の上階層回路ブロックと下の階層の下階層回路ブロックを
有する前記回路ブロックは、前記下階層回路ブロックについて前記不良箇所と前記故障箇
所を比較する構造を有することを特徴とする付記9乃至付記14のいずれかに記載の半導
体装置の不良解析システム。
Next, embodiments of the present invention will be further described.
(Appendix 1)
Obtaining from the database design data including area data indicating positions of circuit blocks in a semiconductor device formed on a wafer and data of layers constituting the circuit blocks;
A step of obtaining shipment test data including test item data in a shipment test performed on the semiconductor device from the database; and a manufacturing process test data including layer test data of the layer performed in the manufacturing step of the semiconductor device. Obtaining from the database;
A step of creating a test area table associating the design data of the circuit block, the shipping test data, and the manufacturing process test data; and a defect in the circuit block corresponding to the defective portion by the shipping test and the manufacturing process test data. And a step of displaying, on an output unit, data based on the test region table of a region where the defective portion and the defective portion overlap each other, and a method for analyzing a failure of a semiconductor device.
(Appendix 2)
2. The failure analysis method according to
(Appendix 3)
The defect analysis method according to
(Appendix 4)
The step of writing to the test region table includes the step of writing the region data of the circuit block that is the subject of the shipment test among the shipment test data, the step of writing the test item data for the circuit block, And writing the layer test data of the circuit block.
(Appendix 5)
The circuit block includes an upper layer circuit block in an upper layer and a lower layer circuit block in a lower layer, and the defective portion and the failure portion are compared with each other in the lower layer circuit block. The defect analysis method according to any one of appendix 4.
(Appendix 6)
6. The failure analysis method for a semiconductor device according to any one of
(Appendix 7)
The component layer data is a sensing area for a plurality of component layers.
Or a failure analysis method for a semiconductor device according to appendix 6.
(Appendix 8)
A step of obtaining layer data based on a process test result in a manufacturing process from a database of a storage unit for a plurality of layers constituting a circuit block in a semiconductor device formed on a wafer; and the plurality of layers among the layer data A step of calculating a defect contribution rate indicating a contribution ratio of the occurrence of a defect in the circuit block for each of the above, and a shipment test result in the storage unit storing test data for shipping the wafer stored in the storage unit Obtaining a defect occurrence rate for each of the circuit blocks in the semiconductor device from a database; and for each of the plurality of layers, integrating the defect contribution rate to the defect occurrence rate to obtain an integrated value; A method of analyzing a failure of a semiconductor device, comprising: calculating a total sum of the integrated values of the output and outputting a calculation result to an output unit .
(Appendix 9)
A first storage unit for storing area data indicating positions of circuit blocks in a semiconductor device formed on a plurality of wafers and design data including data of layers constituting the circuit blocks;
A second storage unit that stores shipping test data including test item data in a shipping test performed on the semiconductor device, and manufacturing process test data including layer test data of the layer acquired in the manufacturing process of the semiconductor device A third storage unit, a data processing unit that creates a test area table that associates the design data, the shipment test data, and the manufacturing process test data of the circuit block, and the circuit block included in the shipment test data. A comparison processing unit that selects data based on the test area table of an area where the defective part and the defective part overlap by comparing the defective part and the defective part of the circuit block included in the manufacturing process test data; and An output unit for displaying a comparison result by the comparison processing unit, Beam.
(Appendix 10)
The data processing unit acquires, from the first storage unit, the area data of the circuit block that is the object of the shipping test from the shipping test data, writes the area data in the test area table, and the test for the circuit block Item data is acquired from the second storage unit and written to the test region table, the layer test data of the circuit block is acquired from the third storage unit and written to the test region table, and the comparison processing unit is 5. The semiconductor device failure analysis system according to claim 4, wherein the defective portion and the defective portion are compared for each test item data of the circuit block.
(Appendix 11)
11. The semiconductor device failure analysis system according to appendix 9 or
(Appendix 12)
Any one of appendix 9 to appendix 11 wherein the layer test data is a sensing area
Defect analysis system for semiconductor devices described in 1.
