JP2012204544A - Inspection method and inspection device for semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、半導体装置の検査方法および検査装置に関するものである。 FIELD Embodiments described herein relate generally to a semiconductor device inspection method and inspection apparatus.
近年、半導体製造プロセスの微細化およびウエハの大口径化により、1枚の半導体ウエハ上に非常に多くの半導体装置が形成されるようになってきた。その結果、半導体ウエハ上に形成された半導体装置のそれぞれの特性を検査するウエハ検査の時間が増大する傾向にある。 In recent years, a large number of semiconductor devices have been formed on a single semiconductor wafer due to miniaturization of semiconductor manufacturing processes and an increase in wafer diameter. As a result, the wafer inspection time for inspecting the characteristics of each semiconductor device formed on the semiconductor wafer tends to increase.
かかるウエハ検査の時間短縮を図るために、多くのプローブ針(検査針)を有するプローブカードによって、同時に複数個の半導体装置にプローブ針を接触させて複数個の半導体装置の特性を同時に検査する多数個検査が実施されている。 In order to shorten the time for such wafer inspection, a probe card having a large number of probe needles (inspection needles) is used to simultaneously inspect the characteristics of a plurality of semiconductor devices by simultaneously contacting the probe needles with a plurality of semiconductor devices. Individual inspection has been carried out.
このようなウエハ検査においては、例えば、磨耗やごみ付着などによって特定のプローブ針の接触不良が発生したり、プローブカードに接続されたパフォーマンスボード内の特定の接続端子に接続不良などが発生したりする場合がある。 In such wafer inspection, for example, contact failure of a specific probe needle occurs due to wear or dust adhesion, or a connection failure occurs in a specific connection terminal in a performance board connected to the probe card. There is a case.
本発明が解決しようとする課題は、半導体ウエハ上に形成された半導体装置の特性不良を精度よく検出することができる半導体装置の検査方法および検査装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an inspection method and an inspection apparatus for a semiconductor device capable of accurately detecting a characteristic defect of the semiconductor device formed on the semiconductor wafer.
実施形態によれば、第1ウエハ検査工程と、2ウエハ検査工程と、判定工程とを含む半導体装置の検査方法が提供される。前記第1ウエハ検査工程は、複数個の半導体装置に同時にプローブ針を接触させるプローブカードの半導体ウエハに対する位置を移動させながら、前記複数個単位で前記半導体ウエハ上に形成された半導体装置の特性を検査する。前記第2ウエハ検査工程は、前記第1ウエハ検査工程によって特性不良と判定された半導体装置の前記半導体ウエハ上の分布に基づいて、前記プローブカードの半導体ウエハに対する位置を前記第1ウエハ検査工程の位置からずらして、前記半導体装置の特性を再検査する。前記判定工程は、前記第2ウエハ検査工程による再検査の結果に基づいて、前記半導体装置の特性不良のうち、複数個の半導体装置単位で行われる製造処理において生じる特性不良を判定する。 According to the embodiment, a semiconductor device inspection method including a first wafer inspection process, a two-wafer inspection process, and a determination process is provided. In the first wafer inspection step, the characteristics of the semiconductor device formed on the semiconductor wafer in a plurality of units are moved while moving the position of the probe card with which the probe needles are simultaneously brought into contact with the plurality of semiconductor devices with respect to the semiconductor wafer. inspect. In the second wafer inspection process, the position of the probe card with respect to the semiconductor wafer is determined based on the distribution of the semiconductor device on the semiconductor wafer determined to be defective in the characteristics by the first wafer inspection process. The characteristics of the semiconductor device are re-inspected by shifting from the position. The determination step determines a characteristic defect that occurs in a manufacturing process performed in units of a plurality of semiconductor devices among the characteristic defects of the semiconductor device based on a result of re-inspection in the second wafer inspection step.
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる半導体装置の検査方法および検査装置を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下では、半導体装置の検査方法を単に「検査方法」と、半導体装置の検査装置を単に「検査装置」と、それぞれ記載する。 Exemplary embodiments of an inspection method and an inspection apparatus for a semiconductor device according to embodiments will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below. In the following description, a semiconductor device inspection method is simply referred to as an “inspection method”, and a semiconductor device inspection device is simply referred to as an “inspection device”.
まず、実施形態にかかる検査方法を、図1、図2および図3を用いて説明する。図1は、実施形態にかかる検査方法の説明図、図2は、プローブ針の接触不良によって生じる特性不良の誤判定の一例を示す説明図、図3は、製造工程によって生じる特性不良に対する判定方法の一例を示す説明図である。 First, the inspection method according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3. FIG. 1 is an explanatory diagram of an inspection method according to the embodiment, FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of erroneous determination of a characteristic failure caused by a probe needle contact failure, and FIG. 3 is a determination method for a characteristic failure caused by a manufacturing process. It is explanatory drawing which shows an example.
実施形態にかかる検査方法は、パフォーマンスボードに取り付けられたプローブカードを用いて、半導体ウエハ上に形成された半導体装置を検査するウエハ検査を行う。 The inspection method according to the embodiment performs wafer inspection for inspecting a semiconductor device formed on a semiconductor wafer using a probe card attached to a performance board.
プローブカードは、多くのプローブ針を有しており、同時に複数個の被検査半導体装置(Device Under Test:DUT)にプローブ針を接触させることができる。これにより、同時に複数個の半導体装置の特性を検査する多数個検査を可能としている。 The probe card has many probe needles, and the probe needles can be brought into contact with a plurality of semiconductor devices under test (DUT) at the same time. Thereby, it is possible to inspect a plurality of semiconductor devices for inspecting characteristics of a plurality of semiconductor devices at the same time.
具体的には、図1に示すように、プローブカードは、X方向に2個分、かつY方向に2個分の合計4個分の半導体装置に対して同時にプローブ針を接触させることができる。ここでは、説明の便宜上、プローブカードのプローブ針に同時に接触する4個のDUT位置をDUT位置p1〜p4として規定する。 Specifically, as shown in FIG. 1, the probe card can contact the probe needles simultaneously with a total of four semiconductor devices for two in the X direction and two in the Y direction. . Here, for convenience of explanation, the four DUT positions simultaneously contacting the probe needles of the probe card are defined as DUT positions p1 to p4.
そして、実施形態にかかるウエハ検査では、プローブカードと半導体ウエハとの相対位置を変えながら、4個の半導体装置単位で特性検査を行っており、これにより、1つずつ半導体装置を検査する検査方法に比べて、ウエハ検査の時間を短縮することができる。 In the wafer inspection according to the embodiment, the characteristic inspection is performed in units of four semiconductor devices while changing the relative positions of the probe card and the semiconductor wafer, thereby inspecting the semiconductor devices one by one. Compared to the above, the wafer inspection time can be shortened.
なお、同時に検査できる半導体装置の数はこれに限られるものではなく、2個以上の半導体装置を同時に検査できればよく、例えば、X方向に3個分、かつY方向に2個分の合計で6個の半導体装置に同時にプローブ針を接触できるプローブカードとしてもよい。 Note that the number of semiconductor devices that can be inspected at the same time is not limited to this, and it is sufficient that two or more semiconductor devices can be inspected simultaneously. For example, a total of 6 semiconductor devices in the X direction and 2 in the Y direction. It is good also as a probe card which can contact a probe needle with the semiconductor device simultaneously.
