JP2011210775A - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

Manufacturing method of semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2011210775A
JP2011210775A JP2010074512A JP2010074512A JP2011210775A JP 2011210775 A JP2011210775 A JP 2011210775A JP 2010074512 A JP2010074512 A JP 2010074512A JP 2010074512 A JP2010074512 A JP 2010074512A JP 2011210775 A JP2011210775 A JP 2011210775A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory
logic
failure
manufacturing
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010074512A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kyo Ogushi
亨 小串
Fumito Ota
文人 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Electronics Corp
Original Assignee
Renesas Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Electronics Corp filed Critical Renesas Electronics Corp
Priority to JP2010074512A priority Critical patent/JP2011210775A/en
Publication of JP2011210775A publication Critical patent/JP2011210775A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a semiconductor device capable of reducing inspection cost, analysis cost and manufacturing cost.SOLUTION: In a wafer inspection process (S1003), electrical inspection (test of logic part) for a logic circuit on a semiconductor wafer as an object (S1003a) and electrical inspection (test of memory part) for a memory circuit as the object (S1003b) are performed, and fault parts obtained from respective inspection results are overlapped on a compound map 24 to be displayed, for example. When the compound map 24 is used, a region where a logic fault 22 and a memory fault 23 coexist and are distributed can be discriminated, and detailed analysis on the memory fault 23 is preferentially performed on the region. Thus, efficient detailed analysis can be performed, when especially, the cause of fault in the logic fault 22 and the memory fault 23 is common.

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、ロジック回路とメモリ回路が混在した半導体装置の製造方法に適用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a technique effective when applied to a method for manufacturing a semiconductor device in which a logic circuit and a memory circuit are mixed.

例えば、特許文献1には、ロジック製品を対象に、半導体ウエハ内の故障チップの位置や、各故障チップ内の故障ブロックの位置を視覚的に表示するという解析方法が示されている。また、特許文献2には、ロジック製品を対象に、テスタのフェイルログに基づいて作成した診断マップと、デバイスのスタンバイ状態時の発光解析に基づいて作成した発光マップと、インラインでの異物検査に基づいて作成した異物マップとを重畳した重畳マップを作成し、その重なり具合に応じた解析を行う方法が記載されている。   For example, Patent Document 1 discloses an analysis method for visually displaying a position of a failed chip in a semiconductor wafer and a position of a failed block in each failed chip for a logic product. Further, Patent Document 2 discloses a diagnostic map created based on a tester's fail log, a light emission map created based on a light emission analysis in a standby state of a device, and in-line foreign matter inspection for logic products. A method is described in which a superimposed map is created by superimposing a foreign substance map created on the basis of the map, and analysis is performed according to the degree of overlap.

特開2004−31676号公報JP 2004-31676 A 特開2009−135151号公報JP 2009-135151 A

近年、半導体製品では、製造プロセスの微細化ならびに半導体チップの小面積化が進み、例えばプロセスの最小加工寸法は数十nmに達している。ロジック回路では、このような技術の進歩と共にロジック機能の多様化が進んでおり、回路構成ならびにデバイス構造が複雑化するため故障が増大傾向にある。特に、最小加工寸法が100nmを切り、45nm等に達してくるとより顕著に故障が増大してくる。したがって、半導体製品の高品質化や歩留まりの向上等を図るため、故障解析の重要性が益々高まっている。通常、故障解析では、まず、テスタ等を用いた電気的な解析結果から故障箇所が絞り込まれ、次いで、その箇所に対して物理的な解析が行われることで故障原因が究明される。しかしながら、ロジック回路では、この故障箇所の絞り込みが容易ではない。   In recent years, in semiconductor products, the miniaturization of the manufacturing process and the reduction of the area of the semiconductor chip have progressed, and for example, the minimum processing dimension of the process has reached several tens of nm. In logic circuits, the diversification of logic functions is progressing along with the progress of such technology, and the number of failures tends to increase due to the complexity of the circuit configuration and device structure. In particular, when the minimum processing dimension is less than 100 nm and reaches 45 nm or the like, the failure increases more remarkably. Therefore, in order to improve the quality of semiconductor products and improve the yield, the importance of failure analysis is increasing. Usually, in failure analysis, first, failure locations are narrowed down from electrical analysis results using a tester or the like, and then the cause of failure is determined by performing physical analysis on the location. However, in a logic circuit, it is not easy to narrow down this failure location.

ロジック回路の故障箇所を絞り込む方法として、例えば、DFT(Design For Testability)手法の一つである所謂スキャンチェーンを予めロジック回路内に組み込み、これを用いた検査結果に対して故障診断ソフトで解析を行う方法等が広く知られている。この場合、通常、故障箇所の候補として、セル(論理ゲート)や各セル間を接続するネット(配線)が例えば十箇所程度にまで絞り込まれる。しかしながら、各ネットはレイアウト上でそれぞれ数μm〜数百μmといった長さを持つため、複数のネットやセルを対象として物理的な解析を行う場合、多大の時間を要すると共に解析自体も困難となり得る。そこで、テスタ等を用いた電気的な解析を更に詳細に行うことで故障箇所を更に絞り込むことが望ましいが、この場合、当該解析担当者に高度な専門知識が必要とされる。   As a method of narrowing down the failure location of a logic circuit, for example, a so-called scan chain, which is one of the DFT (Design For Testability) methods, is incorporated in the logic circuit in advance, and the inspection result using this is analyzed with failure diagnosis software. The method of performing is widely known. In this case, normally, cells (logic gates) and nets (wirings) connecting each cell are narrowed down to, for example, about ten locations as candidates for failure locations. However, since each net has a length of several μm to several hundred μm on the layout, when a physical analysis is performed on a plurality of nets or cells, it takes a lot of time and the analysis itself may be difficult. . Therefore, it is desirable to further narrow down the fault location by performing electrical analysis using a tester or the like in more detail, but in this case, a high level of expertise is required for the person in charge of the analysis.

一方、半導体製品の小型化(半導体チップの小面積化)や多機能化に伴い、近年、ロジック回路とメモリ回路を一つの半導体チップ内に混在した所謂SOC(System On a Chip)等の半導体製品が増加している。メモリ回路で故障が発生した場合、前述したロジック回路の場合と同様に故障解析が必要となるが、メモリ回路では、ロジック回路と比較すると、容易かつより狭い範囲に故障箇所を絞り込むことができる。すなわち、メモリ回路では、テスタによる電気的な解析によって故障となるメモリセルをフェイルビットマップという形で取得できるため、例えば、1ビットのSRAM(Static Random Access Memory)セルの場合、1μm前後の範囲まで絞り込めることになる。 On the other hand, semiconductor products such as so-called SOC (System On a Chip) in which a logic circuit and a memory circuit are mixed in one semiconductor chip in recent years due to downsizing of semiconductor products (smaller area of a semiconductor chip) and multi-functionality. Has increased. When a failure occurs in the memory circuit, failure analysis is required as in the case of the logic circuit described above. However, in the memory circuit, the failure location can be narrowed down to a narrower range easily and compared with the logic circuit. That is, in a memory circuit, a memory cell that fails due to electrical analysis by a tester can be acquired in the form of a fail bit map. For example, in the case of a 1-bit SRAM (Static Random Access Memory) cell, a range of about 1 μm 2 It will be narrowed down to.

このSOCのような半導体製品において、総合的に品質向上や歩留まり向上等を図るためには、前述したようなロジック回路とメモリ回路の双方を対象とした故障解析が必要となる。この際に、前述したように、ロジック回路では、故障箇所の絞り込みが容易でなく、その状況の下でより狭い範囲に絞り込みを行うためには解析担当者に高度な専門知識が必要とされる。一方、メモリ回路においては、フェイルビットマップによって故障箇所はある程度容易に絞り込めるものの、メモリ特有の回路構成や動作方法を加味して更なる絞り込みや故障箇所の検証が必要とされる場合も多く、ロジック回路とは異なる高度な専門知識が必要とされる。したがって、通常、ロジック回路の故障解析とメモリ回路の故障解析は、それぞれを専門とする解析担当者によって独立に進められる場合が多い。しかしながら、このような解析手法では、SOC等の半導体製品を全体として見た場合の解析効率が低下することが本発明者等によって見出された。具体的には、例えばロジック回路とメモリ回路に共通の故障原因があるにも関わらず、結果的に重複した解析作業が生じ、時間的コストに無駄が生じているような場合が挙げられる。   In a semiconductor product such as an SOC, in order to improve quality and yield in a comprehensive manner, failure analysis for both the logic circuit and the memory circuit as described above is required. At this time, as described above, in the logic circuit, it is not easy to narrow down the fault location, and in order to narrow down to a narrower range under the circumstances, the analyst needs high specialized knowledge. . On the other hand, in the memory circuit, although the failure location can be narrowed down to some extent easily by the fail bitmap, there are many cases where further narrowing down and verification of the failure location are necessary in consideration of the circuit configuration and operation method peculiar to the memory, Advanced expertise different from logic circuits is required. Therefore, the failure analysis of the logic circuit and the failure analysis of the memory circuit are usually performed independently by an analyst who specializes in each. However, it has been found by the present inventors that in such an analysis method, the analysis efficiency when the semiconductor product such as SOC is viewed as a whole is lowered. Specifically, for example, there is a case where although there is a common cause of failure in the logic circuit and the memory circuit, duplicate analysis work occurs as a result, resulting in a waste of time cost.

そこで、本発明の目的の一つは、検査コストや解析コスト、製品コストを低減可能な半導体装置の製造方法を提供することにある。本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。   Accordingly, one of the objects of the present invention is to provide a semiconductor device manufacturing method capable of reducing inspection costs, analysis costs, and product costs. The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的な実施の形態の概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of a typical embodiment will be briefly described as follows.

本実施の形態による半導体装置の製造方法は、(a)半導体ウエハの主面にロジック回路およびメモリ回路を備えた半導体チップを形成するための複数の層を順次成膜する工程と、(b)この成膜された半導体ウエハを検査する工程とを有するものとなっている。そして、(b)工程では、半導体ウエハ上に形成されたロジック回路とメモリ回路のそれぞれを対象に電気的検査が行われると共に、その結果から得られたロジック故障箇所の候補の位置とメモリ故障箇所の位置とを半導体ウエハをマップ空間とする第1複合マップ上に重ねて表示する処理が行われる。   The method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment includes (a) sequentially forming a plurality of layers for forming a semiconductor chip including a logic circuit and a memory circuit on the main surface of a semiconductor wafer; and (b). And a step of inspecting the formed semiconductor wafer. In the step (b), electrical inspection is performed on each of the logic circuit and the memory circuit formed on the semiconductor wafer, and the candidate position of the logic failure location and the memory failure location obtained from the result are obtained. Is displayed in a superimposed manner on the first composite map with the semiconductor wafer as the map space.

このような第1複合マップを用いることで、例えば、ロジック故障箇所とメモリ故障箇所とで重複した詳細解析作業が生じることを防止または抑制できる。さらに、ロジック故障箇所とメモリ故障箇所とが併存して分布する箇所に対しては、故障箇所の面積の絞り込みが容易であるメモリ故障箇所を対象として優先的に詳細解析を行うことで、解析作業の効率化が図れる。また、ロジック故障箇所とメモリ故障箇所とが併存して分布することから、故障箇所の層をロジック回路とメモリ回路で共通使用される層に絞り込める可能性が高く、これによっても解析作業の効率化が図れる。このようなことから解析コストの低減が可能となる。また、解析効率化により早期歩留改善が図れるため、製品コストの低減にも繋がる。   By using such a first composite map, for example, it is possible to prevent or suppress the occurrence of duplicate detailed analysis work at a logic failure location and a memory failure location. Furthermore, for locations where logic failure locations and memory failure locations coexist, the analysis work is performed by preferentially performing detailed analysis for memory failure locations where it is easy to narrow down the area of the failure location. Efficiency. In addition, since logic failure locations and memory failure locations coexist and are distributed, there is a high possibility that the failure location layer can be narrowed down to a layer that is commonly used by the logic circuit and memory circuit, which also improves the efficiency of analysis work. Can be achieved. As a result, the analysis cost can be reduced. Moreover, since the yield can be improved early by improving the analysis efficiency, the product cost can be reduced.

本願において開示される発明のうち、代表的な実施の形態によって得られる効果を簡単に説明すると、半導体装置の製造工程において、検査コストや解析コスト、製品コストの低減が実現可能になる。   The effects obtained by the representative embodiments of the invention disclosed in the present application will be briefly described. In the semiconductor device manufacturing process, it is possible to reduce inspection costs, analysis costs, and product costs.

