JP3112016B2 - 検査データ解析システムおよび検査データ解析方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製造途中の製品または
部品の外観検査に係わり、特に、表面の異物、欠陥の検
査及び、検査データの解析を行う検査データ解析システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置等の製造において、加工ワー
ク表面上の異物、欠陥は、製品不良の原因となる。その
為、異物、欠陥を定量的に検査し、製造装置及びその周
辺環境に問題がないかどうか常に監視しなければならな
い。そして、異物欠陥が歩留りに与える影響を把握し、
歩留り向上に有効な異物欠陥対策を打たなければならな
い。以下異物、欠陥等を総称し外観不良と呼ぶ。

【０００３】半導体製造において、自動外観検査装置を
用い、データ解析を行っている例が、ソリッド・スティ
ト・テクノロジ（solid state technology）／日本語版
／７月（１９８８）の４４頁から４８頁に「自動ウェー
ハ検査による歩留り向上」と題して、紹介されている。
外観検査は複数の製造工程で複数のウェハを対象に行わ
れるので、検査データは、被検査ウェハの品名、ロット
番号、ウェハ番号及び検査した工程、日付、時刻といっ
たいわば、検査データ自身を管理するデータと併せて解
析する必要がある。従来の外観検査装置は外観不良のウ
ェハ上の座標、サイズを測定する機能やウェハ上の外観
不良数を計測する機能、外観不良の種類を作業者が判断
する手段等を有しており、各ウェハ上の外観不良の分
布、ウェハ毎の外観不良数の変化、サイズ毎の頻度分布
等を調べている。またウェハ上の外観不良数（外観不良
密度）と該ウェハの歩留りの相関を解析することも行わ
れている。

【０００４】また、データ解析を行う上でウェハを複数
の外観検査工程で同定しなければならないが、従来、作
業者が目視でウェハ番号を認識していた。この作業を軽
減するためのウェハ番号を自動認識する手段を持つ自動
異物検査装置が特開昭６３−２１３３５２号公報に示さ
れている。

【０００５】公知の自動外観検査装置は大きく２種類に
分類される。一つは光散乱方式による検査装置で自動異
物検査装置と呼ばれており、主にウェハ上の異物を検査
対象としており、欠陥は必ずしも検出出来ない。それに
対し画像認識方式による検査装置があり、自動外観検査
装置あるいは自動欠陥検査装置と呼ばれており、異物の
外に、欠陥も認識する機能も有している。自動外観検査
装置は自動異物検査装置に比して、検査時間が約１００
０倍かかるため、検査出来るウェハ枚数が少ない。そこ
で量産ラインで欠陥の発生状況をモニタリングするに
は、第一の方法として外観検査の対象をある特定の工程
に絞るか（前掲ソリッド・ステイト・テクノロジ／日本
語版／７（１９８８）４４頁から４８頁）、第二の方法
としてあらかじめ全工程、全装置に渡って異物検査デー
タと外観検査データの整合をとり異物数と欠陥の相関を
調べておき、異物検査データをもとに欠陥の発生状況を
推定する方法をとっている。（セミコンダクター・ワー
ルドSemiconductor World５(１９８９)１１８頁から１
２５頁）。

【０００６】また、データ解析を行う際、データ量が多
いこと、データ解析方法が多様であることなどの理由に
より、データ解析を行うことを主な業務とする作業者が
必要である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、チッ
プごとの外観不良の発生状況を把握できないので、ウエ
ハ単位における外観不良数と歩留まりの相関関係に留ま
り、チップ毎の外観不良と製品特性の関係が把握できな
いという課題がある。