かかるウエハ検査においては、例えば、特定のプローブ針の接触不良が発生したり、プローブカードに接続されたパフォーマンスボード内の特定の接続端子に接続不良などが発生したりする場合がある。特定のプローブ針の接触不良や特定の接続端子の接続不良が発生した場合、同時に検査される半導体装置のうち特定位置の半導体装置が特性不良として誤判定される場合がある。 In such wafer inspection, for example, a contact failure of a specific probe needle may occur, or a connection failure may occur at a specific connection terminal in a performance board connected to the probe card. When contact failure of a specific probe needle or connection failure of a specific connection terminal occurs, a semiconductor device at a specific position among semiconductor devices to be inspected at the same time may be erroneously determined as a characteristic failure.
かかる特性不良はプローブカードに対する半導体装置の位置に応じて発生する。例えば、プローブカードのうちDUT位置p1の半導体装置に対するプローブ針の接触が良好でない場合、図2(a)に示すように、DUT位置p1にある半導体装置の特性不良が多く検出される。 Such characteristic failure occurs depending on the position of the semiconductor device with respect to the probe card. For example, when the probe needle is not in good contact with the semiconductor device at the DUT position p1 in the probe card, as shown in FIG. 2A, many characteristic defects of the semiconductor device at the DUT position p1 are detected.
なお、図2(a)においては、半導体ウエハに形成される半導体装置のうち、X方向に4列分(X1〜X4)かつY方向に4行分(Y1〜Y4)の半導体装置に対するプローブカードの位置関係と、特性不良として検出される半導体装置との位置を示している。 In FIG. 2A, among the semiconductor devices formed on the semiconductor wafer, the probe card for the semiconductor devices of four columns (X1 to X4) in the X direction and four rows (Y1 to Y4) in the Y direction. And the position of the semiconductor device detected as a characteristic defect.
このように、プローブカードの特定位置に対応した特性不良が検出される場合、実際の半導体装置は特性不良でなく、誤判定した可能性がある。 Thus, when a characteristic defect corresponding to a specific position of the probe card is detected, the actual semiconductor device may not be a characteristic defect but may be erroneously determined.
そこで、半導体ウエハに対するプローブカードの位置をX方向に半導体装置1個分だけずらして再検査した場合、例えば、図2(b)に示す結果になる。図2(b)に示すような結果になった場合、プローブカードのうちDUT位置p1に関する検査に問題があり、特性不良の判定が検査側の誤判定であることを検出できる。 Accordingly, when the position of the probe card with respect to the semiconductor wafer is shifted in the X direction by one semiconductor device and reinspected, for example, the result shown in FIG. 2B is obtained. When the result shown in FIG. 2B is obtained, it can be detected that there is a problem in the inspection related to the DUT position p1 in the probe card, and the determination of the characteristic failure is an erroneous determination on the inspection side.
ところが、半導体ウエハ上に形成される半導体装置の特性不良は、検査工程以前の製造装置のゆらぎなどに起因して、半導体ウエハにおいて規則的な不良分布を有することがある。 However, characteristic defects of the semiconductor device formed on the semiconductor wafer may have a regular defect distribution in the semiconductor wafer due to fluctuations in the manufacturing apparatus before the inspection process.
例えば、半導体ウエハ上にパターンを形成する際に露光装置によって行われる露光処理は、複数個の半導体装置を一つの露光処理単位とし、かかる露光処理を複数個の半導体装置ごとに行う。そして、露光位置によってフォトマスクの形状や露光強度などの露光条件が異なる場合、同時に露光される半導体装置間で露光結果にばらつきが発生する。 For example, the exposure processing performed by the exposure apparatus when forming a pattern on a semiconductor wafer uses a plurality of semiconductor devices as one exposure processing unit, and the exposure processing is performed for each of the plurality of semiconductor devices. When the exposure conditions such as the photomask shape and exposure intensity differ depending on the exposure position, the exposure results vary among the semiconductor devices exposed at the same time.
このように、同時に露光される半導体装置間で露光結果にばらつきが発生すると、特性不良となる半導体装置が半導体ウエハ上に露光位置に応じた分布で発生する場合がある。そのため、検査側の誤判定なのか、露光処理に起因する特性不良なのかを精度よく判定できない恐れがある。このことは、露光処理に限らず、例えば、複数個の半導体装置単位ごとに製造処理を行う場合にも発生する恐れがある。また、半導体ウエハの最外周など半導体ウエハの特定の位置にプローブカードの特定のDUT位置が偏りやすい場合など、DUT位置と半導体ウエハ上の位置との関係に偏りがある場合にも、発生する恐れがある。 As described above, when the exposure result varies among the semiconductor devices exposed at the same time, there may be a case where a semiconductor device having a characteristic defect is generated on the semiconductor wafer with a distribution corresponding to the exposure position. For this reason, there is a possibility that it may not be possible to accurately determine whether it is an erroneous determination on the inspection side or a characteristic defect caused by the exposure process. This is not limited to the exposure process, and may occur, for example, when a manufacturing process is performed for each of a plurality of semiconductor device units. Also, it may occur when the relationship between the DUT position and the position on the semiconductor wafer is biased, such as when the specific DUT position of the probe card tends to be biased at a specific position of the semiconductor wafer such as the outermost periphery of the semiconductor wafer. There is.
ここで、露光装置による露光処理が、図1に示すように、X方向で2個、かつY方向で2個の合計4個の半導体装置に対して同時に行われるとする。なお、説明の便宜上、同時に露光される4個の半導体装置の位置を露光位置a〜dとして規定する。 Here, it is assumed that the exposure processing by the exposure apparatus is simultaneously performed on a total of four semiconductor devices, two in the X direction and two in the Y direction, as shown in FIG. For convenience of explanation, the positions of the four semiconductor devices exposed simultaneously are defined as exposure positions a to d.
そして、図3(a)に示すような位置の半導体装置が特性不良と判定されたとする。すなわち、X1:Y1の位置、X1:Y3の位置、X4:Y1の位置およびX4:Y3の位置でそれぞれ半導体装置の特性不良が判定されたとする。この場合、プローブカードにおけるDUT位置p1およびDUT位置p2で特性不良と判定される半導体装置の数が多いため、検査側の誤判定の可能性がある。 Then, it is assumed that the semiconductor device at the position as shown in FIG. That is, it is assumed that the characteristic failure of the semiconductor device is determined at the position X1: Y1, the position X1: Y3, the position X4: Y1, and the position X4: Y3. In this case, since there are a large number of semiconductor devices that are determined to have poor characteristics at the DUT position p1 and the DUT position p2 in the probe card, there is a possibility of erroneous determination on the inspection side.
しかし、露光処理において、同時露光範囲が、[X1〜X2:Y1〜Y2]の範囲、[X1〜X2:Y3〜Y4]の範囲、[X3〜X4:Y1〜Y2]の範囲、[X3〜X4:Y3〜Y4]の範囲であるとした場合、露光位置aおよび露光位置b(図1参照)の半導体装置の一部が特性不良と判定されている。 However, in the exposure process, the simultaneous exposure range is a range of [X1-X2: Y1-Y2], a range of [X1-X2: Y3-Y4], a range of [X3-X4: Y1-Y2], [X3- X4: Y3 to Y4], it is determined that a part of the semiconductor device at the exposure position a and the exposure position b (see FIG. 1) has a characteristic defect.
このような状況において、上述したように、半導体ウエハに対するプローブカードの位置をX方向に半導体装置1個分だけずらして半導体ウエハ上の半導体装置の特性を再検査したとする。かかる再検査を行った結果が図3(b)に示す結果になった場合、再検査でもDUT位置p1およびDUT位置p2で特性不良と判定される半導体装置の数が多い。 In such a situation, as described above, it is assumed that the position of the probe card with respect to the semiconductor wafer is shifted by one semiconductor device in the X direction and the characteristics of the semiconductor device on the semiconductor wafer are re-inspected. When the result of such re-inspection is the result shown in FIG. 3B, there are a large number of semiconductor devices that are determined to have poor characteristics at the DUT position p1 and DUT position p2 even in the re-inspection.