本発明の実施の形態1による半導体装置の製造方法において、その処理内容の一例を示すフロー図である。FIG. 7 is a flowchart showing an example of processing contents in the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. 図1のフローにおいて、その故障解析工程関連の詳細内容の一例を説明する概念図である。In the flow of FIG. 1, it is a conceptual diagram explaining an example of the detailed content relevant to the failure analysis process. 図2の複合マップを生成する際のより詳細な処理内容の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the more detailed process content at the time of producing | generating the composite map of FIG. 図3におけるメモリ解析支援ソフトの処理内容の一例を説明する補足図である。It is a supplementary figure explaining an example of the processing content of the memory analysis support software in FIG. 図3の処理によって生成された複合マップの一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the composite map produced | generated by the process of FIG. 図5における複合マップの分類に基づき詳細解析を行う際のアプローチ方法の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the approach method at the time of performing a detailed analysis based on the classification | category of the composite map in FIG. (a)は、図5のロジック・メモリ故障共通領域において、その一部を拡大した表示例を示すものであり、(b)は、(a)におけるロジック故障とメモリ故障の交点部分のデバイス構造例を示す断面図である。(A) is a display example in which a part of the logic / memory failure common area in FIG. 5 is enlarged, and (b) is a device structure of the intersection of the logic failure and the memory failure in (a). It is sectional drawing which shows an example. ロジック特有の構造の一つであるバッティングディフュージョンの概略構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the schematic structural example of the batting diffusion which is one of the structures peculiar to logic. メモリ特有の構造の一つであるシェアードコンタクトの一例を示すものであり、(a)はSRAMメモリセルの回路図、(b)は(a)のレイアウト構成例を示す平面図、(c)は(b)における一部のデバイス構造例を示す断面図である。1 shows an example of a shared contact, which is one of memory-specific structures, (a) is a circuit diagram of an SRAM memory cell, (b) is a plan view showing a layout configuration example of (a), (c) is It is sectional drawing which shows the example of a part of device structure in (b). 図5のロジック・メモリ故障共通領域において、その一部を拡大した他の表示例を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating another display example in which a part of the logic / memory failure common area in FIG. 5 is enlarged. 本発明の実施の形態2による半導体装置の製造方法において、図1のフローに含まれる故障解析工程関連の詳細内容の一例を説明する概念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating an example of detailed contents related to a failure analysis process included in the flow of FIG. 1 in the method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. 図11の複合マップを生成する際のより詳細な処理内容の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the more detailed process content at the time of producing | generating the composite map of FIG. 図11の複合マップを生成することによる効果の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the effect by producing | generating the composite map of FIG. 本発明の実施の形態3による半導体装置の製造方法において、図1のフローに含まれる故障解析工程関連の詳細内容の一例を説明する概念図である。FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating an example of detailed contents related to a failure analysis process included in the flow of FIG. 1 in the method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. 図14の複合マップを生成する際のより詳細な処理内容の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the more detailed process content at the time of producing | generating the composite map of FIG. 図14の複合マップを生成することによる効果の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the effect by producing | generating the composite map of FIG. 本発明の実施の形態4による半導体装置の製造方法において、その処理内容の一例を示すフロー図である。In the manufacturing method of the semiconductor device by Embodiment 4 of this invention, it is a flowchart which shows an example of the processing content.

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。   In the following embodiment, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant, and one is the other. Some or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like are related. Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number.

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。   Further, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not necessarily indispensable unless otherwise specified and apparently essential in principle. Needless to say. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1による半導体装置の製造方法において、その処理内容の一例を示すフロー図である。図1においては、まず、半導体ウエハが準備されたのち(S1000)、当該半導体ウエハに対して各種半導体製造装置を用いて成膜工程が行われる(S1001)。成膜工程(S1001)では、薄膜形成処理(S1001a)、フォトリソグラフィ処理(S1001b)、エッチング処理(S1001c)、不純物添加処理(S1001d)、熱処理(S1001e)、CMP(Chemical Mechanical Polishing)処理(S1001f)、洗浄処理(S1001g)が適宜組み合わされると共に繰り返し実行される。これによって、所定の形状を備えた薄膜が複数層に渡って堆積され、半導体ウエハ上に所定の回路が形成される。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a flowchart showing an example of processing contents in the method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, first, after a semiconductor wafer is prepared (S1000), a film forming process is performed on the semiconductor wafer using various semiconductor manufacturing apparatuses (S1001). In the film forming step (S1001), a thin film formation process (S1001a), a photolithography process (S1001b), an etching process (S1001c), an impurity addition process (S1001d), a heat treatment (S1001e), and a CMP (Chemical Mechanical Polishing) process (S1001f). The cleaning process (S1001g) is appropriately combined and repeated. Thus, a thin film having a predetermined shape is deposited over a plurality of layers, and a predetermined circuit is formed on the semiconductor wafer.

薄膜形成処理(S1001a)では、CVD(Chemical Vapor Deposition)装置やスパッタ装置等を用いて半導体ウエハの主面に所定の膜が形成される。フォトリソグラフィ処理(S1001b)では、形成された薄膜上にレジストが塗布され、マスク(レチクル)を用いた露光ならびに現像によってレジスト上に回路パターンが転写される。エッチング処理(S1001c)では、エッチング装置によってレジストを介して薄膜が加工され、薄膜上に所定の回路パターンが形成される。不純物添加処理(S1001d)では、半導体ウエハ又は薄膜に対してイオン注入が行われる。熱処理(S1001e)では、酸化膜の形成やアニール(リフローや結晶性の回復等)が行われる。CMP処理(S1001f)では、CMP装置によって半導体ウエハの主面が化学的・機械的に研磨され、平坦化される。洗浄処理(S1001g)では、薬品を用いたウエット方式やガス等を用いたドライ方式によって前述した各種処理によって生じる様々な汚染(コンタミネーション、パーティクル等)が洗浄される。   In the thin film formation process (S1001a), a predetermined film is formed on the main surface of the semiconductor wafer using a CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus, a sputtering apparatus, or the like. In the photolithography process (S1001b), a resist is applied on the formed thin film, and a circuit pattern is transferred onto the resist by exposure and development using a mask (reticle). In the etching process (S1001c), a thin film is processed through a resist by an etching apparatus, and a predetermined circuit pattern is formed on the thin film. In the impurity addition process (S1001d), ion implantation is performed on the semiconductor wafer or thin film. In the heat treatment (S1001e), formation of an oxide film and annealing (reflow, recovery of crystallinity, etc.) are performed. In the CMP process (S1001f), the main surface of the semiconductor wafer is chemically and mechanically polished and planarized by a CMP apparatus. In the cleaning process (S1001g), various contaminations (contamination, particles, etc.) generated by the various processes described above are cleaned by a wet system using chemicals or a dry system using gas.

また、このような各種処理の合間には、適宜インライン検査工程が挿入される(S1002)。インライン検査工程(S1002)では、異物・欠陥検査装置を用いて半導体ウエハの主面上の異物や欠陥が検出される。異物・欠陥検査装置は、例えば、レーザ散乱方式を用いたものや、UV(紫外)光源やDUV(遠紫外)光源を用いて観察するものや、あるいはSEM(Scanning Electron Microscope)を用いて詳細に観察するもの等が知られている。このような異物・欠陥検査装置を用いると、例えば最小でコンマ数μm程度の異物や欠陥を検出することができ、コンピュータシステムの処理を介してその検出位置を半導体ウエハ上のマップとして出力することも可能である。   In addition, an in-line inspection process is appropriately inserted between the various processes (S1002). In the in-line inspection process (S1002), foreign matter and defects on the main surface of the semiconductor wafer are detected using a foreign matter / defect inspection apparatus. The foreign matter / defect inspection apparatus is, for example, a device using a laser scattering method, a device that observes using a UV (ultraviolet) light source or a DUV (far ultraviolet) light source, or a SEM (Scanning Electron Microscope). What to observe is known. By using such a foreign substance / defect inspection apparatus, for example, a foreign substance or defect having a minimum number of commas of about several μm can be detected, and the detection position is output as a map on a semiconductor wafer through processing of a computer system. Is also possible.

このような成膜工程(S1001)ならびにインライン検査工程(S1002)を経て半導体ウエハの加工が完成すると、当該半導体ウエハを対象にプローブカードやプローブ検査装置等を用いて製品の良否を判定するための電気的検査が行われる(S1003)。例えば、半導体ウエハ上に形成された各半導体チップがロジック回路とメモリ回路を備えたSOCチップの場合、電気的検査として、ロジック部テスト(S1003a)、メモリ部テスト(S1003b)、IDDQテスト(S1003c)などが行われる。   When the processing of the semiconductor wafer is completed through the film forming process (S1001) and the in-line inspection process (S1002), the quality of the product is determined using a probe card, a probe inspection apparatus, or the like for the semiconductor wafer. An electrical inspection is performed (S1003). For example, when each semiconductor chip formed on a semiconductor wafer is an SOC chip having a logic circuit and a memory circuit, as an electrical inspection, a logic unit test (S1003a), a memory unit test (S1003b), and an IDDQ test (S1003c) Etc. are performed.

ロジック部テスト(S1003a)では、例えば、スキャンテスト(S1003a1)やLBIST(S1003a2)等が行われる。スキャンテスト(S1003a1)では、ロジック回路内の各フリップ・フロップをシリアル接続したスキャンチェーンを用いて、フリップ・フロップ間の論理演算部分の検査が行われる。プローブ検査装置は、スキャンチェーンに対して、スキャンモードに設定すると共にテスト入力データ(テストベクタ)を順次設定し、次いで通常動作モードに移行してクロック信号を印加し、再びスキャンモードに移行してテスト出力データを順次取り出す。そして、このテスト出力データを期待値と照合し、期待値と不一致(すなわちフェイル)であった場合には、その情報をフェイルログとして保存する。また、スキャンテスト(S1003a1)では、スキャンチェーン(フリップ・フロップ)自体の検査も行われる。   In the logic unit test (S1003a), for example, a scan test (S1003a1), LBIST (S1003a2), and the like are performed. In the scan test (S1003a1), a logical operation portion between flip-flops is inspected using a scan chain in which flip-flops in the logic circuit are serially connected. The probe inspection device sets the scan chain to the scan mode and sequentially sets the test input data (test vector), then shifts to the normal operation mode, applies the clock signal, and then shifts to the scan mode again. Test output data is taken out sequentially. Then, the test output data is collated with the expected value, and when the test output data does not match the expected value (that is, fails), the information is stored as a fail log. In the scan test (S1003a1), the scan chain (flip flop) itself is also inspected.

LBIST(S1003a2)では、前述したスキャンテスト(S1003a1)と異なり、スキャンチェーンに対するテスト入力データの設定や、スキャンチェーンからのテスト出力データに対する処理がロジック回路内に組み込まれたロジック用のBIST(Built In Self Test)回路によって行われる。ロジック用のBIST回路は、例えば、LFSR(Linear Feedback Shift Register)等の擬似乱数データ生成器と、MISR(Multiple Input Signature Register)等の出力データ圧縮器によって構成される。擬似乱数データ生成器は、生成した擬似乱数データをスキャンチェーンに順次入力し、出力データ圧縮器は、スキャンチェーンから出力されたデータを順次圧縮する。プローブ検査装置は、当該BIST回路を起動した後、出力データ圧縮器で圧縮されたデータを期待値と照合することで良/否(パス/フェイル)を判定する。   In the LBIST (S1003a2), unlike the above-described scan test (S1003a1), setting of test input data for the scan chain and processing for test output data from the scan chain are incorporated into the logic BIST (Built In Self Test) circuit. The BIST circuit for logic includes, for example, a pseudo random number data generator such as LFSR (Linear Feedback Shift Register) and an output data compressor such as MISR (Multiple Input Signature Register). The pseudo random number data generator sequentially inputs the generated pseudo random number data to the scan chain, and the output data compressor sequentially compresses the data output from the scan chain. After activating the BIST circuit, the probe inspection device determines pass / fail (pass / fail) by comparing the data compressed by the output data compressor with an expected value.

メモリ部テスト(S1003b)では、例えば、MBIST(S1003b1)やフェイルビットマップテスト(S1003b2)が行われる。MBIST(S1003b1)では、メモリ回路周辺に組み込まれたメモリ用のBIST回路によって検査が行われる。メモリ用のBIST回路は、例えば、テストパターン生成器、アドレス生成器、制御信号生成器、結果比較器等によって構成される。当該BIST回路は、メモリ回路にアドレス信号、書き込み制御信号ならびにテスト入力パターンを印加することで書き込みを行い、また、メモリ回路にアドレス信号ならびに読み出し制御信号を印加することで読み出しを行い、その読み出したパターンを結果比較器によって良/否判定する。テストパターン生成器は、チェッカーパターン等といった簡単なパターンを発生するものから乱数に近い複雑なパターンを発生するものまで様々なものがある。プローブ検査装置は、当該BIST回路を起動した後、結果比較器によって得られた良/否判定結果を取得する。   In the memory unit test (S1003b), for example, MBIST (S1003b1) and fail bit map test (S1003b2) are performed. In MBIST (S1003b1), the inspection is performed by a BIST circuit for memory incorporated around the memory circuit. The BIST circuit for memory includes, for example, a test pattern generator, an address generator, a control signal generator, a result comparator, and the like. The BIST circuit performs writing by applying an address signal, a write control signal, and a test input pattern to the memory circuit, and performs reading by applying an address signal and a read control signal to the memory circuit. The pattern is judged good / bad by the result comparator. There are various test pattern generators such as those that generate a simple pattern such as a checker pattern and those that generate a complex pattern close to a random number. After starting the BIST circuit, the probe inspection apparatus acquires the pass / fail judgment result obtained by the result comparator.

フェイルビットマップテスト(S1003b2)では、例えばプローブ検査装置が、半導体チップ上の内部パッドを介してメモリ回路に対してアドレス信号、制御信号、ならびにテスト入力パターンを印加することでメモリ回路の検査を行う。プローブ検査装置は、この検査に際して、フェイルしたアドレスをフェイルビットとして保存する。   In the fail bit map test (S1003b2), for example, a probe inspection apparatus inspects a memory circuit by applying an address signal, a control signal, and a test input pattern to the memory circuit via an internal pad on a semiconductor chip. . In this inspection, the probe inspection apparatus stores the failed address as a failure bit.