【０００８】

【０００９】

【００１０】本発明の目的は、チップ単位のデータ解析
を可能とし、各チップの外観不良の発生状況と対応する
チップの製品特性の関係が分かるようにできる検査デー
タ解析システムを提供するにある。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、被検査ワークの外観不良を検査する第一
の検査装置と、被検査ワークに形成されたチップの電気
的特性を検査する第二の検査装置と、該第一、第二の検
査装置が検査して得た検査結果を処理しその処理結果を
出力する解析ユニットとを備え、該解析ユニットが、該
第一の検査装置の検査結果を用いて外観不良を有するチ
ップを判断する判断手段と、該第二の検査装置の検査結
果を用いて該外観不良を有するチップの良品もしくは不
良品の割合を演算して求める演算手段と、該演算結果を
出力する出力手段とを有するものである。また、前記第
一の検査装置が異物検査装置もしくは欠陥検査装置で有
るものである。また、被検査ワークの外観不良を検査し
た検査結果を用いて外観不良を有するチップを判断する
判断手段と、被検査ワークに形成されたチップの電気的
特性を検査した検査結果を用いて該外観不良を有するチ
ップの良品もしくは不良品の割合を演算して求める演算
手段と、該演算結果を出力する出力手段とを有するもの
である。また、被検査ワークの外観不良を検査する第一
の検査装置と、被検査ワークに形成されたチップの電気
的特性を検査する第二の検査装置と、該第一、第二の検
査装置が検査して得た検査結果を処理しその処理結果を
出力する解析ユニットとを用いた検査データ解析方法で
あって、該解析ユニットが、該第一の検査装置の検査結
果を用いて外観不良を有するチップを判断し、該第二の
検査装置の検査結果を用いて該外観不良を有するチップ
の良品もしくは不良品の割合を演算し、該演算結果を出
力するものである。また、前記第一の検査装置が異物検
査装置もしくは欠陥検査装置で有るものである。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【作用】各データ解析ステーションに品種毎に、チップ
配列情報を持たせ、チップの配列を記述する座標と外観
不良の位置を記述する座標を統一し、各外観不良がどの
チップに属しているか判断する機能を設けたことによ
り、個々のチップ単位で異物の付着状況又は、外観不良
の発生状況を把握することができる。さらに、各データ
解析ステーションを通信回線で結ぶことにより、異物デ
ータ及び、外観データのデータ解析ステーションにプロ
ーブ検査データのデータ解析ステーションからプローブ
データを読み込ませて、個々のチップの外観不良の発生
状況とプローブ検査結果（製品特性）の関係を調べられ
るようになる。

【００１７】

【００１８】

【実施例】実施例１ 本発明の全体構成を図１を用いて概説する。ここでは、
半導体装置製造ラインに本発明を適用した例を示す。半
導体装置の製造工程１２は通常清浄な環境が保たれてい
るクリーンルーム１３内にある。クリーンルーム１３内
に、製品ウェハ上の外観不良の数とその座標を計測する
機能を持つ外観検査装置１（以下異物検査装置1と呼
ぶ。異物検査装置１の検査対象は異物のみである。）
と、製品ウェハ上の外観不良の数とその座標を計測する
機能と外観不良の種類を認識する機能を持つ外観検査装
置４（以下単に外観検査装置４と呼ぶものは本検査装置
を指す。

【００１９】本外観検査装置４の検査対象はパターン欠
陥、異物、膜不良等外観不良一般である。）と、チップ
の製品特性を検査するプローブ検査装置７を設置する。
なお、これらの検査装置としては、例えば、日立理論、
第７１巻、第５号、５５〜６２頁「異物・外観検査装
置」（窪田他）に記載のものなどが用いられる。異物検
査装置１、外観検査装置４、プローブ検査装置７にはそ
れぞれの検査データを解析する異物データ解析ステーシ
ョン２、外観不良データ解析ステーション５、プローブ
検査データ解析ステーション８をクリーンルーム１３の
外に設置し、各検査装置１，４，７と解析ステーション
２，５，８の間を通信回線３，６，９で結ぶ。また、異
物解析ステーション２とプローブ検査データ解析ステー
ション８、外観解析ステーション５とプローブ検査デー
タ解析ステーション８の間を通信回線１０，１１で結
ぶ。

【００２０】ウェハはロット単位で半導体装置製造ライ
ンを流れている。これらのウェハに対し異物検査または
外観検査を行うには、あらかじめ異物検査または外観検
査を行うことを決めてある工程の処理が終了した後、ロ
ットを異物検査装置１あるいは外観検査装置４の設置し
てあるところに運び、それぞれの装置においてロット内
の一部または全部のウェハを検査する。異物検査あるい
は外観検査を行う工程は作業者の経験で決定する方法
や、後述する実施例に示す異物検査の結果に基づき外観
検査を行う工程を決める方法がある。異物、外観検査に
際しては各検査装置に対してウェハのロット番号とウェ
ハ番号と検査した日時と検査を行う直前の製造工程名等
を入力する。また全ての工程を終えたウェハは、ロット
単位でプローブ検査装置７の設置してある所に運ばれ、
全ウェハをプローブ検査にかける。

【００２１】ここではプローブ検査装置７に対してウェ
ハのロット番号とウェハ番号と検査した日時等を入力す
る。異物データ解析ステーション２と外観不良データ解
析ステーション５はそれぞれウェハ上のチップの配列情
報を品種ごとに持っており、検出された外観不良の座標
から、該外観不良がどのチップに属するか判断し、各チ
ップに外観不良がいくつ発生しているか数える機能を備
えている。異物検査データ解析ステーション２および外
観検査データ解析ステーション５はウェハ上の外観不良
の数、座標、およびチップ内の外観不良数を基に実施例
３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１５，１
６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３，２
４，２５の各項目で示す解析を行う。また異物検査デー
タ解析ステーション２および外観検査データ解析ステー
ション５はウェハ上の外観不良の数、座標、およびチッ
プ内の外観不良数等とプローブ検査データ解析ステーシ
ョン８から読み込んだ各チップの製品特性データ等を基
にして実施例２８，２９，３０，３１，３２，３３，３
４，３５，３６，３７の各項目で示す解析を行う。