半導体装置の実際特性が正常と判定される範囲のぎりぎりにあるような場合、検査環境によって同じ半導体装置でも特性不良と判定したりしなかったりする。そのため、再検査を行った結果が図3(b)に示す結果になった場合でも検査側の誤判定の可能性は排除することができない。 When the actual characteristic of the semiconductor device is just in the range where it is determined to be normal, the same semiconductor device may or may not be determined to be defective due to the inspection environment. Therefore, even if the result of the re-inspection is the result shown in FIG. 3B, the possibility of erroneous determination on the inspection side cannot be excluded.
そこで、実施形態にかかる検査方法では、特性不良と判定された半導体装置の半導体ウエハ上の分布に基づいて、ウエハ検査を再度実施するようにしている。例えば、初回のウエハ検査の結果が図3(a)に示す結果となった場合、X方向に連続する半導体装置が特性不良として判定される数が多い。そこで、例えば、X方向に加えY方向へも半導体装置1個分だけずらして再検査を行うようにする。 Therefore, in the inspection method according to the embodiment, the wafer inspection is performed again based on the distribution on the semiconductor wafer of the semiconductor device determined to have a characteristic defect. For example, when the result of the first wafer inspection is the result shown in FIG. 3A, a large number of semiconductor devices that are continuous in the X direction are determined as characteristic defects. Therefore, for example, the re-inspection is performed by shifting by one semiconductor device in the Y direction in addition to the X direction.
かかる再検査の結果が例えば、図3(c)に示す結果となった場合、特性不良の判定が検査側の誤判定ではなく、製造処理に起因することを判定することができる。一方、図3(d)に示す結果となった場合、特性不良の判定が製造処理に起因するものではなく、検査側の誤判定によるものであることを判定することができる。また、Y方向に連続して半導体装置が特性不良として判定された場合、X方向へ半導体装置1個分だけずらして再検査を行うようにする。 For example, when the result of the re-inspection is the result shown in FIG. 3C, it can be determined that the determination of the characteristic failure is not an erroneous determination on the inspection side but is caused by the manufacturing process. On the other hand, when the result shown in FIG. 3D is obtained, it can be determined that the determination of the characteristic failure is not due to the manufacturing process but is due to an erroneous determination on the inspection side. In addition, when it is determined that the semiconductor device is continuously defective in the Y direction, the re-inspection is performed by shifting by one semiconductor device in the X direction.
このように、実施形態にかかる検査方法では、規則的な特性不良の判定が製造処理に起因するものか、検査側の誤判定によるものであるかを精度よく検出することができる。そのため、半導体ウエハ上に形成された半導体装置の特性不良を精度よく検出することができる。 As described above, in the inspection method according to the embodiment, it is possible to accurately detect whether the regular determination of the characteristic defect is caused by the manufacturing process or the erroneous determination on the inspection side. Therefore, it is possible to accurately detect a characteristic defect of the semiconductor device formed on the semiconductor wafer.
以下、実施形態にかかる検査方法および検査装置について、さらに具体的に説明する。図4は、実施形態にかかる検査装置の模式図であり、図5は、実施形態にかかる検査管理装置の構成図である。 Hereinafter, the inspection method and the inspection apparatus according to the embodiment will be described more specifically. FIG. 4 is a schematic diagram of the inspection apparatus according to the embodiment, and FIG. 5 is a configuration diagram of the inspection management apparatus according to the embodiment.
図4に示すように、実施形態にかかる検査装置10は、検査処理装置11と検査管理装置12を備える。なお、ここでは、検査処理装置11と検査管理装置12とに分けているが、一例に過ぎず、検査装置10の構成はこれに限られるものではない。
As shown in FIG. 4, the
検査処理装置11は、プローブ部20と、載置ユニット30とを備える。さらに、プローブ部20は、テストヘッド21と、パフォーマンスボード22と、装着部材23と、プローブカード24とを備える。
The
テストヘッド21は、半導体ウエハW上に形成された半導体装置に印加する電源電圧および電気信号を生成し、かかる電気信号に対して半導体装置から出力される電気信号を取得する。また、テストヘッド21は、半導体装置から取得した電気信号に基づいて半導体装置の電気的特性の良否を判定する。なお、テストヘッド21が判定する電気的特性の良否判定は、検査管理装置12側で行ってもよい。
The
パフォーマンスボード22は、テストヘッド21とプローブカード24との間の信号の受け渡しを行う。かかるパフォーマンスボード22の下側にはプローブカード24を装着する装着部材23が設けられている。装着部材23の下側には、プローブカード24を嵌め込むための凹部が設けられ、かかる凹部内にプローブカード24が嵌め込まれる。
The performance board 22 exchanges signals between the
プローブカード24は、N個の半導体装置に形成された複数のパッドのそれぞれに接触させる複数のプローブ針25を有しており、半導体ウエハW上に形成されたN個の半導体装置のそれぞれの入力パッドにプローブ針25から電気信号を印加する。また、プローブカード24は、さらにN個の半導体装置の出力パッドからそれぞれ出力された複数の電気信号をプローブ針25によって取得し、パフォーマンスボード22へ送る。
The
載置ユニット30は、半導体ウエハWを上面に吸着するステージ31と、ステージ31を図示しない複数のモータによってX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向に移動させる移動機構32とを備えている。
The mounting
検査管理装置12は、検査処理装置11に半導体装置の検査を行わせ、検査処理装置11から出力される検査結果に基づいて半導体装置の再検査を実行させる。
The
かかる検査管理装置12は、図5に示すように、制御部40と、記憶部41とを備える。さらに、制御部40は、第1検査処理部40aと、特性不良分布解析部40bと、第2検査条件決定部40cと、第2検査処理部40dと、判定部40eとを備える。
As shown in FIG. 5, the
また、記憶部41は、第1検査条件データ41aと、第1検査結果データ41bと、特性不良分布データ41cと、第2検査条件データ41dと、第2検査結果データ41eとを記憶する記憶領域を有する。
The
第1検査処理部40aは、記憶部41から第1検査条件データ41aを読み出し、かかる第1検査条件データ41aに基づいて、検査処理装置11に第1ウエハ検査を実行させる。第1検査条件データ41aには、プローブカード24で同時に検査するN個以下の半導体装置の組(以下、検査グループと記載する)の情報が含まれている。
The first
ここでは、図6に示すように、行方向にX方向で3個、かつY方向で2個の合計6個の半導体装置に対してプローブ針25を同時に接触させるプローブカード24を用いる例を説明する。図6は、プローブカード24と半導体装置の位置との関係を示す図であり、以下においては、図6に示す1〜6の位置をそれぞれDUT位置1〜6として規定する。
Here, as shown in FIG. 6, an example is described in which a
そして、第1検査条件データ41aには、図7に示すように、検査グループの情報が含まれる。図7は、プローブカード24のDUT位置1〜6と半導体ウエハW上の半導体装置の位置との関係を示す図である。図7に示す1〜6の番号は、図6に示すプローブカード24のDUT位置1〜6に対応するものである。第1検査条件データ41aには、検査グループの検査順番の情報が含まれる。なお、検査グループの検査順番は、プローブカード24のプローブ針25による検査グループへの接触順番である。
The first inspection condition data 41a includes inspection group information as shown in FIG. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the DUT positions 1 to 6 of the
図5に示す第1検査処理部40aは、第1検査条件データ41aに規定された接触順番に従った順番で半導体装置を検査グループ単位で検査処理装置11に検査を実行させ、半導体ウエハW上に形成された全ての半導体装置の特性を検査処理装置11に検査させる。そして、第1検査処理部40aは、かかる第1ウエハ検査の結果を検査処理装置11から取得し第1検査結果データ41bとして記憶部41に記憶する。
The first
特性不良分布解析部40bは、記憶部41に記憶された第1検査結果データ41bを読み出し、かかる第1検査結果データ41bに基づき、第1ウエハ検査において特性不良として検出された半導体装置の半導体ウエハW上の分布(以下、特性不良チップ分布と記載する)を解析する。そして、特性不良分布解析部40bは、特性不良チップ分布を解析し、かかる特性不良チップ分布が規則的な分布を示すものであるかを判定する。
The characteristic defect
例えば、図8に示すように、半導体ウエハW上に特性不良の半導体装置が分布しているとする。この場合、DUT位置1の半導体装置とDUT位置4の半導体装置とが特性不良となっている数が多いため、特性不良分布解析部40bは、特性不良チップ分布が規則的な分布を示すものであると判定する。図8は、半導体ウエハW上に形成される半導体装置の特性不良の分布の一例を示す図である。
For example, assume that semiconductor devices having poor characteristics are distributed on the semiconductor wafer W as shown in FIG. In this case, since there are a large number of characteristic defects in the semiconductor device at
特性不良分布解析部40bは、このように解析した特性不良チップ分布を特性不良分布データ41cとして、記憶部41に記憶する。
The characteristic defect
第2検査条件決定部40cは、記憶部41に記憶された特性不良分布データ41cを読み出し、かかる特性不良分布データ41cに基づいて、再検査である第2ウエハ検査の条件を含む第2検査条件データ41dを生成する。