IDDQテスト(S1003c)では、例えばプローブ検査装置が、ロジック回路に対してスキャンチェーンを介してテスト入力データ(テストベクタ)を設定したのち一定の時間を経てロジック回路の静的電源電流を観測する。また、プローブ検査装置が、メモリ回路に対してテスト入力パターンを設定したのち一定の時間を経てメモリ回路の静的電源電流を観測する。   In the IDDQ test (S1003c), for example, the probe inspection apparatus sets the test input data (test vector) for the logic circuit via the scan chain, and then observes the static power supply current of the logic circuit after a certain time. Further, the probe inspection apparatus observes the static power supply current of the memory circuit after a predetermined time after setting the test input pattern for the memory circuit.

ウエハ検査(S1003)の結果、電流値や電圧値、論理値などで期待値と異なる異常値が観察された場合、異常の原因を究明し、成膜工程(S1001)やインライン検査工程(S1002)に反映させるための故障解析工程が行われる(S1004)。例えば、故障解析工程によって成膜工程(S1001)内の特定のプロセス処理に異常が有ることが判明した場合には、当該処理条件の見直しや、場合によってはデバイス構造又は回路構成の見直し等が行われる。また、異物等によるものと判明した場合には、対象となる処理装置の清掃等が行われたり、あるいは、インライン検査工程(S1002)を挿入する成膜工程内の箇所やその検査条件の見直しなどが行われる。これによって、半導体ウエハの歩留まりや品質の向上が図れる。   As a result of the wafer inspection (S1003), when an abnormal value different from the expected value is observed in the current value, voltage value, logical value, etc., the cause of the abnormality is investigated, and the film forming process (S1001) or in-line inspection process (S1002). A failure analysis step for reflecting the result is performed (S1004). For example, when it is found by the failure analysis process that there is an abnormality in a specific process in the film forming process (S1001), the processing conditions are reviewed, and in some cases, the device structure or circuit configuration is reviewed. Is called. In addition, when it is determined that the object is due to foreign matter or the like, the target processing apparatus is cleaned, or the location in the film forming process where the inline inspection process (S1002) is inserted and the inspection conditions are reviewed. Is done. As a result, the yield and quality of the semiconductor wafer can be improved.

故障解析の代表的なものに、発光解析装置を用いた発光解析や、OBIRCH(Optical Beam Induced Resistance Change)解析装置を用いたOBIRCH解析などがある(S1004a)。発光解析装置は、電流リークに伴って発生する極微弱な光を検出し、その位置と強度を二次元的な像として捉える装置である。当該装置を用いることで、例えば、トランジスタのチャネルリーク、PN接合リークなどの際に発生する高電界下でのホットキャリア生成による発光や、PN接合に順方向電流が流れた際に発生するキャリア再結合による発光等を検出できる。また、OBIRCH解析装置は、レーザ照射時の発熱による電気抵抗の変化が故障箇所で異なることを利用して故障箇所を検出する装置である。当該装置を用いることで、例えば、高抵抗箇所を持つ配線やビア等を検出できる。このような解析装置によって得られた故障箇所は、コンピュータシステムによる処理を介して半導体ウエハ上のマップとして表示することが可能である。   Typical examples of failure analysis include light emission analysis using a light emission analysis device and OBIRCH analysis using an OBIRCH (Optical Beam Induced Resistance Change) analysis device (S1004a). The light emission analysis device is a device that detects extremely weak light generated due to current leakage and captures its position and intensity as a two-dimensional image. By using this device, for example, light emission due to hot carrier generation under a high electric field that occurs when a transistor channel leak, PN junction leak, etc., or carrier re-generation that occurs when a forward current flows through the PN junction are used. Light emission or the like due to binding can be detected. The OBIRCH analysis device is a device that detects a failure location by utilizing the fact that the change in electrical resistance due to heat generation during laser irradiation differs at the failure location. By using the device, for example, a wiring or a via having a high resistance portion can be detected. The failure location obtained by such an analysis apparatus can be displayed as a map on a semiconductor wafer through processing by a computer system.

このような故障解析工程(S1004)は、主に、物理解析を行うべき箇所を絞り込む作業と、当該箇所を対象として、電子顕微鏡等による形状観察や組成分析装置による分析といった物理解析によって根本的な原因を究明する作業からなる。早期に歩留まり等を改善させるためには、物理解析を行うべき箇所を可能な限り早期に、かつ小範囲に絞り込む必要があるが、ウエハ検査工程(S1003)からの膨大なフェイル情報を単に得ただけでは、どのようにすれば効率的な絞り込みが行えるのかが判らない。   Such a failure analysis step (S1004) is fundamentally performed by a physical analysis such as an operation for narrowing down a place where a physical analysis is to be performed and a shape observation by an electron microscope or the like or an analysis by a composition analyzer for the place. It consists of work to investigate the cause. In order to improve the yield and the like at an early stage, it is necessary to narrow down the location where the physical analysis should be performed as early as possible and to a small range. However, a large amount of fail information from the wafer inspection process (S1003) was simply obtained. Alone, it is not clear how to narrow down efficiently.

この場合、前述したようにロジック回路専門の解析担当者がロジック回路を対象に絞り込みを行い、それと並行してメモリ回路専門の解析担当者がメモリ回路を対象に絞り込みを行うことが考えられる。しかしながら、特にロジック回路は各半導体チップ毎の故障箇所が複数のネットや複数のセルといったように広範囲でしか得られないため、物理解析を行える程度まで小範囲に絞り込むためには解析担当者の高度な知識と共に多大な時間を要し、場合によっては、十分に絞り込めないことも有り得る。また、時間をかけてロジック回路の絞り込み並びに物理解析を行った後、メモリ回路の故障原因と共通であることが判明し、結果的にロジック回路の解析とメモリ回路の解析で重複した作業が生じてしまう恐れもある。そこで、以下に説明する故障解析工程を用いることが有益となる。   In this case, as described above, it is conceivable that an analyst who specializes in logic circuits narrows down the logic circuit, and at the same time, an analyst who specializes in memory circuits narrows down the memory circuit. However, especially in the logic circuit, failure points for each semiconductor chip can be obtained only in a wide range such as multiple nets and multiple cells. It takes a lot of time together with the knowledge, and in some cases, it may not be able to be narrowed down sufficiently. In addition, after narrowing down the logic circuit and performing physical analysis over time, it was found that it was the same as the cause of the failure of the memory circuit, resulting in duplicate work in the analysis of the logic circuit and the analysis of the memory circuit. There is also a risk. Therefore, it is beneficial to use a failure analysis process described below.

図2は、図1のフローにおいて、その故障解析工程(S1004)関連の詳細内容の一例を説明する概念図である。図2の故障解析工程(S1004)は、ロジック故障結果20とメモリ故障結果21を用いて、ロジック回路の故障箇所(ロジック故障)22とメモリ回路の故障箇所(メモリ故障)23とを複合マップ24として半導体ウエハ全体のマップ上に重ねて表示する処理を含んでいる。ロジック故障結果20には、前述したロジック部テスト(S1003a)の結果(フェイルログ等)に基づいて生成された、故障箇所を表すネットやセルの情報が含まれている。メモリ故障結果21には、前述したメモリ部テスト(S1003b)から得られたフェイルビットの情報が含まれている。   FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining an example of detailed contents related to the failure analysis step (S1004) in the flow of FIG. The failure analysis step (S1004) of FIG. 2 uses the logic failure result 20 and the memory failure result 21 to combine the failure location (logic failure) 22 of the logic circuit and the failure location (memory failure) 23 of the memory circuit 24. As a process of superimposing and displaying on the map of the entire semiconductor wafer. The logic failure result 20 includes net and cell information representing a failure location, which is generated based on the result of the logic unit test (S1003a) described above (fail log, etc.). The memory failure result 21 includes fail bit information obtained from the memory unit test (S1003b) described above.

図3は、図2の複合マップ24を生成する際のより詳細な処理内容の一例を示す説明図である。まず、ウエハ検査工程(S1003)において、前述したようにロジックテスタ30aを用いて半導体ウエハのロジック回路が検査され、その際のフェイル情報(例えばテスト入力データおよびテスト出力データ等)がフェイルログ30bとして保存される。また、前述したようにメモリテスタ(又はロジックテスタあるいはロジック・メモリ兼用のテスタ)32aを用いて半導体ウエハのメモリ回路が検査され、その際のフェイルビット情報(フェイル論理アドレス情報)がメモリ故障結果21aとして保存される。そして、このようなフェイルログ30bならびにメモリ故障結果21aに基づいて故障解析工程(S1004)が行われる。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of more detailed processing contents when the composite map 24 of FIG. 2 is generated. First, in the wafer inspection step (S1003), as described above, the logic circuit of the semiconductor wafer is inspected using the logic tester 30a, and the fail information (for example, test input data and test output data) at that time is used as the fail log 30b. Saved. Further, as described above, the memory circuit of the semiconductor wafer is inspected using the memory tester (or the logic tester or the logic / memory tester) 32a, and the fail bit information (fail logic address information) at that time is the memory failure result 21a. Saved as Then, a failure analysis step (S1004) is performed based on the fail log 30b and the memory failure result 21a.

ロジック回路に関する故障解析工程(S1004)では、まず、故障診断ソフト31aが前述したフェイルログ30bを読み込んで、ロジック回路における故障箇所(ネット、セル)の絞り込みを行い、その故障箇所をロジック故障結果20aとして保存する。故障診断ソフトでは、例えば、結果原因手法、原因結果手法、ならびにこれらの組み合わせによって故障箇所の絞り込みが行われる。結果原因手法では、フェイルログ(テスト出力データ)から故障伝搬の経路を遡上していくことで、例えば回路モジュール程度や比較的多数のネット及び/又はセルの範囲まで故障箇所の絞り込みが行われる。原因結果手法では、前述した結果原因手法によってある程度まで絞り込まれた範囲を対象に故障辞書法等を用いて更なる絞り込みが行われ、その結果、故障箇所が例えば十箇所程度のネット及び/又はセルに絞り込まれる。故障辞書とは、予め所定の箇所に故障(原因)を埋め込んだ状態でシミュレーションを行うことで当該箇所に故障が発生した際の入出力データの現れ方等を纏めたものであり、フェイルログを故障辞書と照合することで故障箇所の絞り込みが可能となる。   In the failure analysis step (S1004) regarding the logic circuit, first, the failure diagnosis software 31a reads the above-described fail log 30b, narrows down the failure location (net, cell) in the logic circuit, and the failure location is identified as the logic failure result 20a. Save as. In the failure diagnosis software, for example, a failure location is narrowed down by a result cause method, a cause result method, and a combination thereof. In the cause-of-results method, the failure location is narrowed down to, for example, a circuit module or a relatively large number of nets and / or cells by going up the failure propagation path from the fail log (test output data). . In the cause-and-effect method, further narrow-down is performed using the failure dictionary method or the like for the range narrowed down to a certain extent by the above-described cause-and-cause method, and as a result, for example, about 10 points of nets and / or cells It is narrowed down to. The failure dictionary is a summary of how the input / output data appears when a failure occurs in the location by performing a simulation with the failure (cause) embedded in a predetermined location in advance. By collating with the failure dictionary, it becomes possible to narrow down the failure location.

なお、故障診断ソフト31aの中には、図1のIDDQテストに対応したものも存在する。この場合、例えば、レイアウト上で互いに隣接している配線(ネット)を定義しておき、IDDQテストでフェイルとなったテスト入力データ(フェイルベクタ)が設定された際に互いに異電位となっている隣接配線を検出することで故障箇所の絞り込みが行われる。以上のような故障診断ソスト31aを用いると、特に限定はされないが、配線オープン故障、配線間ショート故障、0/1縮退故障、セル内故障、遅延故障、Viaオープン故障等といった故障モードと共にその故障箇所(ネット・セル)が得られる。ただし前述したように、通常は、1個のネットやセルに絞り込むことは困難であり、故障箇所の候補として十個程度が得られる場合が多い。   Some of the fault diagnosis software 31a corresponds to the IDDQ test of FIG. In this case, for example, wirings (nets) that are adjacent to each other on the layout are defined, and when test input data (fail vector) that has failed in the IDDQ test is set, they have different potentials. By detecting the adjacent wiring, the failure location is narrowed down. When the fault diagnosis sost 31a as described above is used, although there is no particular limitation, the faults together with failure modes such as a wiring open failure, a wiring short-circuit failure, a 0/1 stuck-at failure, an in-cell failure, a delay failure, a Via open failure, etc. A location (net cell) is obtained. However, as described above, it is usually difficult to narrow down to a single net or cell, and in many cases about ten candidates for failure locations are obtained.

故障診断ソフト31aによって故障箇所のネットおよびセルがロジック故障結果20aとして保存されると、続いて、ロジック解析支援ソフト31bが、レイアウト情報を含む設計データ35を参照して故障箇所となるネットやセルの物理座標(レイアウト座標)を抽出し、ロジック故障結果20bとして保存する。このようなロジック解析支援ソフト31bは、例えば一般的なレイアウト設計ツールを利用することで容易に実現可能である。   When the failure diagnosis software 31a stores the net and cell of the failure location as the logic failure result 20a, the logic analysis support software 31b then refers to the design data 35 including the layout information and the net or cell that becomes the failure location. Physical coordinates (layout coordinates) are extracted and stored as a logic failure result 20b. Such logic analysis support software 31b can be easily realized by using, for example, a general layout design tool.