【００２２】実施例２ 本実施例においては実施例１において示した検査データ
解析システムにおける、異物検査装置１と異物検査デー
タ解析ステーション２からなる部分について図２に示し
説明する。

【００２３】本システムは半導体ウェハ上の異物検査装
置１と、異物検査装置１のデータを解析する異物データ
解析ステーション２とからなる。異物検査装置１と異物
データ解析ステーション２は通信回線３により接続され
ている。

【００２４】図３は異物検査装置１の構成を示してい
る。該異物検査装置１は異物検出部１００１と異物検出
信号処理部１００２と、メモリ１００３と、入力装置と
してのキーボード１００４とバーコードリーダー１００
５と、出力装置としてのＣＲＴ１００６とプリンタ１０
０７と、異物データ解析ステーション２との通信を行な
う外部通信部１００８からなり、ウェハ上の被検出異物
の２次元座標と、大きさと、被検査ウェハ上の異物数を
数える機能を有する。

【００２５】図４は異物データ解析ステーション２の構
成を示す。該異物データ解析ステーション２は異物デー
タ処理部１００９と、前記異物検査装置１の検査データ
を格納する異物データベース１０１０と、入力処理装置
としてのキーボード１０１１と、マウス１０１２と出力
装置としてＣＲＴ１０１３とプリンタ１０１４と異物検
査装置と通信を行なう外部通信部１０１５と異物データ
処理部内のメモリ１０１６と内部ハードディスク１０１
７とＣＰＵ１０１８からなる。

【００２６】異物検査装置１には、ウェハ検査時に被検
査ウェハの品名、検査工程名、ロットＮＯ、ウェハＮ
Ｏ、検査日付、検査時刻、作業者名が異物管理データと
してキーボード１００４またはバーコードリーダー１０
０５により入力される。該異物検査装置１で測定する被
検査ウェハ上の異物数と、各異物の異物座標と、各異物
の大きさを異物検査データとして、異物管理データと併
せてデータを保持する。

【００２７】この際、各異物の大きさは大きい順にＬ，
Ｍ，Ｓ等と分類してデータを保持する。

【００２８】異物データベース１０１０の構成を図５に
示し、説明する。該異物データベース１０１０ではロッ
ト単位データテーブル（図５（ａ））とウェハ単位デー
タテーブル（図５（ｂ））と異物単位データテーブル
（図５（ｃ））と称する３つのデータテーブルを持つ。
ロット単位データテーブルはウェハＮＯを除く異物管理
データ５００１，５００２，５００３，５００５，５０
０６とウェハサイズ５００４を格納する。ウェハ単位デ
ータテーブルはロットＮｏ５００８とウェハＮｏ５００
９と異物検査データ中の被検査ウェハ上の異物数５０１
０を格納する。異物単位データテーブルは各異物の大き
さ５０１６と位置座標５０１４，５０１５を格納する。
異物データ処理部１００９は内部ハードディスク１０１
７にマップ情報ファイルと品種別ロット数管理ファイル
を有している。マップ情報ファイルは品種ごとにウェハ
サイズと図６に示すチップ縦幅１０１９とチップ横幅１
０２０とマトリックス縦幅１０２２とマトリックス横幅
１０２３と未使用チップ位置１０２４，１０２５を登録
する。品種別ロット数管理ファイルは品種ごとのロット
数５０２５を登録する。マップ情報１０２４、１０２５
ファイルの形式を図７に、品種別ロット数管理ファイル
の形式を図８に示す。

【００２９】次に本システムにおけるデータの登録方法
を図９に説明する。異物検査装置１において１ロット検
査が終る（ステップ１０００１）と該ロットに関する異
物管理データと異物検査データが異物データ解析ステー
ション２に通信回線３を通じて送信される（ステップ１
０００２）。１ロット分の異物管理データと異物検査デ
ータが異物データベース１０１０に登録されるとき（ス
テップ１０００３）、異物データ処理部１００９の品種
別ロット数管理ファイルの品種別ロット数に１が加えら
れる（ステップ１０００４）。次にデータ削除に伴う処
理を図１０に示す。解析作業者は定期的に異物データベ
ース１０１０を保守し、必要ないと判断したロットに関
するデータを削除する（ステップ１０００５）。１ロッ
ト分データが異物データベース１０１０から削除される
とき品種別ロット数管理ファイルの品種別ロット数から
１が減じられる（ステップ１０００６）。該品種別ロッ
ト数管理ファイルにおいて、品種別ロット数が０かどう
か判定し（ステップ１０００７）。該品種に関するマッ
プ情報ファイルを削除し、品種別ロット数管理ファイル
内の該品種に関するフィールドも削除する（ステップ１
０００８）。ステップ１０００９において品種別ロット
数が０でなければ、そのまま処理を終了させる。