The second inspection condition determination unit 40c reads out the characteristic
すなわち、第2検査条件決定部40cでは、特性不良チップ分布に規則的な特性不良の分布が見られる場合に、かかる特性不良チップ分布の原因が、プローブカード24を含む検査装置10に起因するものであるのかを判定可能とする検査条件を第2検査条件データ41dとして生成する。一方、第2検査条件決定部40cは、特性不良チップ分布に規則的な特性不良の分布が見られない場合には、第2検査条件データ41dを記憶部41に記憶しない。
That is, in the second inspection condition determining unit 40c, when a regular characteristic defect distribution is found in the characteristic defect chip distribution, the cause of the characteristic defect chip distribution is caused by the
半導体ウエハW上に形成される半導体装置は、一部の製造工程において、複数個単位で製造処理が行われる。ここでは、露光装置による露光処理の工程において、図9に示すように、X方向で3個、かつY方向で4個の合計12個の半導体装置に対して同時に行われるものとする。図9は、露光工程と半導体装置の位置との関係を示す図である。説明の便宜上、図9に示すように、同時に露光される12個の半導体装置のそれぞれの位置を露光位置a〜lとして規定する。 The semiconductor device formed on the semiconductor wafer W is manufactured in units of a plurality of units in some manufacturing processes. Here, in the step of the exposure process by the exposure apparatus, as shown in FIG. 9, a total of twelve semiconductor devices, three in the X direction and four in the Y direction, are performed simultaneously. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the exposure process and the position of the semiconductor device. For convenience of explanation, as shown in FIG. 9, the positions of 12 semiconductor devices exposed simultaneously are defined as exposure positions a to l.
また、同時に露光される半導体装置の組(以下、露光グループと記載する)が図10に示すような状態であるとする。図10は、半導体装置の特性不良の分布の一例を示す図である。図10に示すアルファベットは、図9に示す露光処理単位の露光位置a〜lに対応する。 Further, it is assumed that a set of semiconductor devices exposed simultaneously (hereinafter referred to as an exposure group) is in a state as shown in FIG. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a distribution of characteristic defects of a semiconductor device. The alphabets shown in FIG. 10 correspond to the exposure positions a to l of the exposure processing unit shown in FIG.
また、図10に示す半導体装置の特性不良は、図8に示す半導体装置の特性不良と同じである。すなわち、図8は、半導体装置の位置をプローブカード24のDUT位置1〜6の位置と対応させて表し、図10は、半導体装置の位置を同時露光工程の露光位置a〜lの位置と対応させて表している。
Further, the characteristic failure of the semiconductor device shown in FIG. 10 is the same as the characteristic failure of the semiconductor device shown in FIG. That is, FIG. 8 shows the position of the semiconductor device corresponding to the positions of the DUT positions 1 to 6 of the
図11は、図8および図10に示す特性不良の分布状態の半導体ウエハWについて、同時露光工程の露光位置a〜lに対する特性不良、および、プローブ部20のDUT位置1〜6に対する特性不良をそれぞれ集計した表である。図11に示すように、DUT位置1の半導体装置およびDUT位置4の半導体装置が特性不良となっている数が多く、また、露光位置aの半導体装置、露光位置dの半導体装置および露光位置gの半導体装置が特性不良となっている数が多い。
FIG. 11 shows the characteristic failure with respect to the exposure positions a to l in the simultaneous exposure process and the characteristic failure with respect to the DUT positions 1 to 6 of the
したがって、第1ウエハ検査の結果からは、規則的に分布する特性不良が検査装置10に起因するものなのか露光工程に起因するものなのかを区別することが難しい。
Therefore, it is difficult to distinguish from the results of the first wafer inspection whether the regularly distributed characteristic defects are caused by the
そこで、図5に示す第2検査条件決定部40cは、第1ウエハ検査において規定した検査グループとは異なる検査グループを規定する。すなわち、第2検査条件決定部40cは、同時にプローブカード24のプローブ針25を接触させる6個の半導体装置のうちいくつかの半導体装置を置き換える。
Therefore, the second inspection condition determination unit 40c shown in FIG. 5 defines an inspection group different from the inspection group defined in the first wafer inspection. That is, the second inspection condition determination unit 40c replaces some semiconductor devices among the six semiconductor devices that simultaneously contact the probe needles 25 of the
具体的には、第2検査条件決定部40cは、第1ウエハ検査におけるプローブカード24の位置(図7参照)をずらして新たな検査グループを規定する。この際、第2検査条件決定部40cは、第1ウエハ検査における特性不良分布データ41c、検査グループの情報および露光処理単位の情報に基づいて、第1ウエハ検査におけるプローブカード24の位置をどのようにずらして新たな検査グループを規定するかを判定する。
Specifically, the second inspection condition determination unit 40c defines a new inspection group by shifting the position of the probe card 24 (see FIG. 7) in the first wafer inspection. At this time, the second inspection condition determination unit 40c determines the position of the
図8および図10に示す特性不良の分布である場合、プローブカード24のDUT位置の観点からは、Y方向に2つ連続するDUT位置1,4の半導体装置に不良が多い。また、同時露光処理における露光位置の観点からは、Y方向に3つ連続する露光位置a,d,gの半導体装置に不良が多い。
In the case of the distribution of characteristic defects shown in FIGS. 8 and 10, from the viewpoint of the DUT position of the
このような特性不良の分布の場合に、第1ウエハ検査におけるプローブカード24の位置をY方向に半導体装置1個だけにずらして第2ウエハ検査を行った場合、その第2ウエハ検査の結果は、例えば、図12に示すような結果となる。図13は、かかる第2ウエハ検査において、同時露光工程の露光位置a〜lに対する特性不良、および、プローブカード24のDUT位置1〜6に対する特性不良をそれぞれ集計した表である。
In the case of such distribution of characteristic defects, when the second wafer inspection is performed by shifting the position of the
図13に示すように、第1ウエハ検査におけるプローブカード24の位置をY方向に半導体装置1個分だけずらして第2ウエハ検査を行った場合、第1ウエハ検査と同様に、DUT位置1,4の半導体装置に特性不良が多く、露光位置a,d,gの半導体装置に特性不良が多い。したがって、第2ウエハ検査を行っても、第1ウエハ検査において検出された特性不良が検査装置10に起因するものなのか露光工程に起因するものなのかを区別することが難しい。
As shown in FIG. 13, when the second wafer inspection is performed by shifting the position of the
特に、特定のDUT位置に必ず特性不良が出現する場合、露光位置を考慮せずとも、検査装置10に起因するものであることを判定しやすいが、上述したように、特定のDUT位置で特性不良が出現したりしなかったりすることも多い。例えば、プローブ針25の摩耗程度やごみの付着程度によっては、特性不良が発生したりしなかったりする。また、特性を良品として判定する範囲が狭いような場合、プローブ針25の接触が少しでも悪ければ特性不良と判定される場合がある。
In particular, when a characteristic defect always appears at a specific DUT position, it is easy to determine that it is caused by the
そのため、複数の半導体ウエハWを検査した結果を重ね合わせた場合に初めて図8に示すような特性不良分布を示すことも多い。このような場合、特性不良が検査装置10に起因するものなのか否かを判断することが難しい。
For this reason, the characteristic defect distribution as shown in FIG. 8 is often shown for the first time when the results of inspecting a plurality of semiconductor wafers W are overlapped. In such a case, it is difficult to determine whether or not the characteristic defect is caused by the
また、DUT位置と露光位置との関係が一定でない場合も多く、このような場合に、仮に露光工程に起因する特性不良があっても、露光工程に起因するか否かを判断することが難しい。しかも、露光工程の条件によって、特性不良の出現率が変わるような場合には、露光工程に起因するか否かの判断がさらに難しくなる。 In many cases, the relationship between the DUT position and the exposure position is not constant. In such a case, it is difficult to determine whether or not there is a characteristic defect caused by the exposure process due to the exposure process. . In addition, when the appearance rate of characteristic defects changes depending on the conditions of the exposure process, it becomes more difficult to determine whether or not it is caused by the exposure process.