一方、メモリ回路に関する故障解析工程(S1004)では、メモリ解析支援ソフト33によって、メモリ故障結果21aに保存された論理アドレス情報を物理座標に変換する処理が行われる。メモリ解析支援ソフト33は、論理アドレスを物理アドレスに変換するアドレス変換機能33aと、物理アドレスを物理座標(レイアウト座標)に変換する座標変換機能33bを含んでいる。図4は、図3におけるメモリ解析支援ソフトの処理内容の一例を説明する補足図である。   On the other hand, in the failure analysis step (S1004) relating to the memory circuit, the memory analysis support software 33 performs processing for converting the logical address information stored in the memory failure result 21a into physical coordinates. The memory analysis support software 33 includes an address conversion function 33a that converts a logical address into a physical address, and a coordinate conversion function 33b that converts a physical address into physical coordinates (layout coordinates). FIG. 4 is a supplementary diagram for explaining an example of processing contents of the memory analysis support software in FIG.

実際のレイアウト上のメモリ回路では、通常、外部アドレスの順番通りにメモリセルが配置されているとは限らない。この外部アドレスは、論理アドレスと呼ばれ、実際のメモリセルの配置に基づくアドレスは、物理アドレスと呼ばれる。図4の例では、論理アドレスとして、I/O(入出力端子)0〜7毎に、32個のメモリセルに対応して#0〜#31のアドレス空間が備わっている。テストを行う際には、この論理アドレスを用いてテストを行うため、フェイルアドレス情報としても論理アドレス情報が得られ、例えば、「I/O0のアドレス#0がフェイル」といった情報が得られる。   In a memory circuit on an actual layout, memory cells are not always arranged in the order of external addresses. This external address is called a logical address, and an address based on the actual memory cell arrangement is called a physical address. In the example of FIG. 4, as logical addresses, address spaces # 0 to # 31 are provided corresponding to 32 memory cells for each of I / O (input / output terminals) 0 to 7. Since the test is performed using this logical address when the test is performed, the logical address information is also obtained as fail address information, for example, information such as “I / O0 address # 0 fails” is obtained.

一方、物理アドレスでは、I/Oの概念はなく、メモリ回路内の実際のメモリセルの配列に基づいて例えば#0〜#63のXアドレスと#0〜#3のYアドレスといったアドレス空間が規定されている。例えば、論理アドレス「I/O0のアドレス#0」は物理アドレス「(X,Y)=(#0,#0)」に対応する。通常、この論理アドレスと物理アドレスは変換式等を用いて変換可能となっており、図3のアドレス変換機能33aがこの処理を行う。   On the other hand, there is no concept of I / O in the physical address, and an address space such as an X address of # 0 to # 63 and a Y address of # 0 to # 3 is defined based on the actual array of memory cells in the memory circuit. Has been. For example, the logical address “I / O0 address # 0” corresponds to the physical address “(X, Y) = (# 0, # 0)”. Normally, the logical address and the physical address can be converted using a conversion formula or the like, and the address conversion function 33a in FIG. 3 performs this processing.

このようにして、フェイルビットの物理アドレスが判明すると、レイアウト情報を含む設計データ35を参照して、当該物理アドレスと半導体チップ内の物理座標との関係が認識される。図4の例では、メモリ回路(メモリマット)が、それを含む半導体チップの左下を原点として、X=154.43μm、Y=105.01μmの座標を基点に前述した物理アドレスの順番で配列されている。各メモリセルの物理サイズ等は既定であるため、任意の物理アドレスが与えられるとその物理座標を算出することができる。このような処理を図3の座標変換機能33bが行う。そして、これによって得られたフェイルビットの物理座標がメモリ故障結果21cに保存される。   Thus, when the physical address of the fail bit is determined, the relationship between the physical address and the physical coordinates in the semiconductor chip is recognized with reference to the design data 35 including the layout information. In the example of FIG. 4, the memory circuit (memory mat) is arranged in the order of the physical addresses described above with the coordinates of X = 154.43 μm and Y = 105.01 μm as the origin, with the lower left of the semiconductor chip including the memory circuit as the origin. ing. Since the physical size and the like of each memory cell is predetermined, given an arbitrary physical address, its physical coordinates can be calculated. Such processing is performed by the coordinate conversion function 33b of FIG. The physical coordinates of the fail bit obtained as a result are stored in the memory failure result 21c.

以上のような処理によって、ロジック故障となったセルやネットの物理座標と、メモリ故障となったメモリセルの物理座標が判明すると、コンピュータシステムによる画像処理を介して半導体ウエハ全体における当該物理座標の位置関係がディスプレイ等に表示され、これによって前述した複合マップ24が生成可能となる。以降、このような複合マップ24を生成することによる効果の一例について説明する。   When the physical coordinates of the cell or net having the logic failure and the physical coordinates of the memory cell having the memory failure are determined by the above processing, the physical coordinates of the entire semiconductor wafer are obtained through image processing by a computer system. The positional relationship is displayed on a display or the like, so that the above-described composite map 24 can be generated. Hereinafter, an example of the effect obtained by generating such a composite map 24 will be described.

図5は、図3の処理によって生成された複合マップの一例を示す概略図である。図5に示すように、複合マップ24では、半導体ウエハ50における各半導体チップ51のロジック故障22とメモリ故障23の位置が併せて表示される。半導体ウエハ全体は、これらの故障のウエハ面内での偏りに基づいて、例えば、ロジック・メモリ故障共通領域52と、ロジック故障のみ多発領域53と、メモリ故障のみ多発領域54に分類することができる。これらの分類は、例えば、所定の単位領域毎にロジック故障22とメモリ故障23がそれぞれ幾つ存在するかをコンピュータシステムが自動認識することで行ってもよい。   FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of a composite map generated by the process of FIG. As shown in FIG. 5, the composite map 24 displays the positions of the logic failure 22 and the memory failure 23 of each semiconductor chip 51 on the semiconductor wafer 50. The entire semiconductor wafer can be classified into, for example, a logic / memory fault common area 52, a logic fault only frequent area 53, and a memory fault only frequent area 54 based on the deviation of these faults in the wafer plane. . These classifications may be performed, for example, by automatically recognizing how many logic faults 22 and memory faults 23 exist for each predetermined unit area.

図6は、図5における複合マップ24の分類に基づき詳細解析を行う際のアプローチ方法の一例を示す説明図である。図6に示すように、ロジック・メモリ故障共通領域52に対しては、特にロジック・メモリ共通レイヤを故障箇所の有力候補としてメモリ解析を行う。ロジック故障のみ多発領域53に対しては、ロジックレイヤを対象に、特にロジック特有の構造に着目してロジック解析を行う。また、メモリ故障のみ多発領域54に対しては、メモリレイヤを対象に、特にメモリ特有の構造に着目してメモリ解析を行う。なお、ここでは、「ロジック故障のみ」としているが、必ずしもメモリ故障が一つも存在しないということではなく、メモリ故障に比べてロジック故障の割合が極めて高い場合(例えば9割以上等の場合)も含む。「メモリ故障のみ」の場合も同様である。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of an approach method when performing detailed analysis based on the classification of the composite map 24 in FIG. As shown in FIG. 6, for the logic / memory failure common area 52, the memory analysis is performed using the logic / memory common layer as a promising candidate for the failure location. For the logic failure only frequent region 53, logic analysis is performed focusing on the logic layer, and particularly focusing on the structure unique to the logic. Further, for the memory failure only frequent region 54, the memory analysis is performed focusing on the memory layer and particularly the structure peculiar to the memory. Note that “logic failure only” is used here, but this does not necessarily mean that there is no memory failure, and there are cases where the rate of logic failure is extremely high compared to memory failure (for example, 90% or more). Including. The same applies to the case of “memory failure only”.

まず、図6での分類がロジック・メモリ故障共通領域52の場合に関して説明を行う。図7(a)は、図5のロジック・メモリ故障共通領域52において、その一部を拡大した表示例を示すものであり、図7(b)は、図7(a)におけるロジック故障とメモリ故障の交点部分のデバイス構造例を示す断面図である。図7(a)では、メモリマット(メモリ回路)70内の一部のメモリセルにメモリ故障(フェイルビット)23が存在し、更に、このメモリ故障23と重なり部分を持つようにロジック故障(ネット故障)22が存在している。図3で述べたように、故障診断ソフト31aによって得られるネット故障は、その候補として、通常、複数箇所存在する場合が多く、これらの中から更に物理解析を行える程度にまで故障箇所を絞り込むのは容易ではない。また、仮に1個に絞り込めたとしても、1個のネットは、例えば、数μm〜数百μmといった長さを持つため、その物理解析には多くの時間が必要となる。そこで、このネット故障(ロジック故障)22とメモリ故障23との交点71を故障箇所の有力候補とすることで、平面上の面積をメモリセルの単位(例えば1μm等)まで絞り込めるだけでなく、断面上の層(レイヤ)を絞り込むことも可能となる。 First, the case where the classification in FIG. 6 is the logic / memory failure common area 52 will be described. FIG. 7A shows a display example in which a part of the logic / memory failure common area 52 in FIG. 5 is enlarged, and FIG. 7B shows the logic failure and memory in FIG. It is sectional drawing which shows the example of a device structure of the intersection part of a failure. In FIG. 7A, a memory failure (fail bit) 23 exists in a part of memory cells in the memory mat (memory circuit) 70, and further, a logic failure (net) has an overlapping portion with the memory failure 23. Fault) 22 exists. As described in FIG. 3, the network failure obtained by the failure diagnosis software 31a usually has a plurality of locations as candidates, and the failure location is narrowed down to such a degree that further physical analysis can be performed. Is not easy. Further, even if the number is narrowed down to one, a single net has a length of, for example, several μm to several hundred μm, so that much time is required for its physical analysis. Therefore, by making the intersection 71 between the net failure (logic failure) 22 and the memory failure 23 as a promising candidate for the failure location, not only can the area on the plane be narrowed down to the unit of the memory cell (for example, 1 μm 2 ). It is also possible to narrow down the layers on the cross section.

すなわち、図7(b)に示すように、SOC等では、拡散層DF(シリコン基板)上に、ロジック回路で用いられる各種トランジスタとメモリ回路で用いられる各種トランジスタがそれぞれ形成され、その上層にコンタクト層CNTならびに複数(ここでは5層)のメタル配線層M1〜M5が順次形成される。ロジック回路およびメモリ回路内の各種トランジスタは、このメタル配線層M1〜M5を介して適宜接続される。図7(b)の例では、例えば、メタル配線層M1〜M5を用いてロジック回路内の配線が行われ、メタル配線層M1〜M3を用いてメモリ回路内の配線が行われる。その結果、拡散層DF、コンタクト層CNT、ならびにメタル配線層M1〜M3は、ロジック・メモリ共通レイヤ74となり、メタル配線層M4,M5は、ロジック専用レイヤ73となる。なお、ロジック機能が多様化すると、配線構造がより複雑化するためロジック専用レイヤ73の層数が更に増大し、その結果、故障箇所の候補も拡大するが、メモリ回路の配線層は、その性質上、一般的にロジック回路よりも少ないメタル配線層で実現でき、その層数も固定的に定まっている。   That is, as shown in FIG. 7B, in the SOC or the like, various transistors used in the logic circuit and various transistors used in the memory circuit are formed on the diffusion layer DF (silicon substrate), and the upper layer is contacted. The layer CNT and a plurality (here, five layers) of metal wiring layers M1 to M5 are sequentially formed. Various transistors in the logic circuit and the memory circuit are appropriately connected through the metal wiring layers M1 to M5. In the example of FIG. 7B, for example, wiring in the logic circuit is performed using the metal wiring layers M1 to M5, and wiring in the memory circuit is performed using the metal wiring layers M1 to M3. As a result, the diffusion layer DF, the contact layer CNT, and the metal wiring layers M1 to M3 become the logic / memory common layer 74, and the metal wiring layers M4 and M5 become the logic dedicated layer 73. If the logic function is diversified, the wiring structure becomes more complicated, and the number of logic dedicated layers 73 is further increased. As a result, the number of failure points is also increased. In addition, it can be generally realized with fewer metal wiring layers than the logic circuit, and the number of layers is fixedly determined.

このような断面構造において、図5のロジック・メモリ故障共通領域52のように、半導体ウエハの所定の領域内でロジック故障22とメモリ故障23が併発した場合、この領域では、ロジック・メモリ共通レイヤ74に故障原因が存在する可能性が高いと言える。その中でも、特に図7(a)のようにロジック故障22とメモリ故障23が交点71を持つ場合には、この交点71に故障原因が存在する可能性が高い。図7(b)の例では、例えば、メモリ故障23に関連するメタル配線層M3とロジック故障(ネット故障)に対応するメタル配線層M4との間にショート等の共通故障発生箇所72が在り、これによって交点71が存在している。この場合には、物理解析の対象とする平面上の面積を非常に小範囲に絞り込める。ただし、交点71の有無に関わらず、所定の領域内にロジック故障22とメモリ故障23が併発している段階で、故障原因が存在する層をロジック・メモリ共通レイヤ74に絞り込むことができるため、その後の解析の容易化が図れる。   In such a cross-sectional structure, when the logic fault 22 and the memory fault 23 occur in a predetermined area of the semiconductor wafer as in the logic / memory fault common area 52 of FIG. It can be said that there is a high possibility that the cause of failure exists at 74. Among them, in particular, when the logic fault 22 and the memory fault 23 have the intersection 71 as shown in FIG. 7A, there is a high possibility that the cause of the fault exists at the intersection 71. In the example of FIG. 7B, for example, there is a common failure occurrence location 72 such as a short circuit between the metal wiring layer M3 related to the memory failure 23 and the metal wiring layer M4 corresponding to the logic failure (net failure). As a result, an intersection 71 exists. In this case, the area on the plane to be subjected to physical analysis can be narrowed down to a very small range. However, regardless of the presence or absence of the intersection 71, at the stage where the logic failure 22 and the memory failure 23 occur in the predetermined area, the layer where the failure cause exists can be narrowed down to the logic / memory common layer 74. The subsequent analysis can be facilitated.