【００３０】実施例３ 実施例２に示した異物データ解析ステーション２の使用
方法に関する実施例を示す。図１１に示す初期画面にお
いて、解析機能アイコン（１０２６から１０３４）を設
ける。解析機能アイコンは以下実施例４から実施例１２
までに示す解析機能を示すアイコンからなる。解析作業
者は所望の解析機能アイコンを選択したあと、図１２に
示す検査画面にて検査条件を指定する。指定は単一また
は複数の項目を図４に示すマウス１０１２で指定したあ
と終了アイコン１０５０を指定することで完了する。画
面左下部に基本データ表示欄１０３６を、左上部にデー
タベース検索指示アイコン１０３５を、画面中央部から
右部にかけて品名一覧、工程名一覧、ロットＮＯ一覧、
ウェハＮＯ一覧、検査日付カレンダー、作業者名一覧を
表示する表示部１０４７を設ける。基本データ表示欄１
０３６は品名１０３７、工程名１０３８、ロットＮＯ１
０３９、ウェハＮＯ１０４０、検査日付１０４１、異物
総数１０４２、Ｌ異物数１０４３、Ｍ異物数１０４４、
Ｓ異物数１０４５、作業者名１０４６からなる。検索条
件を指定する際、品名１０３７は必ず指定しなければな
らず、工程名１０３８、ロットＮＯ１０３９、ウェハＮ
Ｏ１０４０、検査日付１０４１、作業者名１０４６は必
要に応じて指定すればよい。指定した結果は基本データ
表示欄１０３６に表示される。初期画面において品名１
０３７の欄をマウス１０１２で指定すると図１３に示す
品名一覧を表示部１０４７に表示する。この一覧にはデ
ータベース１０１０に登録されている全ての品名５００
１が表示される。なお、図１３において、１０４８下ス
クロールマイコン、１０４９は上スクロールマイコン、
１０５０は終了マイコンを示す。解析作業者が品名一覧
の中から所望の品名を唯一つマウス１０１２で指定する
と品名１０３７の欄に指定した品名が表示される。次に
解析作業者は工場名１０３８の欄をマウス１０１２で指
定すると図１４に示す工程名一覧が表示部１０４７に表
示される。該工程名一覧はデータベース１０１０に登録
されているデータの中で既に指定した品名に関する工程
名５００２のみ表示する。解析作業者は工程名一覧の中
から所望の工程名をマウス１０１２で指定する。次に解
析作業者はロットＮＯ１０３９の欄をマウス１０１２で
指定すると図１５に示すロットＮＯ一覧が表示される。
該ロットＮＯ一覧はデータベース１０１０に登録されて
いるデータの中で既に指定した品名、工程名に関するロ
ットＮＯ５００３のみ表示する。解析作業者はロットＮ
Ｏ一覧の中から所望のロットＮＯをマウス１０１２で指
定する。

【００３１】次に解析作業者はウェハＮＯ１０４０の欄
をマウス１０１２で指定すると図１６に示すウェハＮＯ
一覧が表示される。該ウェハＮＯ一覧はデータベース１
０１０に登録されているデータの中で既に指定した品名
５０００１、工程名５００２、ロットＮＯ５００３に関
するウェハＮＯ５００９のみ表示する。解析作業者はウ
ェハＮＯ一覧の中から所望のウェハＮＯをマウス１０１
２で指定する。次に解析作業者は検査日付１０４１の欄
をマウス１０１２で指定すると図１７に示す検査日付カ
レンダーが表示される。該検査日付カレンダーはデータ
ベース１０１０に登録されているデータの中で既に指定
した品名、工程名、ロットＮＯ、ウェハＮＯに関して検
査を行った日付５００５のうち最も古い月から最も新し
い月まで表示する。解析作業者は検査日付カレンダーの
中から最も古い日付と最も新しい日付をマウス１０１２
で指示することにより所望の期間を指定する。次に解析
作業者は作業者名１０４６の欄をマウス１０１２で指定
すると図１８に示す作業者名一覧が表示される。該作業
者名一覧はデータベース１０１０に登録されているデー
タの中で既に指定した品名、工程名、ロットＮＯ、ウェ
ハＮＯ、検査日付に関する作業者名のみ表示する。解析
作業者は作業者名一覧の中から所望の作業者名をマウス
１０１２で指定する。解析作業者は所望の項目を指定し
た後、データベース検索指示アイコンを指定する。異物
データ解析ステーション２は品名、工程名、ロットＮ
Ｏ、ウェハＮＯ、検査日付、作業者名について満足する
データを過不足なく異物データベース１０１０から検索
し異物データ処理部１００９に読み込ませる。指定され
ない項目があるときは、他の指定された項目を満たすデ
ータを全て異物データベース１０１０から検索し異物デ
ータ処理部１００９に読み込ませる。