例えば、図10に示す例では、[Y7〜Y10:X4〜X6]における露光位置a〜fは、それぞれDUT位置1〜6(図8参照)に対応し、露光位置g〜lは、それぞれDUT位置1〜6(図8参照)に対応する。一方、[Y3〜Y6:X4〜X6]における露光位置a〜fは、それぞれDUT位置3,1,2,6,4,5(図8参照)に対応し、露光位置g〜lは、それぞれDUT位置1〜6(図8参照)に対応する。
For example, in the example shown in FIG. 10, exposure positions a to f in [Y7 to Y10: X4 to X6] correspond to
このように、特性不良の発生頻度やDUT位置と露光位置の関係などによって、特性不良が検査装置10に起因するものなのか露光工程に起因するものなのかを区別することが難しい。
As described above, it is difficult to distinguish whether the characteristic defect is caused by the
そこで、第2検査条件決定部40cは、図11に示すような特性不良の集計結果に基づいて、特性不良が所定数以上のDUT位置および露光位置から、第1ウエハ検査におけるプローブカード24の位置をどのようにずらして新たな検査グループを規定するかを決定する。
Therefore, the second inspection condition determination unit 40c determines the position of the
図11に示す例では、DUT位置1,4の半導体装置および露光位置a,d,gの半導体装置に特性不良が多い傾向が見られる。そして、上述のように、第1ウエハ検査におけるプローブカード24の位置をY方向に半導体装置1個分だけずらした場合には、特性不良の要因を判断することが難しい。
In the example shown in FIG. 11, the semiconductor devices at the DUT positions 1 and 4 and the semiconductor devices at the exposure positions a, d, and g tend to have many characteristic defects. As described above, when the position of the
そこで、図11に示すような特性不良がある場合、第2検査条件決定部40cは、第1ウエハ検査におけるプローブカード24の位置をY方向に加えさらにX方向に半導体装置1個分だけずらした新たな検査グループを規定する。
Therefore, when there is a characteristic defect as shown in FIG. 11, the second inspection condition determination unit 40c shifts the position of the
このように、第2検査条件決定部40cは、特性不良が所定数以上であるDUT位置と露光位置とから、第1ウエハ検査におけるプローブカード24の位置をどのようにずらすかを決定するようにしている。第2検査条件決定部40cは、このように決定したプローブカード24の位置から、複数の新たな検査グループを決定し、かかる複数の新たな検査グループの検査順番を決定する。そして、第2検査条件決定部40cは、新たな検査グループの情報と検査順番の情報を含む情報を第2検査条件データ41dとして記憶部41に記憶する。
As described above, the second inspection condition determination unit 40c determines how to shift the position of the
図5に戻って制御部40の説明を続ける。第2検査処理部40dは、記憶部41に記憶された第2検査条件データ41dに基づき、半導体ウエハW上に形成された全ての半導体装置の特性を検査処理装置11に再検査させる。具体的には、第2検査処理部40dは、第2検査条件データ41dを記憶部41から読み出し、かかる第2検査条件データ41dに基づいて、規定された検査順番に従って半導体装置を規定された検査グループ単位で検査処理装置11に検査を実行させる。
Returning to FIG. 5, the description of the
これにより、半導体ウエハW上に形成された全ての半導体装置の特性が検査処理装置11によって再検査される。そして、第2検査処理部40dは、かかる第2ウエハ検査の結果を第2検査結果データ41eとして記憶部41に記憶する。なお、第2検査処理部40dは、記憶部41に第2検査条件データ41dが記憶されていない場合には、第1ウエハ検査が行われた半導体ウエハWに対して第2ウエハ検査は行わない。
As a result, the characteristics of all the semiconductor devices formed on the semiconductor wafer W are re-inspected by the
判定部40eは、記憶部41から第2検査結果データ41eを読み出し、特性不良分布が規則的な分布となっている原因が、プローブカード24を含む検査装置10に起因するものであるのか、露光工程に起因するものであるのかを判定する。
The
例えば、第1ウエハ検査におけるプローブカード24の位置をX方向とY方向にそれぞれ半導体装置1個分だけずらして新たな検査グループを規定した情報が第2検査条件データ41dに含まれるとする。
For example, it is assumed that the second
そして、かかる新たな検査グループに対して第2ウエハ検査を行った場合にこの第2ウエハ検査の結果が、例えば、図14に示すようになったとすると、特性不良の集計結果は、図15に示すようになる。図14は、半導体装置の特性不良の分布の一例を示す図であり、図15は、半導体装置の特性不良と露光位置a〜lおよびDUT位置1〜6との関係例を示す図である。かかる集計結果から、DUT位置2,6の半導体装置および露光位置a,d,gの半導体装置に特性不良が多い傾向が見られる。 Then, when the second wafer inspection is performed on the new inspection group, if the result of the second wafer inspection is as shown in FIG. 14, for example, the total result of characteristic defects is shown in FIG. As shown. FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the distribution of characteristic defects of the semiconductor device, and FIG. 15 is a diagram illustrating a relationship example between the characteristic defects of the semiconductor device and the exposure positions a to 1 and the DUT positions 1 to 6. From these tabulation results, there is a tendency that the semiconductor devices at the DUT positions 2 and 6 and the semiconductor devices at the exposure positions a, d, and g have many characteristic defects.