故障原因がロジック・メモリ共通レイヤ74に絞り込まれると、今度は平面上の面積を絞り込む必要がある。例えば、ロジック故障22とメモリ故障23に交点71が存在しない場合、ロジック故障22に基づいて故障箇所の絞り込みを行うと、前述したように絞り込みの困難が生じると共に多大な時間を要することになる。そこで、メモリ故障23を優先的に解析する。すなわち、ロジック・メモリ故障共通領域52では、例えば、ロジック・メモリ共通レイヤ74の一つであるメタル配線層M1の形成時に異物が発生したなどのように、ロジック故障22とメモリ故障23の故障原因が共通である可能性が非常に高い。そこで、故障箇所の絞り込みや故障メカニズムの推定が容易であるメモリ故障23に着目して更なる詳細解析を行えばよい。具体的には、例えば、テスタ等を用いた電気的な解析によって故障の再現性確認や、故障箇所の更なる絞り込みや、故障メカニズムの推定等を行い、その結果から定まった小範囲(平面上の面積及び断面上の層)を対象に、物理解析を用いて実際の故障原因の観察等を行う。   When the cause of failure is narrowed down to the logic / memory common layer 74, it is necessary to narrow down the area on the plane. For example, when the intersection 71 does not exist in the logic fault 22 and the memory fault 23, if the fault location is narrowed down based on the logic fault 22, it becomes difficult to narrow down as described above, and much time is required. Therefore, the memory failure 23 is analyzed with priority. That is, in the logic / memory failure common area 52, for example, a foreign matter is generated when the metal wiring layer M1 which is one of the logic / memory common layers 74 is formed. Are very likely to be common. Therefore, further detailed analysis may be performed paying attention to the memory failure 23 for which it is easy to narrow down the failure location and to estimate the failure mechanism. Specifically, for example, the reproducibility of failure is confirmed by electrical analysis using a tester, etc., the failure location is further narrowed down, the failure mechanism is estimated, etc. The actual cause of failure is observed using physical analysis.

これによって、ロジック回路の解析作業を削減あるいは低減できると共に、メモリ回路とロジック回路で共通の故障原因があった場合に生じ得る重複作業が削減可能となる。言い換えれば、ロジック回路の解析作業をメモリ回路の解析結果を利用して削減あるいは低減する。その結果、時間的なコストを削減できると共に、半導体ウエハの早期の歩留まり向上等も図れる。   As a result, logic circuit analysis work can be reduced or reduced, and duplication work that can occur when there is a common cause of failure in the memory circuit and the logic circuit can be reduced. In other words, the logic circuit analysis work is reduced or reduced using the analysis result of the memory circuit. As a result, the time cost can be reduced and the yield of the semiconductor wafer can be improved at an early stage.

次に、図6での分類がロジック故障のみ多発領域53の場合に関して説明を行う。この場合には、ロジック回路を対象とした解析を行う必要があるが、複合マップ24による分類によってロジック故障のみが多発していることが判明しているため、図7(b)に示したロジック専用レイヤ73を故障原因の有力候補とすることができる。更に、ロジック特有の構造や、ロジック回路のスタティックな故障を疑って解析を行えば、単に故障箇所のネットやセルが与えられた場合よりも、より早期に解析を終えることができる。   Next, the case where the classification in FIG. 6 is the logic failure only frequent region 53 will be described. In this case, it is necessary to perform an analysis on the logic circuit. However, since it has been found that only logic faults occur frequently by classification based on the composite map 24, the logic shown in FIG. The dedicated layer 73 can be a strong candidate for the cause of failure. Furthermore, if the analysis is performed in the suspicion of a logic-specific structure or a static failure of the logic circuit, the analysis can be completed at an earlier stage than when a net or cell of a failure location is simply given.

ロジック特有の構造としては、例えば、バッティングディフュージョン等が挙げられる。図8は、ロジック特有の構造の一つであるバッティングディフュージョンの概略構成例を示す断面図である。バッティングディフュージョンとは、サリサイドによりゲート電極およびソース/ドレイン表面がシリサイド化されたロジック回路内で、n型活性領域とp型活性領域とが接するような構造を意味する。図8の例では、n型ウェル83内にpMOSトランジスタのソース・ドレインとなるp型活性領域81a,81bが形成され、更にp型活性領域81bと接するようにn型活性領域82が形成されている。このn型活性領域82は、例えば、n型ウェル83に向けた給電タップである。このp型活性領域81bとn型活性領域82が接する構造がバッティングディフュージョン84と呼ばれ、この構造によってロジック回路の小面積化が図れる。   Examples of the structure peculiar to logic include batting diffusion. FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration example of batting diffusion which is one of logic-specific structures. The batting diffusion means a structure in which the n-type active region and the p-type active region are in contact in a logic circuit in which the gate electrode and the source / drain surface are silicided by salicide. In the example of FIG. 8, p-type active regions 81 a and 81 b that are sources and drains of a pMOS transistor are formed in an n-type well 83, and an n-type active region 82 is formed so as to be in contact with the p-type active region 81 b. Yes. The n-type active region 82 is, for example, a power feeding tap toward the n-type well 83. A structure in which the p-type active region 81b and the n-type active region 82 are in contact is called a batting diffusion 84, and the area of the logic circuit can be reduced by this structure.

次に、図6での分類がメモリ故障のみ多発領域54の場合に関して説明を行う。この場合には、メモリ回路を対象とした解析を行う必要があるが、複合マップ24による分類によってメモリ故障のみが多発していることが判明しているため、メモリレイヤ(図7(b)の例では拡散層DF、コンタクト層CNT、及びメタル配線層M1〜M3)を対象にメモリ特有の構造や、メモリ回路のスタティックな故障等を疑って解析を行えばよい。これによって、単に故障箇所のフェイルアドレスが与えられた場合よりも、より早期に解析を終えることができる。   Next, the case where the classification in FIG. In this case, it is necessary to perform an analysis on the memory circuit. However, since it is found that only memory failures occur frequently by classification based on the composite map 24, the memory layer (FIG. 7B) In the example, for the diffusion layer DF, the contact layer CNT, and the metal wiring layers M1 to M3), the analysis may be performed by suspecting a memory-specific structure, a static failure of the memory circuit, or the like. As a result, the analysis can be completed at an earlier stage than when a failure address is simply given.

メモリ特有の構造としては、例えば、シェアードコンタクト等が挙げられる。図9は、メモリ特有の構造の一つであるシェアードコンタクトの一例を示すものであり、(a)はSRAMメモリセルの回路図、(b)は(a)のレイアウト構成例を示す平面図、(c)は(b)における一部のデバイス構造例を示す断面図である。図9(a)に示すように、SRAMメモリセルは、例えば、4個のnMOSトランジスタMN1〜MN4と、2個のpMOSトランジスタMP1,MP2から構成される。MN1,MP1のゲートは、MN2,MP2のドレインに接続され、MN2,MP2のゲートは、MN1,MP1のドレインに接続される。MN1,MN2のソースは接地電源電圧GNDに、MP1,MP2のソースは電源電圧VDDにそれぞれ接続される。MN3は、ゲートがワード線WLに接続され、ソース・ドレインの一方がMP1,MN1のドレインに、他方がビット線BLにそれぞれ接続され、MN4は、ゲートがWLに接続され、ソース・ドレインの一方がMP2,MN2のドレインに、他方が反転ビット線BLBにそれぞれ接続される。   As a structure peculiar to a memory, a shared contact etc. are mentioned, for example. FIG. 9 shows an example of a shared contact which is one of the structures peculiar to the memory, where (a) is a circuit diagram of the SRAM memory cell, and (b) is a plan view showing a layout configuration example of (a). (C) is sectional drawing which shows the example of a part of device structure in (b). As shown in FIG. 9A, the SRAM memory cell includes, for example, four nMOS transistors MN1 to MN4 and two pMOS transistors MP1 and MP2. The gates of MN1 and MP1 are connected to the drains of MN2 and MP2, and the gates of MN2 and MP2 are connected to the drains of MN1 and MP1. The sources of MN1 and MN2 are connected to the ground power supply voltage GND, and the sources of MP1 and MP2 are connected to the power supply voltage VDD. The gate of MN3 is connected to the word line WL, one of the source and drain is connected to the drains of MP1 and MN1, and the other is connected to the bit line BL. The gate of MN4 is connected to WL and one of the source and drain is connected. Are connected to the drains of MP2 and MN2, and the other is connected to the inverted bit line BLB.

このようなSRAMセルは、例えば、図9(b)に示すように、pMOS領域と、その両脇に配置されたnMOS領域によって実現され、nMOS領域の一方にMN1,MN3が、他方にMN2,MN4がそれぞれ形成され、pMOS領域にMP1,MP2が形成される。ここで、MN1のゲート電極(例えばポリシリコン)とMP2のドレイン拡散層、ならびにMN2のゲート電極とMP1のドレイン拡散層は、それぞれ共通に接続することができる。そこで、SRAMメモリセルの面積を低減するため、図9(b)、(c)に示すように、例えば、pMOS領域において、MP1のドレイン拡散層(P)に接続されるコンタクトDCとMN2のゲート電極GTに接続されるコンタクトGCとを共通のコンタクト(SHC)で形成する。同様に、MP2のドレイン拡散層(P)に接続されるコンタクトDCとMN1のゲート電極GTに接続されるコンタクトGCとを共通のコンタクト(SHC)で形成する。このSHCが、シェアードコンタクトと呼ばれる。 For example, as shown in FIG. 9B, such an SRAM cell is realized by a pMOS region and nMOS regions arranged on both sides thereof, and MN1, MN3 are provided in one of the nMOS regions and MN2, MN2, in the other. MN4 is formed, and MP1 and MP2 are formed in the pMOS region. Here, the gate electrode (for example, polysilicon) of MN1 and the drain diffusion layer of MP2, and the gate electrode of MN2 and the drain diffusion layer of MP1 can be connected in common. Therefore, in order to reduce the area of the SRAM memory cell, as shown in FIGS. 9B and 9C, for example, in the pMOS region, the contacts DC and MN2 connected to the drain diffusion layer (P + ) of MP1. A contact GC connected to the gate electrode GT is formed by a common contact (SHC). Similarly, a contact DC connected to the drain diffusion layer (P + ) of MP2 and a contact GC connected to the gate electrode GT of MN1 are formed by a common contact (SHC). This SHC is called a shared contact.

ところで、これまでは、特に、ロジック回路の解析作業をメモリ回路の解析結果を利用して削減又は低減する例について説明したが、複合マップ24を用いることで、その逆に、メモリ回路の解析作業をロジック回路の解析結果を利用して低減することも可能である。図10は、図5のロジック・メモリ故障共通領域52において、その一部を拡大した他の表示例を示す模式図である。図10においては、半導体チップ51内のメモリマット(メモリ回路)70内にライン状のメモリ故障23が存在し、更に、ロジック回路内にロジック故障22(ここではスキャンフリップフロップSFFのセル故障)が存在し、このロジック故障22が、メモリ故障23のラインの延長線上に近接して存在している。   By the way, the example of reducing or reducing the logic circuit analysis work using the memory circuit analysis result has been described so far. However, by using the composite map 24, the memory circuit analysis work is reversed. It is also possible to reduce by using the analysis result of the logic circuit. FIG. 10 is a schematic diagram showing another display example in which a part of the logic / memory failure common area 52 in FIG. 5 is enlarged. In FIG. 10, a line-shaped memory failure 23 exists in the memory mat (memory circuit) 70 in the semiconductor chip 51, and further, a logic failure 22 (here, a cell failure of the scan flip-flop SFF) occurs in the logic circuit. This logic fault 22 exists in close proximity to the extension of the memory fault 23 line.

当該ロジック故障22は、スキャンイン端子SINとスキャンアウト端子SOUTの間のスキャンチェーン上に存在し、複数の故障箇所の候補の中の一つとして検出されたり、場合によっては一つのスキャンフリップフロップSFFに絞り込まれて検出される。このような場合、当該メモリ故障23の故障原因が、当該ライン上あるいはそれを駆動するデコーダ101上に存在せず、外部ピンPNとデコーダ101の間に接続されているロジック回路内のロジック故障22に存在している可能性が十分にある。そうすると、仮に複合マップ24を用いない場合には、メモリ解析を行った結果、故障原因が究明できずにメモリ解析作業が無駄になるというような事態が生じ得る。   The logic fault 22 exists on the scan chain between the scan-in terminal SIN and the scan-out terminal SOUT and is detected as one of a plurality of fault location candidates, or in some cases, one scan flip-flop SFF. To be detected. In such a case, the cause of the memory failure 23 does not exist on the line or the decoder 101 that drives the memory failure 23, and the logic failure 22 in the logic circuit connected between the external pin PN and the decoder 101 exists. There is a good chance that it exists. As a result, if the composite map 24 is not used, there may occur a situation in which the memory analysis work is wasted because the cause of the failure cannot be determined as a result of the memory analysis.