【００３２】データの読み込みが終ると図１９に示す解
析画面が表示される。解析画面は中央下部から右下部に
かけて作業指示アイコン１０５１，１０５２，１０５３
を設け、左下部に基本データ表示欄１０３６を設け、中
央部１２０３に解析結果を出力する。本画面の基本デー
タ表示欄１０３６は図１２に示めす。初期画面の基本デ
ータ表示欄１０３６と同一である。作業指示アイコンは
モード変更１０５１、ハードコピー１０５２、終了１０
５３を示すアイコンからなる。モード変更アイコン１０
５１を選択すると、解析モードの変更を行い、ハードコ
ピーアイコン１０５２を選択すると、ＣＲＴ１０１３上
の画面をプリンタ１０１４に出力し、終了アイコン１０
５３を選択すると、解析を終了させ初期画面に戻ること
ができる。

【００３３】実施例４ 次に異物マップと称する本発明における一解析例を図２
０により説明する。

【００３４】本実施例では異物検査装置１で測定された
情報をもとにウェハ上の異物分布の様子を表示する。

【００３５】解析作業者は品名を必ず指定し、必要に応
じて工程名とロットＮＯとウェハＮＯと検査日付と作業
者名を指定することにより、異物データベース１０１０
より、異物座標、異物粒径の情報をメモリ１０１６に読
み込ませる。

【００３６】出力は、ウェハの外径線１０５４を描き、
異物位置をマークで表示する。この時チップの境界線１
０５５を重ね書きすることもできる。また、異物の粒径
１０５９、１０６０、１０６１ごとに表示点の色を変え
たり、マークの種類を変える。さらにモード変更アイコ
ン１０５１を指定すると一回指定する毎に、Ｌ，Ｍ，Ｓ
の粒径の異物を選んで表示１０５６，１０５７，１０５
８する。また複数のウェハを一括して指定し、それらの
ウェハ上の異物分布を重ね合わせＣＲＴ１０１３に表示
する。

【００３７】実施例５ 次に異物付着チップマップと称する本発明における一解
析例を図２１及び図２２に基いて説明する。異物データ
処理部１００９では、図２２に示す異物付着チップ判定
アルゴリズムにより各チップに付着している異物数を数
える。解析作業者は品名を必ず指定し、必要に応じて工
場名とロットＮＯとウェハＮＯと検査日付と作業者名を
指定することにより、異物データベース１０１０より、
座標を検索し、メモリ１０１６に読み込ませる（ステッ
プ１００１０）。次に読み込んだウェハ数Ｊをカウント
する（ステップ１００１１）。次に内部ハードディスク
１０１７内のマップ情報ファイルから図６に示すチップ
の横幅１０２０、横幅１０１９（それぞれａ，ｂとす
る。）、マトリックス横幅１０２３、マトリックス縦幅
１０２２を読み込む（ステップ１００１２）。異物付着
チップ判定アルゴリズムを以下説明する。本実施例にお
いて（ｎ，ｍ）番目のチップの領域を、 （ｎ−１）ａ<ｘ<ｎａ （ｍ−１）ｂ<ｙ<ｍｂ で示す。ここではそれぞれｘ，ｙはそれぞれ異物のＸ座
標、Ｙ座標である。また（ｎ，ｍ）の最大値は（Ｎ，
Ｍ）である。各異物にたいし、 ｎ＝［ｘ／ａ］＋１ ｍ＝［ｙ／ｂ］＋１ と計算して該異物が属しているチップを探しだし（ステ
ップ１００１４）、各異物に２次元指数（ｎ，ｍ）を付
加する。ここで［ｚ］は実数ｚを超えない最大の整数を
表す。そしてチップごとに付着異物数を数え（ステップ
１００１５）、ウェハ１枚あたりの各チップの異物密度
を計算する（ステップ１００１６）。各チップの異物付
着状況は、ＣＲＴ１０１３上で各チップごとに異物数別
に、チップ内の塗色を変えるか、メッシュを入れ、図２
１のよに表示する（ステップ１００１７）。

【００３８】なお、図２１において、１０６２〜１０６
５はチップごとの異物数の区分を示すものである。

【００３９】実施例６ 次にウェハ任意分割と称する本発明における解析を支援
する一例を説明する。

【００４０】本実施例では異物データ解析ステーション
２において、解析の対象とするウェハをＣＲＴ１０１３
上で分割する。

【００４１】解析作業者は品名を指定することにより、
ＣＲＴ１０１３上に該品種のチップを配したウェハ像を
図２３の形式で表示させる。さらに、解析作業者は画面
上の矢印１０７０をマウス１０１２によりまず領域指定
欄１０６６〜１０６９から一領域指定し、その後チップ
を指定することにより、個々のチップを領域別にわけ
る。一度、領域指定欄１０６６〜１０６９から一領域指
定し、その後チップ指定を続けて行った場合、それらの
チップは初めに指定された領域に指定される。各チップ
は領域ごとに同一の塗色またはメッシュで区別される。
この区分された状態の１例を図２４に示す。分割された
パターンは品種ごとに異物データ解析ステーション２の
ハードディスク１０１７に図２５を示す任意分割ファイ
ルとして記録される。