(Appendix 13)
13. The semiconductor device failure analysis system according to
(Appendix 14)
14. The semiconductor device failure analysis system according to any one of Supplementary Note 9 to
(Appendix 15)
The comparison processing unit has a structure in which the circuit block having the upper layer circuit block of the upper layer and the lower layer circuit block of the lower layer has a structure for comparing the defective portion and the failure portion with respect to the lower layer circuit block. 15. The failure analysis system for a semiconductor device according to any one of appendix 9 to appendix 14, characterized by:
1 コンピュータ
1a キーボード
1b マウス
1c ディスプレイ
1d プリンタ
2 ネットワーク
3〜7 記憶装置
11 半導体ウェハ
12 半導体装置
13a〜13f 回路ブロック
13x 矩形領域
DESCRIPTION OF
Claims (5)
路ブロックを構成する層のデータを含む設計データをデータベースから取得する工程と、
前記半導体装置について行われた出荷試験における試験項目データを含む出荷試験デー
タを前記データベースから取得する工程と、
前記半導体装置の製造工程において行われた前記層の層試験データを含む製造工程試験
データを前記データベースから取得する工程と、
前記回路ブロックの前記設計データと前記出荷試験データと前記製造工程試験データと
を関連づける試験領域テーブルを作成する工程と、
前記出荷試験による不良箇所に該当する前記回路ブロックと前記製造工程試験データの
欠陥箇所と比較する工程と、
前記不良箇所と前記欠陥箇所が重なる領域の前記試験領域テーブルに基づくデータを出
力部に表示する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の不良解析方法。 Obtaining from the database design data including area data indicating positions of circuit blocks in a semiconductor device formed on a wafer and data of layers constituting the circuit blocks;
Obtaining shipment test data including test item data in a shipment test performed on the semiconductor device from the database;
Obtaining manufacturing process test data including layer test data of the layer performed in the manufacturing process of the semiconductor device from the database;
Creating a test area table associating the design data of the circuit block, the shipping test data, and the manufacturing process test data;
A step of comparing the circuit block corresponding to the defective portion by the shipping test with a defective portion of the manufacturing process test data;
Displaying on the output unit data based on the test area table of the area where the defective part and the defective part overlap;
A failure analysis method for a semiconductor device, comprising:
前記出荷試験データのうち前記出荷試験の対象である前記回路ブロックの前記領域デ
ータを書き込む工程と、
前記回路ブロックについての前記試験項目データを書き込む工程と、
前記回路ブロックの前記層試験データを書き込む工程と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の不良解析方法。 The writing process to the test area table includes:
Writing the area data of the circuit block that is the subject of the shipping test among the shipping test data;
Writing the test item data for the circuit block;
Writing the layer test data of the circuit block;
The semiconductor device failure analysis method according to claim 1, wherein:
造工程における工程試験結果に基づく層データを記憶部のデータベースから取得する工程
と、
前記層データのうち前記複数の層のそれぞれについて前記回路ブロックの不良発生の寄
与の割合を示す不良寄与率を算出する工程と、
前記記憶部に記憶された前記ウェハの出荷用の試験データが格納された前記記憶部内の
出荷試験結果データベースから前記半導体装置内の前記回路ブロックの各々について不良
発生率を求める工程と、
前記複数の層のそれぞれについて、前記不良発生率に前記不良寄与率を積算して積算値
を求め、前記層ごとの前記積算値の総和を算出し、算出結果を出力部に出力する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の不良解析方法。 A step of acquiring layer data based on a process test result in a manufacturing process from a database of a storage unit for a plurality of layers constituting a circuit block in a semiconductor device formed on a plurality of wafers;
Calculating a defect contribution ratio indicating a contribution ratio of defect occurrence of the circuit block for each of the plurality of layers in the layer data;
Obtaining a defect occurrence rate for each of the circuit blocks in the semiconductor device from a shipment test result database in the storage unit in which test data for shipping the wafer stored in the storage unit is stored;
For each of the plurality of layers, integrating the defect contribution rate to the defect occurrence rate to obtain an integrated value, calculating a sum of the integrated values for each layer, and outputting a calculation result to an output unit;
A failure analysis method for a semiconductor device, comprising:
路ブロックを構成する層のデータを含む設計データとを格納する第1記憶部と、
前記半導体装置について行われた出荷試験における試験項目データを含む出荷試験デー
タを格納する第2記憶部と、
前記半導体装置の製造工程で取得した前記層の層試験データを含む製造工程試験データ
を格納する第3記憶部と、
前記回路ブロックの前記設計データと前記出荷試験データと前記製造工程試験データと
を関連づける試験領域テーブルを作成するデータ処理部と、
前記出荷試験データに含まれる前記回路ブロックの不良箇所と前記製造工程試験データ
に含まれる回路ブロックの欠陥箇所とを比較することにより、前記不良箇所と前記欠陥箇
所が重なる領域の前記試験領域テーブルに基づくデータを選択する比較処理部と、
前記比較処理部による比較結果を表示する出力部と、
を有することを特徴とする半導体装置の不良解析システム。 A first storage unit for storing area data indicating positions of circuit blocks in a semiconductor device formed on a plurality of wafers and design data including data of layers constituting the circuit blocks;
A second storage unit that stores shipping test data including test item data in a shipping test performed on the semiconductor device;
A third storage unit for storing manufacturing process test data including layer test data of the layer acquired in the manufacturing process of the semiconductor device;
A data processing unit that creates a test area table that associates the design data of the circuit block, the shipping test data, and the manufacturing process test data;
By comparing the defective portion of the circuit block included in the shipping test data with the defective portion of the circuit block included in the manufacturing process test data, the test region table of the region where the defective portion and the defective portion overlap is compared. A comparison processing unit for selecting data based on;
An output unit for displaying a comparison result by the comparison processing unit;
A failure analysis system for a semiconductor device, comprising:
ロックの前記領域データを前記第1記憶部から取得して前記試験領域テーブルに書き込み
、前記回路ブロックについての前記試験項目データを前記第2記憶部から取得して前記試
験領域テーブルに書き込み、前記回路ブロックの前記層試験データを前記第3記憶部から
取得して前記試験領域テーブルに書き込み、
前記比較処理部は、前記回路ブロックについての前記試験項目データごとに前記不良箇
所と前記欠陥箇所を比較することを特徴とすることを特徴とする請求項4に記載の半導体
装置の不良解析システム。 The data processing unit acquires, from the first storage unit, the area data of the circuit block that is the object of the shipping test from the shipping test data, writes the area data in the test area table, and the test for the circuit block Item data is acquired from the second storage unit and written to the test region table, the layer test data of the circuit block is acquired from the third storage unit and written to the test region table,
5. The semiconductor device failure analysis system according to claim 4, wherein the comparison processing unit compares the defective portion with the defective portion for each test item data of the circuit block.
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---|---|---|---|
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---|---|---|---|---|
JP2012009612A (en) * | 2010-06-24 | 2012-01-12 | Fujitsu Semiconductor Ltd | Fault analysis device |
JP7379303B2 (en) | 2020-09-14 | 2023-11-14 | 株式会社東芝 | Similar defect search/display system, device and method |
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