そこで、複合マップ24を用いることで、ロジック回路内に故障原因が存在する可能性を十分に推定することができ、結果的に、メモリ解析作業の無駄を省ける。また、逆にロジック故障22の観点から見て、例えばメモリ故障23のラインの延長線上にロジック故障22が複数存在している場合には、その中から当該ラインとの間で回路上の交点を持つ箇所に絞り込むことも可能となる。したがって、複合マップ24を用いることで、ロジック解析とメモリ解析の双方において、解析の効率化が図れる。なお、このような故障箇所は、例えば、コンピュータシステムが各ロジック故障22と各メモリ故障23間の距離が一定の値よりも短い箇所を認識することなどで、自動的に抽出することも可能である。   Therefore, by using the composite map 24, it is possible to sufficiently estimate the possibility that the cause of the fault exists in the logic circuit, and as a result, it is possible to save the waste of the memory analysis work. On the contrary, from the viewpoint of the logic fault 22, for example, when there are a plurality of logic faults 22 on the extended line of the memory fault 23, an intersection point on the circuit is selected from the line. It is also possible to narrow down to the places that you have. Therefore, by using the composite map 24, the efficiency of the analysis can be improved in both the logic analysis and the memory analysis. Such a fault location can be automatically extracted by recognizing a location where the distance between each logic fault 22 and each memory fault 23 is shorter than a certain value, for example. is there.

以上のように、本実施の形態1の半導体装置の製造方法を用いることで、代表的には、検査コストの低減や、あるいは早期の歩留まり向上による製品コストの低減などが実現可能になる。   As described above, by using the manufacturing method of the semiconductor device according to the first embodiment, it is typically possible to realize a reduction in inspection cost or a reduction in product cost due to an early yield improvement.

(実施の形態2)
本実施の形態2では、実施の形態1で述べた複合マップ上に、更にインライン検査結果も反映させた半導体装置の製造方法について説明する。図11は、本発明の実施の形態2による半導体装置の製造方法において、図1のフローに含まれる故障解析工程(S1004)関連の詳細内容の一例を説明する概念図である。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, a method for manufacturing a semiconductor device in which an in-line inspection result is further reflected on the composite map described in the first embodiment will be described. FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating an example of detailed contents related to the failure analysis step (S1004) included in the flow of FIG. 1 in the method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

図11の故障解析工程(S1004)は、図2の場合と同様に、ロジック故障結果20とメモリ故障結果21を用いて、ロジック回路の故障箇所(ロジック故障)22とメモリ回路の故障箇所(メモリ故障)23とを複合マップとして半導体ウエハ全体のマップ上に重ねて表示する処理を含んでいる。これに加えて更に、図11の故障解析工程(S1004)は、図1のインライン検査工程(S1002)で得られた異物・欠陥111の検出箇所を複合マップ24bとして半導体ウエハ全体のマップ上に重ねて表示する処理を含んでいる。異物・欠陥111の検出箇所(座標)は、インライン検査工程(S1002)で出力される異物・欠陥検査結果110に含まれている。特に限定はされないが、複合マップ24b上に表示される異物・欠陥111の大きさは、例えば最小でコンマ数μm程度である。   The failure analysis step (S1004) of FIG. 11 uses the logic failure result 20 and the memory failure result 21 as in the case of FIG. 2 to use the logic circuit failure location (logic failure) 22 and the memory circuit failure location (memory). Failure) 23 as a composite map and displayed on the map of the entire semiconductor wafer. In addition to this, in the failure analysis step (S1004) of FIG. 11, the detection position of the foreign matter / defect 111 obtained in the inline inspection step (S1002) of FIG. 1 is overlaid on the map of the entire semiconductor wafer as a composite map 24b. Display processing. The detection location (coordinates) of the foreign object / defect 111 is included in the foreign object / defect inspection result 110 output in the inline inspection process (S1002). Although not particularly limited, the size of the foreign matter / defect 111 displayed on the composite map 24b is, for example, about a few μm at the minimum.

図12は、図11の複合マップ24bを生成する際のより詳細な処理内容の一例を示す説明図である。図12の処理内容は、前述した図3の処理内容に対して、更にインライン検査工程(S1002)の処理内容が加わり、これに伴い、図3の複合マップ24の代わりに、インライン検査結果を反映した複合マップ24bを生成するものとなっている。これ以外の処理内容に関しては、図3の場合と同様であるため、詳細な説明は省略する。インライン検査工程(S1002)では、図1で述べたように、インライン検査装置(異物・欠陥検査装置)120aが成膜工程(S1001)内の所定のプロセス処理間で異物・欠陥の有無を検査し、異物・欠陥を検出した場合にはその座標を異物・欠陥データ120bとして保存する。   FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of more detailed processing contents when the composite map 24b of FIG. 11 is generated. The processing content of FIG. 12 is the addition of the processing content of the inline inspection process (S1002) to the processing content of FIG. 3 described above, and accordingly, the inline inspection result is reflected instead of the composite map 24 of FIG. The composite map 24b is generated. Since the other processing contents are the same as those in the case of FIG. 3, detailed description thereof is omitted. In the in-line inspection step (S1002), as described in FIG. 1, the in-line inspection apparatus (foreign matter / defect inspection device) 120a inspects for the presence of foreign matter / defects during a predetermined process in the film forming step (S1001). If a foreign object / defect is detected, the coordinates are stored as foreign object / defect data 120b.

このような複合マップ24bを生成することで、実施の形態1で述べた各種効果に加えて、更に、次のような効果を得ることが可能となる。図13は、図11の複合マップ24bを生成することによる効果の一例を示す説明図である。図13に示すように、異物・欠陥データ120bを反映した複合マップ24bを生成することで、これに基づく詳細分類(S1300)が可能となる。詳細分類(S1300)では、異物・欠陥の検出箇所がロジック故障22またはメモリ故障23と一致しているか(S1301)、あるいは不一致であるか(S1304)が判別される。この判別処理は、コンピュータシステムによって自動的に行わせることも可能である。   By generating such a composite map 24b, the following effects can be obtained in addition to the various effects described in the first embodiment. FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of the effect obtained by generating the composite map 24b of FIG. As shown in FIG. 13, by generating the composite map 24b reflecting the foreign object / defect data 120b, detailed classification (S1300) based on the composite map 24b becomes possible. In the detailed classification (S1300), it is determined whether the foreign matter / defect detection location matches the logic failure 22 or the memory failure 23 (S1301) or does not match (S1304). This determination processing can be automatically performed by a computer system.

一致していた場合(S1301)、当該異物・欠陥111がロジック故障22またはメモリ故障23の故障原因となって歩留まり低下を引き起こしている可能性が高い。特に、当該異物・欠陥111とロジック故障22とメモリ故障23の全てが重なった場合には、当該異物・欠陥111が歩留まりに非常に高い影響を及ぼしている可能性が高い(S1302)。そこで、当該異物・欠陥が発生した成膜工程(S1001)内のプロセス処理を最優先で調査し、対策を施すことで、早期かつ効果的に歩留まり向上が図れる(S1303)。この際に、当該異物・欠陥111の位置やそれが発生したプロセス処理は予め判明しているため、故障箇所を絞り込むためのロジック解析やメモリ解析は不要であるか又は短い期間で行うことができ、これに伴い検査コストや解析コストの低減も図れる。   If they match (S1301), there is a high possibility that the foreign object / defect 111 causes the logic failure 22 or the memory failure 23 to cause a decrease in yield. In particular, when the foreign matter / defect 111, the logic failure 22 and the memory failure 23 all overlap, there is a high possibility that the foreign matter / defect 111 has a very high influence on the yield (S1302). Therefore, the process process in the film forming step (S1001) where the foreign matter / defect has occurred is investigated with the highest priority, and measures can be taken to improve the yield quickly and effectively (S1303). At this time, since the position of the foreign object / defect 111 and the process processing in which the foreign object / defect 111 has occurred are known in advance, logic analysis or memory analysis for narrowing down the failure location is unnecessary or can be performed in a short period of time. As a result, inspection costs and analysis costs can be reduced.

一方、不一致であった場合(S1304)、インライン検査工程(S1002)では検出できなかったロジック故障22およびメモリ故障23が存在することになる(S1304)。この場合、例えば当該ロジック故障22およびメモリ故障23の詳細解析を行い、その解析結果に基づいてインライン検査工程の見直し(故障原因に関連するプロセス処理間にインライン検査を挿入等)を行う(S1305)。これによって、更なる歩留まり向上が図れる。あるいは、例えばプロセス起因でない故障原因の観点から調整を行う(S1305)。これによって、ある程度の解析時間の短縮(検査コストの低減)が図れる。   On the other hand, if there is a mismatch (S1304), there will be a logic fault 22 and a memory fault 23 that could not be detected in the inline inspection process (S1002) (S1304). In this case, for example, a detailed analysis of the logic failure 22 and the memory failure 23 is performed, and an inline inspection process is reviewed (an inline inspection is inserted between process processes related to the cause of the failure) based on the analysis result (S1305). . As a result, the yield can be further improved. Alternatively, for example, adjustment is performed from the viewpoint of a cause of failure that is not caused by a process (S1305). As a result, the analysis time can be shortened to some extent (inspection cost can be reduced).

以上のように、本実施の形態2の半導体装置の製造方法を用いることで、代表的には、実施の形態1の場合と同様に、検査コストの低減や、あるいは早期の歩留まり向上などによる製品コストの低減が実現可能となり、加えて、インライン検査結果を反映させることで更なる検査コストの低減や早期の歩留まり向上による製品コストの低減などが図れる。   As described above, by using the method of manufacturing the semiconductor device of the second embodiment, typically, as in the case of the first embodiment, a product resulting from a reduction in inspection cost or an early improvement in yield. Cost reduction can be realized, and in addition, by reflecting the results of in-line inspection, it is possible to further reduce inspection costs and reduce product costs by improving yields at an early stage.

(実施の形態3)
本実施の形態3では、実施の形態2で述べた複合マップ上に、更に発光解析結果も反映させた半導体装置の製造方法について説明する。図14は、本発明の実施の形態3による半導体装置の製造方法において、図1のフローに含まれる故障解析工程(S1004)関連の詳細内容の一例を説明する概念図である。
(Embodiment 3)
In the third embodiment, a method for manufacturing a semiconductor device in which the emission analysis result is further reflected on the composite map described in the second embodiment will be described. FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating an example of detailed contents related to the failure analysis step (S1004) included in the flow of FIG. 1 in the method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

図14の故障解析工程(S1004)は、図11の場合と同様に、ロジック故障結果20、メモリ故障結果21および異物・欠陥検査結果110を用いて、ロジック故障22、メモリ故障23、および異物・欠陥111を複合マップとして半導体ウエハ全体のマップ上に重ねて表示する処理を含んでいる。これに加えて更に、図14の故障解析工程(S1004)は、図1の故障解析工程(S1004)内の発光解析(S1004a)で得られた発光箇所141を複合マップ24cとして半導体ウエハ全体のマップ上に重ねて表示する処理を含んでいる。発光箇所(座標)141は、発光解析装置等からの情報に基づいて作成された発光データ140に含まれている。   The failure analysis step (S1004) in FIG. 14 uses the logic failure result 20, the memory failure result 21, and the foreign object / defect inspection result 110 to obtain the logic failure 22, the memory failure 23, and the This includes a process of displaying the defect 111 as a composite map in an overlapping manner on the map of the entire semiconductor wafer. In addition to this, the failure analysis step (S1004) in FIG. 14 is a map of the entire semiconductor wafer with the light emission location 141 obtained in the light emission analysis (S1004a) in the failure analysis step (S1004) in FIG. It includes the process of overlaying and displaying. The light emission location (coordinates) 141 is included in the light emission data 140 created based on information from the light emission analysis device or the like.

図15は、図14の複合マップ24cを生成する際のより詳細な処理内容の一例を示す説明図である。図15の処理内容は、前述した図12の処理内容に対して、更に故障解析工程(S1004)内に発光解析に伴う処理内容が加わり、これに伴い、図12の複合マップ24bの代わりに、発光解析結果を反映した複合マップ24cを生成するものとなっている。これ以外の処理内容に関しては、図12の場合と同様であるため、詳細な説明は省略する。故障解析工程(S1004)では、図1で述べたように、発光解析装置150aが半導体ウエハを対象に発光画像150bを取得し、発光解析支援ソフト151が、座標抽出機能151aを用いて前述した発光画像150bにおける発光座標をレイアウト情報を含む設計データ35を参照しながら抽出する。発光解析支援ソフト151は、この抽出した座標を発光データ140として保存する。   FIG. 15 is an explanatory diagram showing an example of more detailed processing contents when the composite map 24c of FIG. 14 is generated. The processing content of FIG. 15 is further added to the processing content of FIG. 12 described above in addition to the processing content accompanying the light emission analysis in the failure analysis step (S1004), and accordingly, instead of the composite map 24b of FIG. The composite map 24c reflecting the light emission analysis result is generated. Since the other processing contents are the same as those in the case of FIG. 12, detailed description thereof is omitted. In the failure analysis step (S1004), as described with reference to FIG. 1, the light emission analysis device 150a acquires the light emission image 150b for the semiconductor wafer, and the light emission analysis support software 151 uses the coordinate extraction function 151a to perform the light emission described above. The light emission coordinates in the image 150b are extracted with reference to the design data 35 including layout information. The light emission analysis support software 151 stores the extracted coordinates as light emission data 140.