【００４２】実施例７ 次にウェハ内分割と称する本発明における一解析例を図
２６に示す。

【００４３】本実施例では、ウェハ内を複数の領域に分
け、各領域ごとに異物の密度を計算し出力する。

【００４４】解析作業者は品名を必ず指定し、必要に応
じて工程名、ロットＮＯ、ウェハＮＯ、検査日付、作業
者名を指定することにより、異物データベース１０１０
から、図５（ｃ）に示す異物座標５０１４，５０１５と
異物粒径５０１６を内部メモリ１０１６に読み込ませ
る。また、解析作業者はウェハの分割パターンを指定す
る。分割パターンは図２７に示す二重円１０８３、三重
円１０８２、十字状１０８４の定形的な分割パターンと
前述した「実施例５」に示したウェハ任意分割指定によ
り作成したパターンがある。二重円、三重円はウェハを
円とみなして、それぞれ半径を２等分割、３等分割して
得られるもので、十字状分割はオリフラに垂直二等分線
をたて、該垂直二等分線とウェハの中心で交わる垂線に
よりウェハを分割するものである。

【００４５】異物座標とウェハ領域分割情報から、各領
域の異物密度を計算しグラフ化して出力する。図２６に
示すグラフは縦軸１０７１が異物密度（個／ｃｍ²）、
横軸１０７２は三重円１０８２を指定したときの各領域
１０７３，１０７４，１０７５である。また、定量的な
データを知るために、棒グラフ頂上に正確な値（ｄ₁）
１０７９，（ｄ_X）１０８０，（ｄ₂）１０８１を表示す
ることもできる。また、異物粒径Ｓ，Ｍ，Ｌ１０７６〜
１０７８ごとに棒グラフを分割し、塗色、メッシュを変
えて表示する。各分布パターンによる解析はモード変更
アイコン１０５１を指定することにより行うことが出来
る。

【００４６】実施例８ 次に異物数度数分布と称する本発明における一解析例を
図２８に示す。

【００４７】本実施例では、１ウェハに付着している異
物数の度数分布を表示する。

【００４８】解析作業者は品名、工程名を必ず指定し、
必要に応じて検査日付、ロットＮＯ、ウェハＮＯを指定
し、異物データベース１０１０から、図５（ｂ）に示す
異物数５０１０をメモリ１０１６に読み込ませる。

【００４９】異物データ処理部１００９では、指定され
た異物数の範囲ごとのウェハ数を計算し、これをヒスト
グラムとして画面に出力する。ここで、横軸１０８５は
異物数であり、解析作業者により最大値および、異物の
数の分割範囲が指定される。

【００５０】縦軸１０８６はウェハ枚数を表す。

【００５１】実施例９ 次に時系列異物推移と称する本発明における一解析例を
説明する。

【００５２】本実施例では解析作業者が指定した工程
の、異物数の時間的な変化をグラフ化して出力する。

【００５３】解析作業者は、品名、工程名を必ず指定
し、必要に応じてウェハＮＯ、ロットＮＯ、検査日付、
作業者名を指定し、異物データベース１０１０より、図
５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す検査時刻５００６、異
物数５０１０、異物粒径５０１６をメモリ１０１６に読
み込ませる。

【００５４】異物データ処理部１００９では、情報を時
系列に並べ換え、横軸１０８７に時間推移、縦軸１０８
８異物数をとってグラフ化し、出力する。このとき、横
軸１０８７の単位には、ウェハ単位、ロット単位、日単
位、週単位、月単位の中から任意のものを選ぶことがで
きる。出力の形としては、ウェハ単位の場合は、図２９
に示すように、粒径別１０９０〜１０９２に折線グラフ
を線や点の色あるいは種類を変えて出力する。なお、１
０８９はトータル数を示す。また、ロット単位、日単
位、週単位、月単位の場合は、各単位における異物の度
数分布１２０４を図３０に示すように出力する。このと
き、各単位ごとの平均値１２０５を計算し、これを折線
グラフとして度数分布１２０４に重ねて出力する。横軸
は、処理した全情報が表示し切れない場合は、マウス１
０１２により、グラフの左右半分を指定することによ
り、対応する左右方向にスクロールする。また縦軸は、
モード変更アイコン１０５１によりその表示範囲を選
択、指定する。

【００５５】実施例１０ 次に工程間異物数推移と称する本発明の一実施例を図３
１に示す。

【００５６】本実施例では、同一ウェハについて異物検
査装置１により各工程で測定された情報をもとに、工程
の推移にともなうウェハ上の異物数の推移を折線グラフ
として出力する。