上述したように、第1ウエハ検査では、DUT位置1,4の半導体装置および露光位置a,d,gの半導体装置に特性不良が多い傾向が見られる。したがって、第1ウエハ検査と第2ウエハ検査とで、露光位置a,d,gの半導体装置に特性不良が多い傾向は共通する。そこで、判定部40eは、特性不良分布が規則的な分布となっている原因が露光工程に起因するものであると判定する。
As described above, in the first wafer inspection, the semiconductor devices at the DUT positions 1 and 4 and the semiconductor devices at the exposure positions a, d, and g tend to have many characteristic defects. Therefore, the first wafer inspection and the second wafer inspection share the same tendency for many characteristic defects in the semiconductor devices at the exposure positions a, d, and g. Therefore, the
一方、新たな検査グループに対して第2ウエハ検査を行った場合にこの第2ウエハ検査の結果が、例えば、図16に示すようになったとすると、特性不良の集計結果は、図17に示すようになる。図16は、半導体装置の特性不良の分布の一例を示す図であり、図17は、半導体装置の特性不良と露光位置a〜lおよびDUT位置1〜6との関係例を示す図である。かかる集計結果から、DUT位置1,4の半導体装置および露光位置kの半導体装置に特性不良が多い傾向が見られる。 On the other hand, when the second wafer inspection is performed on a new inspection group, if the result of the second wafer inspection is as shown in FIG. 16, for example, the total result of characteristic defects is shown in FIG. It becomes like this. FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the distribution of characteristic defects of the semiconductor device, and FIG. 17 is a diagram illustrating a relationship example between the characteristic defects of the semiconductor device and the exposure positions a to 1 and the DUT positions 1 to 6. From these tabulation results, there is a tendency that the semiconductor devices at the DUT positions 1 and 4 and the semiconductor device at the exposure position k have many characteristic defects.
第1ウエハ検査では、図11に示すように、DUT位置1,4の半導体装置および露光位置a,d,gの半導体装置に特性不良が多い傾向が見られる。したがって、第1ウエハ検査と第2ウエハ検査とで、DUT位置1,4の半導体装置に特性不良が多い傾向は共通する。そこで、判定部40eは、特性不良分布が規則的な分布となっている原因がプローブカード24を含む検査装置10に起因するものであると判定する。
In the first wafer inspection, as shown in FIG. 11, the semiconductor devices at the DUT positions 1 and 4 and the semiconductor devices at the exposure positions a, d, and g tend to have many characteristic defects. Therefore, the first wafer inspection and the second wafer inspection share a common tendency for the semiconductor devices at the DUT positions 1 and 4 to have many characteristic defects. Therefore, the
このように、判定部40eは、特性不良分布が規則的な分布となっている原因が検査装置10に起因するものなのか露光工程に起因するものなのかを区別することができ、これにより、検査装置10の誤判定を精度よく検出することができる。
In this way, the
上述においては、半導体ウエハWに形成される全ての半導体装置に対して第2ウエハ検査を行う第1モードについて説明したが、検査装置10は、一部の半導体装置に対して第2ウエハ検査を行う第2モードも実行することができる。
In the above description, the first mode in which the second wafer inspection is performed on all the semiconductor devices formed on the semiconductor wafer W has been described. However, the
第2ウエハ検査において全ての半導体装置を検査した場合に、第1ウエハ検査で特性不良を検出した半導体装置が、第2ウエハ検査でも特性不良の検出がされると、第2ウエハ検査が無駄になってしまう。そのため、このような場合には、半導体装置の製造コストの増加につながる。そこで、実施形態にかかる検査装置10では、一部の半導体装置に対して第2ウエハ検査を行う第2モードを実行することができるようにしている。
When all semiconductor devices are inspected in the second wafer inspection, if the semiconductor device that has detected the characteristic failure in the first wafer inspection detects the characteristic failure in the second wafer inspection, the second wafer inspection is useless. turn into. Therefore, in such a case, the manufacturing cost of the semiconductor device is increased. Therefore, in the
具体的には、第2検査条件決定部40cは、記憶部41に記憶された特性不良分布データ41cを読み出し、特性不良の半導体装置が所定数以上のDUT位置および露光位置の中から、第2ウエハ検査を行う半導体装置をサンプリングして第2検査条件データ41dを生成する。
Specifically, the second inspection condition determination unit 40c reads out the characteristic
例えば、図8に示すような特性不良の半導体装置があるとする。この場合、第2検査条件決定部40cは、第1ウエハ検査において特性不良が多い露光位置a,d,gの半導体装置に対して、第1ウエハ検査において特性不良の検出が少ないDUT位置2,3,5,6の中から3つのDUT位置を無作為にサンプリングする。
For example, it is assumed that there is a semiconductor device with poor characteristics as shown in FIG. In this case, the second inspection condition determination unit 40c performs the detection of the characteristic defect in the first wafer inspection with respect to the semiconductor devices at the exposure positions a, d, and g where the characteristic defect is large in the first wafer inspection. Randomly
そして、第2検査条件決定部40cは、第1ウエハ検査において特性不良と判定された露光位置a,d,gの一部の半導体装置に対して、DUT位置2,3,5,6の中から選択されたDUT位置となるように、第2検査条件データ41dを生成する。
Then, the second inspection condition determining unit 40c applies the DUT positions 2, 3, 5, and 6 to a part of the semiconductor devices at the exposure positions a, d, and g that are determined to have a characteristic defect in the first wafer inspection. The second
このように生成された第2検査条件データ41dに基づいて、第2検査処理部40dが第2ウエハ検査を実施した結果が、例えば、図18に示すようになったとすると、特性不良の集計結果は、図19に示すようになる。図18は、半導体装置の特性不良の分布の一例を示す図であり、図19は、半導体装置の特性不良と露光位置a〜lおよびDUT位置1〜6との関係例を示す図である。かかる集計結果から、第1ウエハ検査の結果と同様に、露光位置a,d,gの半導体装置が特性不良であることが分かる。
If the result of the second wafer inspection performed by the second inspection processing unit 40d based on the second
そのため、第2検査処理部40dは、第2ウエハ検査において全ての半導体装置を検査しても、第1ウエハ検査と同様の位置の半導体装置が特性不良となる可能性が高いと判断し、残りの半導体装置に対して第2ウエハ検査を行わない。一方、露光位置a,d,gの半導体装置が特性不良でない場合には、残りの半導体装置に対して第2ウエハ検査を行う。これにより無駄な検査が回避され、結果として半導体装置の製造コストの増加を削減することができる。 Therefore, even if all the semiconductor devices are inspected in the second wafer inspection, the second inspection processing unit 40d determines that the semiconductor device at the same position as in the first wafer inspection is likely to have a characteristic defect, and the remaining The second wafer inspection is not performed on this semiconductor device. On the other hand, if the semiconductor devices at the exposure positions a, d, and g are not defective, the second wafer inspection is performed on the remaining semiconductor devices. As a result, useless inspection can be avoided, and as a result, an increase in manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.
なお、上述した図18および図19に示す例では、露光位置a,d,gにある各1個の半導体装置に対して、第2ウエハ検査を行ったが、検査対象のサンプリングはこれに限られない。例えば、露光位置a,d,gにある各2個以上の半導体装置に対して第2ウエハ検査を行うようにしてもよい。 In the example shown in FIGS. 18 and 19 described above, the second wafer inspection is performed on each semiconductor device at the exposure positions a, d, and g. However, the sampling of the inspection target is not limited to this. I can't. For example, the second wafer inspection may be performed on each of two or more semiconductor devices at the exposure positions a, d, and g.