このような複合マップ24cを生成することで、実施の形態2で述べた各種効果に加えて、更に、次のような効果を得ることが可能となる。図16は、図14の複合マップ24cを生成することによる効果の一例を示す説明図である。図13で述べたように、インライン検査で検出できなかったロジック故障22またはメモリ故障23が存在した場合(S1304)、図16に示すように、複合マップ24cを用いることで、当該ロジック故障22またはメモリ故障23に対して更なる詳細分類(S1600)を行うことが可能となる。詳細分類(S1600)では、発光箇所141がロジック故障22またはメモリ故障23と一致しているか(S1601)、あるいは不一致であるか(S1604)が判別される。この判別処理は、コンピュータシステムによって自動的に行わせることも可能である。   By generating such a composite map 24c, the following effects can be obtained in addition to the various effects described in the second embodiment. FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example of the effect obtained by generating the composite map 24c of FIG. As shown in FIG. 13, when there is a logic failure 22 or a memory failure 23 that could not be detected by the in-line inspection (S1304), as shown in FIG. 16, by using the composite map 24c, the logic failure 22 or Further detailed classification (S1600) can be performed for the memory failure 23. In the detailed classification (S1600), it is determined whether the light emission location 141 matches the logic failure 22 or the memory failure 23 (S1601) or does not match (S1604). This determination processing can be automatically performed by a computer system.

一致していた場合(S1601)、当該発光箇所141に該当する異常がロジック故障22またはメモリ故障23の故障原因となって歩留まり低下を引き起こしている可能性が高い。特に、当該発光箇所141とロジック故障22とメモリ故障23の全てが重なった場合には、当該発光箇所141に該当する異常が歩留まりに非常に高い影響を及ぼしている可能性が高い(S1602)。そこで、当該発光箇所141を最優先で調査し、対策を施すことで、早期かつ効果的に歩留まり向上が図れる(S1603)。この際に、例えば発光解析装置による発光箇所141は、主にトランジスタの異常によって発生するため、平面上の座標に加えて異常を引き起こすプロセス処理(拡散層形成処理、ゲート酸化膜形成処理等)も予め十分に判明している。したがって、故障箇所を絞り込むためのロジック解析やメモリ解析は不要であるか又は短い期間で行うことができ、これに伴い解析コストや検査コストの低減も図れる。一方、不一致であった場合(S1604)、配線系の故障や、あるいは何らかのスタティックな故障等の観点から調整を行う(S1605)。これによって、ある程度の解析時間の短縮(解析コスト、検査コストの低減)が図れる。   If they match (S1601), there is a high possibility that the abnormality corresponding to the light emitting location 141 causes the logic failure 22 or the memory failure 23 to cause a decrease in yield. In particular, when all of the light emission location 141, the logic failure 22 and the memory failure 23 overlap, there is a high possibility that the abnormality corresponding to the light emission location 141 has a very high influence on the yield (S1602). Therefore, the yield can be improved early and effectively by investigating the light emitting spot 141 with the highest priority and taking countermeasures (S1603). At this time, for example, the light emission spot 141 by the light emission analysis device is mainly generated due to the abnormality of the transistor. It is fully known beforehand. Therefore, the logic analysis and the memory analysis for narrowing down the failure location are unnecessary or can be performed in a short period of time, and accordingly, the analysis cost and the inspection cost can be reduced. On the other hand, if there is a mismatch (S1604), adjustment is performed from the viewpoint of a wiring system failure or some static failure (S1605). As a result, the analysis time can be shortened to some extent (reduction in analysis cost and inspection cost).

以上のように、本実施の形態3の半導体装置の製造方法を用いることで、代表的には、実施の形態2の場合と同様に、検査コストの低減や、あるいは早期の歩留まり向上などによる製品コストの低減が実現可能となり、加えて、発光解析結果を反映させることで更なる検査コストの低減や早期の歩留まり向上などによる製品コストの低減が図れる。   As described above, by using the method of manufacturing the semiconductor device of the third embodiment, typically, as in the case of the second embodiment, a product resulting from a reduction in inspection cost or an early improvement in yield. Cost reduction can be realized, and in addition, by reflecting the light emission analysis result, the product cost can be reduced by further reducing the inspection cost and improving the yield at an early stage.

(実施の形態4)
実施の形態1〜3では、半導体ウエハを対象として複合マップを作成したが、勿論、半導体チップを対象として複合マップを作成することもできる。図17は、本発明の実施の形態4による半導体装置の製造方法において、その処理内容の一例を示すフロー図である。図17に示すフローは、図1で説明したフローに対して、更に、組み立て工程(S1005)、組み立て品検査工程(S1006)、および故障解析工程(S1007)が追加されたものとなっている。それ以外の工程に関しては、図1と同様であるため、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 4)
In the first to third embodiments, the composite map is created for the semiconductor wafer. Of course, the composite map can also be created for the semiconductor chip. FIG. 17 is a flowchart showing an example of processing contents in the method of manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. The flow shown in FIG. 17 is obtained by further adding an assembly step (S1005), an assembly inspection step (S1006), and a failure analysis step (S1007) to the flow described in FIG. Since the other steps are the same as those in FIG. 1, detailed description thereof is omitted.

組み立て工程(S1005)では、ウエハ検査工程(S1003)で良品となった半導体チップを対象に組み立て(パッケージング)を行う。組み立て品検査工程(S1006)では、この各半導体チップ(組み立て品)を対象に検査を行う。その検査内容は、前述したウエハ検査(S1003)の場合と同様に、テスタを用いたロジック部テスト(S1006a)およびメモリ部テスト(S1006b)や、IDDQテスト(S1006c)などを含む。ただし、その詳細な検査条件(例えば、タイミング条件、入力データの種類等)がウエハ検査(S1003)の場合と重複していたり、あるいは異なっていたりする。   In the assembly process (S1005), the semiconductor chip that has become a non-defective product in the wafer inspection process (S1003) is assembled (packaged). In the assembly inspection step (S1006), inspection is performed on each semiconductor chip (assembly). The inspection contents include a logic unit test (S1006a) and a memory unit test (S1006b) using a tester, an IDDQ test (S1006c), and the like, as in the case of the wafer inspection (S1003) described above. However, the detailed inspection conditions (for example, timing conditions, types of input data, etc.) may overlap or be different from those in the wafer inspection (S1003).

故障解析工程(S1007)では、前述したウエハ検査(S1003)に対する故障解析工程(S1004)の場合と同様に、実施の形態1〜3で述べたような複合マップ24,24b,24cが生成され、これに基づいて実施の形態1〜3で述べたような各種解析が効率的に行われる。ただし、この場合の複合マップは、半導体ウエハをマップ空間とするものではなく、半導体チップをマップ空間とするものである。そして、この解析によって故障原因が究明されると、故障解析工程(S1004)の場合と同様に、成膜工程(S1001)やインライン検査工程(S1002)に対して対策が施される。これによって、早期の歩留まり向上等が図れる。更に、故障原因が究明されると、場合によってはウエハ検査工程(S1003)に対して例えば検査項目の追加等の対策が施される。これによって、不良品を組み立てる必要がなくなり、コストを低減できる。   In the failure analysis step (S1007), as in the case of the failure analysis step (S1004) for the wafer inspection (S1003) described above, the composite maps 24, 24b, and 24c as described in the first to third embodiments are generated. Based on this, various analyzes as described in the first to third embodiments are efficiently performed. However, the composite map in this case does not use the semiconductor wafer as the map space but uses the semiconductor chip as the map space. When the cause of the failure is determined by this analysis, measures are taken for the film formation step (S1001) and the in-line inspection step (S1002) as in the case of the failure analysis step (S1004). As a result, the yield can be improved at an early stage. Further, when the cause of the failure is determined, measures such as addition of inspection items are taken for the wafer inspection step (S1003) in some cases. Thereby, it is not necessary to assemble a defective product, and the cost can be reduced.

以上のように、本実施の形態4の半導体装置の製造方法を用いることで、代表的には、実施の形態1〜3の場合と同様に、検査コストの低減や、あるいは早期の歩留まり向上などによる製品コストの低減が実現可能となる。   As described above, by using the manufacturing method of the semiconductor device of the fourth embodiment, typically, as in the case of the first to third embodiments, the inspection cost is reduced or the early yield is improved. The product cost can be reduced.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

例えば、実施の形態3では、実施の形態2の複合マップ24bに対して発光解析結果を重ね合わせたが、勿論、実施の形態1の複合マップ24に対して発光解析結果を重ね合わせることも可能である。   For example, in the third embodiment, the emission analysis result is superimposed on the composite map 24b of the second embodiment. Of course, the emission analysis result can be superimposed on the composite map 24 of the first embodiment. It is.

本実施の形態による半導体装置の製造方法は、特に、ロジック回路とメモリ回路が混在した半導体製品の製造工程に適用して有益なものである。   The method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment is particularly useful when applied to a manufacturing process of a semiconductor product in which a logic circuit and a memory circuit are mixed.

20,20a,20b ロジック故障結果
21,21a,21b,21c メモリ故障結果
22 ロジック故障
23 メモリ故障
24,24b,24c 複合マップ
30a ロジックテスタ
30b フェイルログ
31a 故障診断ソスト
31b ロジック解析支援ソフト
32a メモリテスタ又はロジックテスタ
33 メモリ解析支援ソフト
33a アドレス変換機能
33b,151a 座標変換機能
35 設計データ
50 半導体ウエハ
51 半導体チップ
52 ロジック・メモリ故障共通領域
53 ロジック故障のみ多発領域
54 メモリ故障のみ多発領域
70 メモリマット
71 ロジック故障とメモリ故障の交点
72 共通故障発生箇所
73 ロジック専用レイヤ
74 ロジック・メモリ共通レイヤ
DF,P 拡散層
CNT コンタクト層
M1〜M5 メタル配線層
81a,81b p型活性領域
82 n型活性領域
83,NWEL n型ウェル
84 バッティングディフュージョン
WL ワード線
BL ビット線
BLB 反転ビット線
MN nMOSトランジスタ
MP pMOSトランジスタ
VDD 電源電圧
GND 接地電源電圧
GT ゲート電極
SHC シェアードコンタクト
DC,GC コンタクト
SFF スキャンフリップフロップ
PN 外部ピン
SIN スキャンイン端子
SOUT スキャンアウト端子
100 メモリセル
101 デコーダ
110 異物・欠陥検査結果
111 異物・欠陥
120a インライン検査装置
120b 異物・欠陥データ
140 発光データ
141 発光箇所
151 発光解析支援ソフト
20, 20a, 20b Logic failure result 21, 21a, 21b, 21c Memory failure result 22 Logic failure 23 Memory failure 24, 24b, 24c Composite map 30a Logic tester 30b Fail log 31a Failure diagnosis sost 31b Logic analysis support software 32a Memory tester or Logic tester 33 Memory analysis support software 33a Address conversion function 33b, 151a Coordinate conversion function 35 Design data 50 Semiconductor wafer 51 Semiconductor chip 52 Logic / memory fault common area 53 Logic fault only frequent area 54 Memory fault only frequent area 70 Memory mat 71 Logic Intersection of failure and memory failure 72 Common failure occurrence location 73 Logic dedicated layer 74 Logic / memory common layer DF, P + diffusion layer CNT contact layer M1 to M5 Metal wiring layer 81a, 81b P-type active region 82 n-type active region 83, NWEL n-type well 84 Batting diffusion WL Word line BL Bit line BLB Inverted bit line MN nMOS transistor MP pMOS transistor VDD Power supply voltage GND Ground power supply voltage GT Gate electrode SHC shared contact DC, GC contact SFF scan flip-flop PN external pin SIN scan-in terminal SOUT scan-out terminal 100 memory cell 101 decoder 110 foreign matter / defect inspection result 111 foreign matter / defect 120a in-line inspection device 120b foreign matter / defect data 140 light emission data 141 Light emission point 151 Light emission analysis support software

Claims (10)