【００５７】解析作業者は品種名と複数の工程名を指定
することにより、異物データベース１０１０から、図５
に示すウエハごとの全異物数５０１０、各異物の粒径５
０１６、検査日時５００５、５００６の情報を検索し内
部メモリ１０１６に読み込ませる。

【００５８】異物データ処理部１００９では、粒径別の
異物数を数え、工程名指定時に検査された順に工程名を
並べ、ＣＲＴ１０１３に異物数を折線グラフで出力す
る。この時グラフを描く線、および点を異物の粒径（１
０９２〜１０９４）ごとに換え、全異物数（１０９１）
と併せ、同時にまたは別個に表示することができる。グ
ラフの横軸１０８９は、工程順（検査時系列）で表示の
間隔は固定である。また縦軸１０９０は、１ウェハあた
りの異物数の平均値を表示する。工程数が多く、１画面
に入らない場合は、実施例９に示した方法で、横方向に
スクロールする。

【００５９】実施例１１ 次に異物付着履歴と称する本発明の一実施例を図３２に
基いて説明する。

【００６０】本実施例では、工程ごとの異物の付着、除
去の様子をグラフ化し、出力する。

【００６１】解析作業者は品名と複数の工程名とロット
ＮＯを必ず指定し、必要に応じてウェハＮＯを指定する
ことにより、異物データベース１０１０から、図５に示
すような指定されたウェハ上の各異物の座標５０１４，
５０１５と検査日５００５および検査時刻５００６をメ
モリ１０１６に読み込ませる。

【００６２】異物データ処理部１００９においては次に
説明する工程追跡アルゴリズムにより、工程ごとの異物
の付着、除去の様子を明らかにする。工程追跡アルゴリ
ズムを図３３に示す。指定された工程名を検査日５００
５及び検査時刻５００６を参照して古い順に並べる。
（ステップ１００１８）。次に各工程ごとに検出異物リ
ストを作成する。（ステップ１００１９）。次に初工程
の発生異物リストを、初工程検出異物リストと同じにす
る（ステップ１００２０）。検出異物リストと発生異物
リストの形式は同じで図３４に示す。次に初工程におけ
るウェハ上の異物の座標と、次の工程の同一のウェハ上
の異物の座標との距離を、座標データが記録されている
順に計算する。該距離が予め設定してある一定値Ｒより
も小さいものが存在した場合、二つの異物は同一のもの
と特定し、次の異物に関して同様に計算を行う。初工程
で検出された異物のうち二番目の工程に同一であると特
定できる異物がない場合は該異物は除去されたと判断す
る。二番目の工程で検出され異物のうち前の工程の異物
と同一の異物と特定される異物が無い場合、該異物は二
番目の工程で新規に付着したと判断する。二番目の工程
で新規に付着したと判断された異物を二番目の工程の異
物発生リストに登録する。（ステップ１００２１）。同
様な計算を古い工程順に行う。

【００６３】表示方法として、図３２に示すごとく、異
物数を縦軸１０９６に、工程名を横軸に１０９５にして
ＣＲＴ１０１３上に棒グラフを描く。工程名は左から古
い順に並べる。棒グラフは付着した工程Ａ，Ｂ，Ｃごと
に層別にして（図３２では１１００，１１０１，１１０
２の３層）、工程ごとに同じ塗色またはメッシュで表示
し、該部分の上下線同士を線で結ぶ。ウェハを複数枚指
定した場合は、各ウェハについてそれぞれ工程追跡を行
い、ウェハについて平均して結果を表示する。

【００６４】実施例１２ 次に、工程別異物付着マップと称する本発明の一実施例
について説明する。

【００６５】本実施例では、同一ウェハについて異物検
査装置１により各工程で測定された情報により、ある工
程で付着した異物のみ抽出して、図２０に示した異物付
着マップとして出力する。

【００６６】解析作業者は品名と複数の工程名とロット
ＮＯを必ず指定し、必要に応じてウェハNoを指定するこ
とにより、データベース１０１０より異物の位置座標５
０１４，５０１５検査日時５００５，５００６工程名を
内部メモリ１０１６に読み込ませる。

【００６７】異物データ処理部１００９では前記「実施
例１１」で示した工程追跡アルゴリズムを用いて、各工
程ごとに発生異物リストを作成する。処理終了後、検査
工程順に工程別異物付着マップを表示する。次の工程を
表示させるには、モード変更アイコン１０５１を指定す
る。

【００６８】実施例１３ 本実施例においては前述の「実施例１」において示した
検査データ解析システムにおける、外観検査装置４と外
観不良データ解析ステーション５からなる部分について
図３５に従って説明する。本システムは外観検査装置４
と、外観検査装置４のデータ解析する外観不良データ解
析ステーション５とからなる、外観検査装置４と外観不
良データ解析ステーション５は通信回線６により接続さ
れている。