また、第1ウエハ検査において、各半導体装置に対して複数の特性検査を行う場合、第2ウエハ検査では、第1ウエハ検査で行う複数の特性検査のうち一部の特性検査を実施するようにしてもよい。 In the first wafer inspection, when a plurality of characteristic inspections are performed on each semiconductor device, a part of the plurality of characteristic inspections performed in the first wafer inspection is performed in the second wafer inspection. May be.
例えば、第2検査条件決定部40cは、複数の特性検査のうち他の特性検査に比べて特性不良となる数が多い特性検査を選択して、第2検査条件データ41dを生成するようにしてもよい。このようにすることで、第2ウエハ検査において検査時間の短縮を図ることができ、結果として半導体装置の製造コストの増加を削減することができる。
For example, the second inspection condition determination unit 40c selects the characteristic inspection having a larger number of characteristic defects than the other characteristic inspections from among the plurality of characteristic inspections, and generates the second
特に、第1ウエハ検査で行った特性検査のうち規則的な特性不良と判定された特性に対して第2ウエハ検査を行うことによって、さらに、第2ウエハ検査において検査時間の短縮を図ることができる。 In particular, by performing the second wafer inspection on the characteristic determined as the regular characteristic defect among the characteristic inspections performed in the first wafer inspection, it is possible to further reduce the inspection time in the second wafer inspection. it can.
次に、実施形態にかかる検査装置10が実行する処理手順について図20を用いて説明する。図20は、実施形態にかかる検査装置10が実行する処理手順を示すフローチャートである。
Next, a processing procedure executed by the
図20に示すように、第1検査処理部40aは、検査処理装置11に第1ウエハ検査を実行させ、第1ウエハ検査の結果を記憶部41に記憶する(ステップS10)。次に、特性不良分布解析部40bは、記憶部41に記憶された第1ウエハ検査の結果に基づいて、特性不良分布を解析する(ステップS11)。
As shown in FIG. 20, the first
次に、第2検査条件決定部40cは、記憶部41に記憶された特性不良分布データに基づいて、規則的な特性不良の分布があるか否かを判定する(ステップS12)。かかる判定において、規則的な特性不良の分布があると判定された場合(ステップS12,Yes)、第2検査条件決定部40cは、第2検査条件を決定し、記憶部41に記憶する(ステップS13)。 Next, the second inspection condition determination unit 40c determines whether there is a regular distribution of characteristic defects based on the characteristic defect distribution data stored in the storage unit 41 (step S12). In this determination, when it is determined that there is a distribution of regular characteristic defects (Yes in step S12), the second inspection condition determination unit 40c determines the second inspection condition and stores it in the storage unit 41 (step S12). S13).
次に、第2検査処理部40dは、一部の半導体装置に対する第2ウエハ検査を実行する(ステップS14)。そして、第2検査処理部40dは、かかる第2ウエハ検査を行った半導体装置が特性不良であると判定されたか否かを判定する(ステップS15)。 Next, the second inspection processing unit 40d performs a second wafer inspection on some semiconductor devices (step S14). Then, the second inspection processing unit 40d determines whether or not the semiconductor device that has performed the second wafer inspection is determined to have a characteristic defect (step S15).
第2ウエハ検査を行った半導体装置が特性不良であると判定した場合(ステップS15,Yes)、第2検査処理部40dは、第1ウエハ検査で検出した特性不良が、露光工程に起因する特性不良であると判定し、検査装置10に設けられた不図示の表示装置に判定結果を表示する(ステップS20)。 When it is determined that the semiconductor device that has performed the second wafer inspection has a characteristic failure (Yes in step S15), the second inspection processing unit 40d determines that the characteristic failure detected in the first wafer inspection is caused by the exposure process It determines with it being inferior and displays a determination result on the display apparatus not shown provided in the test | inspection apparatus 10 (step S20).
一方、第2ウエハ検査を行った半導体装置が特性不良ではないと判定した場合(ステップS15,No)、第2検査処理部40dは、残りの半導体装置に対する第2ウエハ検査を実行する(ステップS16)。 On the other hand, if it is determined that the semiconductor device that has undergone the second wafer inspection is not defective in characteristics (No at Step S15), the second inspection processing unit 40d performs the second wafer inspection on the remaining semiconductor devices (Step S16). ).
つづいて、判定部40eは、第2ウエハ検査の結果の解析を行い(ステップS17)、かかる解析結果が露光工程に起因する特性不良であるか否かを判定する(ステップS18)。そして、かかる解析結果が露光工程に起因する特性不良であると判定した場合(ステップS18,Yes)、判定部40eは、検査装置10に設けられた不図示の表示装置に判定結果を表示し(ステップS20)、検査処理を終了する。
Subsequently, the
また、解析結果が露光工程に起因する特性不良ではないと判定した場合(ステップS18,No)、判定部40eは、同様に、検査装置10に設けられた不図示の表示装置に判定結果を表示し(ステップ19)、検査処理を終了する。また、ステップS12において、規則的な特性不良の分布がないと判定された場合(ステップS12,No)、検査処理を終了する。
If it is determined that the analysis result is not a characteristic defect due to the exposure process (No in step S18), the
なお、ステップS12において、規則的な特性不良の分布があると判定された場合に、ステップS13以降の処理を行うこととしたが、規則的な特性不良の分布がない場合でも、特性不良となる半導体装置の数が所定数以上である場合には、ステップS13以降の処理を行ってもよい。また、規則的な特性不良の分布であるか否かは、例えば、特定のDUT位置や露光位置の特性不良が所定数以上であるか否かで判定する。 In step S12, when it is determined that there is a distribution of regular characteristic defects, the processing after step S13 is performed. However, even if there is no distribution of regular characteristic defects, a characteristic defect occurs. When the number of semiconductor devices is equal to or greater than a predetermined number, the processing after step S13 may be performed. Whether or not the distribution of regular characteristic defects is determined by, for example, determining whether or not the characteristic defects at a specific DUT position or exposure position are a predetermined number or more.
このように、実施形態にかかる検査方法および検査装置は、複数個の半導体装置を同時に検査するためのプローブカード24の半導体ウエハWに対する位置を相対的に移動させて、第1ウエハ検査によって半導体ウエハW上に形成された全ての半導体装置の特性を検査する第1検査工程を実施する。
As described above, in the inspection method and inspection apparatus according to the embodiment, the position of the
その後、第1検査工程によって特性不良と判定された半導体装置の半導体ウエハW上の分布に基づいて、プローブカード24の半導体ウエハWに対する位置を第1ウエハ検査時から変更し、第2ウエハ検査によって半導体装置の特性を再検査する第2検査工程を実施する。
Thereafter, the position of the
そして、第2検査工程による再検査の結果に基づいて半導体装置の特性不良のうち、複数個の半導体装置単位で行われる製造処理において生じる特性不良を判定する判定工程を実施する。 Then, a determination process is performed for determining a characteristic defect that occurs in a manufacturing process performed in units of a plurality of semiconductor devices among the characteristic defects of the semiconductor device based on the result of the re-inspection in the second inspection process.
したがって、実施形態にかかる検査方法および検査装置によれば、特性不良分布が規則的な分布となっている原因がプローブカード24などの検査装置10に起因するものなのか露光工程に起因するものなのかを区別することができる。そのため、検査装置10の誤判定を精度よく検出することができる。
Therefore, according to the inspection method and the inspection apparatus according to the embodiment, the reason why the characteristic defect distribution is a regular distribution is caused by the
なお、上述においては、半導体ウエハW毎に第1ウエハ検査および第2ウエハ検査を行うこととしたが、これに限定されるものではない。例えば、複数の半導体ウエハWに対して第1ウエハ検査を実施した結果に基づいて、第2ウエハ検査を行うようにしてもよい。 In the above description, the first wafer inspection and the second wafer inspection are performed for each semiconductor wafer W. However, the present invention is not limited to this. For example, the second wafer inspection may be performed based on the result of performing the first wafer inspection on the plurality of semiconductor wafers W.