(a)半導体ウエハの主面にロジック回路およびメモリ回路を備えた半導体チップを形成するための複数の層を順次成膜する工程と、
(b)前記(a)工程によって成膜された前記半導体ウエハを検査する工程とを有し、
前記(b)工程は、
(b1)前記半導体ウエハ上に形成された前記ロジック回路を対象に電気的検査を行う工程と、
(b2)前記(b1)工程での電気的検査の結果を故障診断ソフトに入力することで前記ロジック回路内のロジック故障箇所の候補を選出する工程と、
(b3)前記半導体ウエハおよび前記半導体チップのレイアウト情報を参照し、前記ロジック故障箇所の候補がそれぞれ位置する前記半導体ウエハ上でのレイアウト座標を導出する工程と、
(b4)前記半導体ウエハ上に形成された前記メモリ回路を対象に電気的検査を行い、その結果得られた故障メモリアドレスを保存する工程と、
(b5)前記レイアウト情報を参照し、前記故障メモリアドレスに該当するメモリセルが位置する前記半導体ウエハ上でのレイアウト座標を導出する工程と、
(b6)前記(b3)工程および前記(b5)工程で得られた前記レイアウト座標を用い、前記半導体ウエハをマップ空間として前記ロジック故障箇所の候補の位置と前記故障メモリアドレスに該当するメモリセルの位置を重ねて表示した第1複合マップを生成する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(A) sequentially forming a plurality of layers for forming a semiconductor chip including a logic circuit and a memory circuit on a main surface of a semiconductor wafer;
(B) a step of inspecting the semiconductor wafer formed by the step (a),
The step (b)
(B1) performing an electrical inspection on the logic circuit formed on the semiconductor wafer;
(B2) selecting a candidate for a logic fault location in the logic circuit by inputting the result of the electrical inspection in the step (b1) to fault diagnosis software;
(B3) referring to layout information of the semiconductor wafer and the semiconductor chip, and deriving layout coordinates on the semiconductor wafer where the candidates for the logic fault locations are respectively located;
(B4) conducting an electrical test on the memory circuit formed on the semiconductor wafer and storing the resulting faulty memory address;
(B5) referring to the layout information, deriving layout coordinates on the semiconductor wafer where the memory cell corresponding to the failed memory address is located;
(B6) Using the layout coordinates obtained in the steps (b3) and (b5), using the semiconductor wafer as a map space, the candidate position of the logic fault location and the memory cell corresponding to the fault memory address Generating a first composite map in which the positions are displayed in an overlapping manner, and a method for manufacturing a semiconductor device.
請求項1記載の半導体装置の製造方法において、
前記複数の層は、前記ロジック回路と前記メモリ回路で共通に使用される共通層と、前記ロジック回路のみで使用される専用層とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the plurality of layers include a common layer used in common by the logic circuit and the memory circuit, and a dedicated layer used only by the logic circuit.
請求項2記載の半導体装置の製造方法において、
前記第1複合マップ上の一部となる第1領域に、前記ロジック故障箇所の候補と前記故障メモリアドレスに該当するメモリセルが併存して分布していた場合、前記第1領域では、前記故障メモリアドレスに該当するメモリセルに基づいた詳細解析が優先的に行われることを特徴とする半導体装置の製造方法。
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2.
If the logic failure location candidates and the memory cells corresponding to the failed memory address coexist in the first area that is a part of the first composite map, the failure occurs in the first area. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a detailed analysis based on a memory cell corresponding to a memory address is preferentially performed.
請求項3記載の半導体装置の製造方法において、
前記第1領域内で、前記ロジック故障箇所の候補と前記故障メモリアドレスに該当するメモリセルとで交点を持つ箇所があった場合、前記交点を持つ箇所に対する詳細解析が優先的に行われることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 3,
In the first area, when there is a location having an intersection between the candidate for the logic failure location and the memory cell corresponding to the failure memory address, the detailed analysis for the location having the intersection is preferentially performed. A method of manufacturing a semiconductor device.
請求項1記載の半導体装置の製造方法において、
(c)前記(a)工程の途中で行われ、前記半導体ウエハ上の異物および/または欠陥を検査し、検出した前記異物および/または欠陥が位置する前記半導体ウエハ上でのレイアウト座標を導出する工程を更に有し、
前記(b)工程は、更に、
(b7)前記(c)工程で得られた前記レイアウト座標を用い、前記第1複合マップ上に前記異物および/または欠陥の検出位置を重ねて表示した第2複合マップを生成する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
(C) Performed in the course of the step (a), inspecting the foreign matter and / or defect on the semiconductor wafer, and deriving layout coordinates on the semiconductor wafer where the detected foreign matter and / or defect is located. And further comprising a process
The step (b) further includes
(B7) using the layout coordinates obtained in the step (c), and generating a second composite map in which the detection positions of the foreign matters and / or defects are displayed on the first composite map. A method of manufacturing a semiconductor device.
請求項1記載の半導体装置の製造方法において、
前記(b)工程は、更に、
(b8)前記半導体ウエハ上に形成された前記ロジック回路および/または前記メモリ回路を対象に、異常箇所での発光を観察する装置を用いて発光解析を行う工程と、
(b9)前記発光を観測した位置の前記半導体ウエハ上でのレイアウト座標を導出する工程と、
(b10)前記(b9)工程で得られた前記レイアウト座標を用い、前記第1複合マップ上に前記発光を観測した位置を重ねて表示した第3複合マップを生成する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
The step (b) further includes
(B8) performing a light emission analysis on the logic circuit and / or the memory circuit formed on the semiconductor wafer using an apparatus for observing light emission at an abnormal location;
(B9) deriving layout coordinates on the semiconductor wafer at the position where the emission is observed;
(B10) generating a third composite map in which the layout coordinates obtained in the step (b9) are used to superimpose and display the position where the emission is observed on the first composite map. A method for manufacturing a semiconductor device.
(a)半導体ウエハの主面にロジック回路およびメモリ回路を備えた半導体チップを形成するための複数の層を順次成膜する工程と、
(b)前記(a)工程によって成膜された前記半導体ウエハを検査する工程と、
(c)前記(b)工程で良品と判定された前記半導体チップをパッケージ上に組み立てる工程と、
(d)前記(c)工程で組み立てられた前記半導体チップを検査する工程とを有し、
前記(d)工程は、
(d1)前記半導体チップ上に形成された前記ロジック回路を対象に電気的検査を行う工程と、
(d2)前記(d1)工程での電気的検査の結果を故障診断ソフトに入力することで前記ロジック回路内のロジック故障箇所の候補を選出する工程と、
(d3)前記半導体チップのレイアウト情報を参照し、前記ロジック故障箇所の候補がそれぞれ位置する前記半導体チップ上でのレイアウト座標を導出する工程と、
(d4)前記半導体チップ上に形成された前記メモリ回路を対象に電気的検査を行い、その結果得られた故障メモリアドレスを保存する工程と、
(d5)前記レイアウト情報を参照し、前記故障メモリアドレスに該当するメモリセルが位置する前記半導体チップ上でのレイアウト座標を導出する工程と、
(d6)前記(d3)工程および前記(d5)工程で得られた前記レイアウト座標を用い、前記半導体チップをマップ空間として前記ロジック故障箇所の候補の位置と前記故障メモリアドレスに該当するメモリセルの位置を重ねて表示した第1複合マップを生成する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(A) sequentially forming a plurality of layers for forming a semiconductor chip including a logic circuit and a memory circuit on a main surface of a semiconductor wafer;
(B) a step of inspecting the semiconductor wafer formed by the step (a);
(C) assembling the semiconductor chip determined to be non-defective in the step (b) on a package;
(D) a step of inspecting the semiconductor chip assembled in the step (c),
The step (d)
(D1) performing an electrical inspection on the logic circuit formed on the semiconductor chip;
(D2) selecting a candidate for a logic fault location in the logic circuit by inputting the result of the electrical inspection in the step (d1) to fault diagnosis software;
(D3) deriving layout coordinates on the semiconductor chip where the candidate of the logic fault location is located with reference to the layout information of the semiconductor chip;
(D4) performing an electrical test on the memory circuit formed on the semiconductor chip and storing the resulting faulty memory address;
(D5) referring to the layout information and deriving layout coordinates on the semiconductor chip where the memory cell corresponding to the failed memory address is located;
(D6) Using the layout coordinates obtained in the steps (d3) and (d5), using the semiconductor chip as a map space, the candidate position of the logic fault location and the memory cell corresponding to the fault memory address Generating a first composite map in which the positions are displayed in an overlapping manner, and a method for manufacturing a semiconductor device.
請求項7記載の半導体装置の製造方法において、
前記複数の層は、前記ロジック回路と前記メモリ回路で共通に使用される共通層と、前記ロジック回路のみで使用される専用層とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7.
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the plurality of layers include a common layer used in common by the logic circuit and the memory circuit, and a dedicated layer used only by the logic circuit.
請求項7記載の半導体装置の製造方法において、
(e)前記(a)工程の途中で行われ、前記半導体ウエハ上の異物および/または欠陥を検査し、検出した前記異物および/または欠陥が位置する前記半導体ウエハ上でのレイアウト座標を導出する工程を更に有し、
前記(d)工程は、更に、
(d7)前記(e)工程で得られた前記レイアウト座標の内の対象となる前記半導体チップに対応する前記レイアウト座標を用い、前記第1複合マップ上に前記異物および/または欠陥の検出位置を重ねて表示した第2複合マップを生成する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7.
(E) Performed in the middle of the step (a), inspecting foreign matter and / or defects on the semiconductor wafer, and deriving layout coordinates on the semiconductor wafer where the detected foreign matter and / or defects are located. And further comprising a process
The step (d) further includes
(D7) Using the layout coordinates corresponding to the target semiconductor chip in the layout coordinates obtained in the step (e), the detection positions of the foreign matter and / or defects are displayed on the first composite map. The manufacturing method of the semiconductor device characterized by including the process of producing | generating the 2nd composite map displayed in piles.
請求項7記載の半導体装置の製造方法において、
前記(d)工程は、更に、
(d8)前記半導体チップ上に形成された前記ロジック回路および/または前記メモリ回路を対象に、異常箇所での発光を観察する装置を用いて発光解析を行う工程と、
(d9)前記発光を観測した位置の前記半導体チップ上でのレイアウト座標を導出する工程と、
(d10)前記(d9)工程で得られた前記レイアウト座標を用い、前記第1複合マップ上に前記発光を観測した位置を重ねて表示した第3複合マップを生成する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7.
The step (d) further includes
(D8) performing a light emission analysis on the logic circuit and / or the memory circuit formed on the semiconductor chip using a device for observing light emission at an abnormal location;
(D9) deriving layout coordinates on the semiconductor chip at the position where the emission is observed;
(D10) generating a third composite map in which the layout coordinates obtained in the step (d9) are used to superimpose and display the position where the emission is observed on the first composite map. A method for manufacturing a semiconductor device.
JP2010074512A 2010-03-29 2010-03-29 Manufacturing method of semiconductor device Pending JP2011210775A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010074512A JP2011210775A (en) 2010-03-29 2010-03-29 Manufacturing method of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010074512A JP2011210775A (en) 2010-03-29 2010-03-29 Manufacturing method of semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011210775A true JP2011210775A (en) 2011-10-20

Family

ID=44941562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010074512A Pending JP2011210775A (en) 2010-03-29 2010-03-29 Manufacturing method of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011210775A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190137113A (en) 2017-03-30 2019-12-10 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Inspection system, wafer map indicator, wafer map display method, and computer program
JP2021097093A (en) * 2019-12-16 2021-06-24 Towa株式会社 Statistical data generation method, cutting device, and system
KR20220091730A (en) * 2020-12-24 2022-07-01 큐알티 주식회사 Inspection apparatus of beam for testing of semiconductor, and method of inspection for beam

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190137113A (en) 2017-03-30 2019-12-10 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Inspection system, wafer map indicator, wafer map display method, and computer program
US11009544B2 (en) 2017-03-30 2021-05-18 Tokyo Electron Limited Inspection system, wafer map display, wafer map display method, and computer program
JP2021097093A (en) * 2019-12-16 2021-06-24 Towa株式会社 Statistical data generation method, cutting device, and system
WO2021124602A1 (en) * 2019-12-16 2021-06-24 Towa株式会社 Statistic data generation method, cutting device, and system
CN114746232A (en) * 2019-12-16 2022-07-12 Towa株式会社 Statistical data generation method, cutting device and system
TWI798610B (en) * 2019-12-16 2023-04-11 日商Towa股份有限公司 Statistical data generating method, cutting device and system
JP7377092B2 (en) 2019-12-16 2023-11-09 Towa株式会社 Statistical data generation method, cutting device and system
CN114746232B (en) * 2019-12-16 2024-03-19 Towa株式会社 Statistical data generation method, cutting device and system
KR20220091730A (en) * 2020-12-24 2022-07-01 큐알티 주식회사 Inspection apparatus of beam for testing of semiconductor, and method of inspection for beam
KR102425048B1 (en) 2020-12-24 2022-07-27 큐알티 주식회사 Inspection apparatus of beam for testing of semiconductor, and method of inspection for beam

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6553329B2 (en) System for mapping logical functional test data of logical integrated circuits to physical representation using pruned diagnostic list
US20090322360A1 (en) Test system for identifying defects and method of operating the same
Ryan et al. Process defect trends and strategic test gaps
Cheng et al. Enhancing transition fault model for delay defect diagnosis
JP2011210775A (en) Manufacturing method of semiconductor device
Quah et al. Static fault localization of subtle metallization defects using near infrared photon emission microscopy
Toh et al. In-depth electrical analysis to reveal the failure mechanisms with nanoprobing
Yeoh et al. Debugging MBIST hard fails without bitmapping
He et al. Defect-Directed Stress Testing Based on Inline Inspection Results
Baltagi et al. Embedded memory fail analysis for production yield enhancement
Thor et al. Significance of dynamic electrical fault isolation techniques on buried via void defects
Song SRAM failure analysis evolution driven by technology scaling
Yeoh et al. LADA methodologies to localize embedded memory failure
Patterson et al. E-Beam Hot Spot Inspection for Early Detection of Systematic Patterning Problems for a 22 nm SOI Technology
Faraby et al. Efficient fault isolation and failure analysis methods to root cause defects in microprocessors
Appello et al. Rapid root cause analysis and process change validation with design-centric volume diagnostics in production yield enhancement
Ouimet et al. Analysis of 0.13 μm CMOS technology using time resolved light emission
Balachandran et al. Expediting ramp-to-volume production
Yeoh et al. Significance of pre-and post-EFI data processing to enhance dynamic electrical fault isolation success
Goh et al. Faster Localization of Logic Soft Failures Using a Combination of Scan Diagnosis at Reduced VDD and LADA
Mendaros Enhancing the SRAM Failure Analysis Process
Lee et al. Wafer-Level Failure Analysis Process Flow
Burmer et al. Statistical evaluation of scan test diagnosis results for yield enhancement of logic designs
Chuang et al. Conductive atomic force microscopy application on leaky contact analysis and characterization
Dayanand et al. Static fault localization on Memory failures using Photon Emission Microscopy