このようにすることで、例えば、複数の半導体ウエハを検査した結果を何重にも重ね合わせた場合に初めて図8に示すような特性不良分布を示すような場合においても、検査装置の誤判定や製造不良を精度よく検出することができる。 In this way, for example, even when the result of inspecting a plurality of semiconductor wafers is superimposed several times and the characteristic defect distribution as shown in FIG. And manufacturing defects can be accurately detected.
この場合、例えば、第1検査処理部40aは、規定された数の半導体ウエハに対して第1ウエハ検査を行い、その結果をそれぞれ第1検査条件データ41aとして記憶部41に記憶する。そして、特性不良分布解析部40bは、記憶部41から複数の第1検査条件データ41aを読み出し、これらの第1検査条件データ41aを重ね合わせる。
In this case, for example, the first
第1検査条件データ41aが、例えば、図7に示す[X1〜X15:Y1〜Y20]の範囲にある300個の座標毎に、検査処理装置11において特性不良が検出された場合には「1」、特性不良が検出されない場合には「0」の情報が含まれるとする。この場合、特性不良分布解析部40bは、第1検査条件データ41aの各座標毎に、加算していくことで、第1検査条件データ41aを重ね合わせる。
For example, if the first inspection condition data 41a detects a characteristic defect in the
例えば、第1検査条件データ41aが10個ある場合、[X10:Y12]の座標のデータが、「0」、「1」、「0」、「0」、「1」、「1」、「1」、「0」、「0」、「0」である場合、[X10:Y12]の座標のデータは重ね合わせの結果、「5」になる。 For example, when there are ten pieces of the first inspection condition data 41a, the coordinate data of [X10: Y12] are “0”, “1”, “0”, “0”, “1”, “1”, “ In the case of “1”, “0”, “0”, “0”, the coordinate data of [X10: Y12] becomes “5” as a result of superposition.
そして、特性不良分布解析部40bは、このように重ね合わせた第1検査条件データ41aに基づいて、特性不良チップ分布を解析し、かかる特性不良チップ分布が規則的な分布を示すものであるかを判定する。そして、特性不良チップ分布が規則的な分布を示すものである場合、第2検査条件決定部40cが第2検査条件データ41dを生成し、かかる第2検査条件データ41dに基づいて、第2検査処理部40dが第2ウエハ検査を行う。
Then, the characteristic defect
また、上述においては、プローブカード24によって同時に接触できる半導体装置の配列を2列×2行の4個や3列×2行の6個とし、露光工程で同時に露光する半導体装置の配列を2×2行の4個や3列×4行の12個としたが、これに限られない。例えば、プローブカード24によって同時に接触できる半導体装置の配列が露光工程で同時に露光する半導体装置の配列に含まれる場合やその逆の場合であればよい。
In the above description, the arrangement of the semiconductor devices that can be simultaneously contacted by the
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. The novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10 検査装置、22 パフォーマンスボード、24 プローブカード、32 移動機構、40 制御部 10 inspection device, 22 performance board, 24 probe card, 32 moving mechanism, 40 control unit
Claims (5)
前記第1ウエハ検査工程によって特性不良と判定された半導体装置の前記半導体ウエハ上の分布に基づいて、前記プローブカードの半導体ウエハに対する位置を前記第1ウエハ検査工程の位置からずらして、前記半導体装置の特性を再検査する第2ウエハ検査工程と、
前記第2ウエハ検査工程による再検査の結果に基づいて、前記半導体装置の特性不良のうち、複数個の半導体装置単位で行われる製造処理において生じる特性不良を判定する判定工程と、
を含む半導体装置の検査方法。 A first wafer inspection process for inspecting the characteristics of the semiconductor device formed on the semiconductor wafer in units of the plurality of units while moving the position of the probe card with which the probe needles are simultaneously brought into contact with the plurality of semiconductor devices with respect to the semiconductor wafer; ,
The position of the probe card with respect to the semiconductor wafer is shifted from the position of the first wafer inspection step based on the distribution of the semiconductor device determined to be defective in the characteristics of the first wafer inspection step on the semiconductor wafer. A second wafer inspection process for re-inspecting the characteristics of
A determination step of determining, among the characteristic defects of the semiconductor device, a characteristic defect that occurs in a manufacturing process performed in units of a plurality of semiconductor devices based on a result of re-inspection by the second wafer inspection step;
A method for inspecting a semiconductor device including:
前記特性不良と判定された半導体装置の一部について再検査を行った後、当該一部の半導体装置が特性不良でないと判定された場合に、残りの半導体装置の再検査を継続することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の検査方法。 The second wafer inspection step includes
After reinspecting a part of the semiconductor devices determined to have the characteristic failure, if it is determined that the part of the semiconductor devices have no characteristic failure, reinspection of the remaining semiconductor devices is continued. A method for inspecting a semiconductor device according to claim 1.
前記第1ウエハ検査工程において特性不良と判定された特性に対して検査を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置の検査方法。 The second wafer inspection step includes
3. The method for inspecting a semiconductor device according to claim 1, wherein an inspection is performed for a characteristic determined as a characteristic defect in the first wafer inspection step.
露光処理であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体装置の検査方法。 The manufacturing process includes
The method for inspecting a semiconductor device according to claim 1, wherein the inspection method is an exposure process.
半導体ウエハに対する前記プローブカードの位置を移動させる移動機構と、
前記プローブカードを用いて前記半導体ウエハ上に形成された半導体装置の特性を検出する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記半導体ウエハに対する前記プローブカードの位置を移動させながら、前記複数個単位で前記半導体ウエハ上に形成された半導体装置の特性を検査する第1ウエハ検査処理と、
前記第1ウエハ検査処理によって特性不良と判定された半導体装置の前記半導体ウエハ上の分布に基づいて、前記プローブカードの前記半導体ウエハに対する位置を前記第1ウエハ検査工程の位置からずらして、前記半導体装置の特性を再検査する第2ウエハ検査処理と、
前記第2ウエハ検査処理による再検査の結果に基づいて、前記半導体装置の特性不良のうち、複数個の半導体装置単位で行われる製造処理において生じる特性不良を判定する判定処理と、
を実行することを特徴とする半導体装置の検査装置。 A probe card for simultaneously contacting a probe needle with a plurality of semiconductor devices;
A moving mechanism for moving the position of the probe card with respect to the semiconductor wafer;
A controller that detects characteristics of the semiconductor device formed on the semiconductor wafer using the probe card, and
The controller is
A first wafer inspection process for inspecting characteristics of a semiconductor device formed on the semiconductor wafer in a plurality of units while moving the position of the probe card with respect to the semiconductor wafer;
The position of the probe card with respect to the semiconductor wafer is shifted from the position of the first wafer inspection step based on the distribution on the semiconductor wafer of the semiconductor device determined to have a characteristic defect by the first wafer inspection process, and the semiconductor A second wafer inspection process for re-inspecting the characteristics of the apparatus;
A determination process for determining, among the characteristic defects of the semiconductor device, a characteristic defect generated in a manufacturing process performed in units of a plurality of semiconductor devices based on a result of re-inspection by the second wafer inspection process;
An inspection apparatus for a semiconductor device, wherein:
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-
2011
- 2011-03-24 JP JP2011066701A patent/JP2012204544A/en not_active Withdrawn
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