【００６９】図３６は外観検査装置４の構成を示す。外
観不良と総称する異物とパターン欠陥を検出する外観不
良検出部１１０３と、外観不良検出信号処理部１１０４
とメモリ１２０６、入力装置としてキーボード１１０５
とバーコードリーダー１１０６と、出力装置としてＣＲ
Ｔ１１０７とプリンタ１１０８と外観不良データ解析ス
テーション５との通信を行う外部通信部１１０９からな
り、ウェハ上の被検出外観不良の２次元座標と、大きさ
と、種類を認識し、被検査ウェハ上の外観不良数と、致
命外観不良数と、該当工程致命外観不良数と、外観不良
チップ数と、致命外観不良チップ数と、該当工程致命外
観不良チップ数と、検査チップ数とを数える機能を有す
る。外観不良の種類及び致命性はＣＲＴ１１０７に表示
された外観不良像を検査作業者が観察し判断する。また
検査作業者は観察している外観不良が致命性を有しかつ
検査した工程で発生したものと判断したとき、該当工程
致命外観不良と分類する。外観不良チップ数、致命外観
不良チップ数、該当工程致命外観不良チップ数は、それ
ぞれの外観不良を有するチップの数である。

【００７０】図３７は外観不良データ解析ステーション
５の構成を示す。該外観不良データ解析ステーション５
は外観不良データ処理部１１１０と外観不良データベー
ス１１１１と、入力装置としてのキーボード１１１２
と、マウス１１１３と、出力装置としてのＣＲＴ１１１
４と、プリンタ１１１５と外観検査装置４と通信を行う
外部通信部１１１６と、フロッピーディスクドライブ１
１１７と外観不良データ処理部内のメモリ１１１８とハ
ードディスク１１９とＣＰＵ１１２０からなる。

【００７１】外観検査装置４には、ウェハ検査時に被検
査ウェハの品種、検査工程名、ロットＮＯ、ウェハＮ
Ｏ、検査日時、作業者名が外観不良管理データとしてキ
ーボード１１０５またはバーコードリーダー１１０６に
より入力される。外観検査装置４の検出部１１０３で測
定する被検査ウェハ上の外観不良数と、致命外観不良数
と、該当工程致命外観不良数と、外観不良チップ数と、
致命外観不良チップ数と、該当工程致命外観不良チップ
数と、検査チップ数各外観不良の座標と、種類と致命性
を外観不良検査データとして外観不良管理データと併せ
て、メモリ１２０６において、データを保持する。

【００７２】外観不良データベース１１１１の構成を図
３８に示す。基本的な構成は前記「実施例２」で示した
異物データベース１０１０の構成と同じである。

【００７３】外観不良データ処理部１１１０は図３９に
示す品種別ウェハ数管理ファイルと、「実施例２」で示
したマップ情報ファイルとをハードディスク１１１９内
に有する。

【００７４】次に本システムにおけるデータの流れを説
明する。外観検査装置４に於いて１ウェハ検査が終ると
該ウェハに関する外観不良管理データと外観不良データ
解析ステーション５に通信回線６を通じて送信される。
以下「実施例２」に示したデータの流れと概略同じであ
るが、扱うデータが外観不良管理データと外観不良検査
データであること、データがウェハ単位であることが異
なる。

【００７５】実施例１４ 外観不良データが解析ステーション５の使用法に関する
実施例を示す。概略は前記「実施例３」示した異物デー
タ解析ステーション２の使用方法と同じである。基本デ
ータ表示欄１０３６において、Ｌ異物数，Ｍ異物数，Ｓ
異物数の代わりに致命欠陥数、不良率、欠陥密度を表示
することと、解析機能アイコンの示す内容が後述する
「実施例１５」から「実施例２５」までに示す解析機能
である点が異なる。

【００７６】実施例１５ 以下欠陥マップと称する本発明における一解析例を説明
する。

【００７７】本実施例は前記「実施例４」と概略同じで
ある。前記「実施例４」では前記「実施例２」及び「実
施例３」で示した異物検査システムを用いて、解析対象
を異物としていたが、本実施例では前記「実施例１３」
及び「実施例１４」で示した外観検査システムを用い
て、解析対象を外観不良とする点が異なる。出力に際し
ては、表示点の色又はマークは「実施例４」では異物の
粒径を表していたが、本実施例では外観不良のカテゴリ
を表す。

【００７８】実施例１６ 次に欠陥チップマップと称する本発明における一解析例
を説明する。本実施例は前記「実施例５」と概略同じで
ある。前記「実施例５」では前記「実施例２」及び「実
施例３」で示した異物検査システムを用いて、解析対象
を異物としていたが、本実施例では前記「実施例１３」
及び「実施例１４」で示した外観検査システムを用い
て、解析対象を外観不良とする点が異なる。

【００７９】実施例１７ 次にウェハ分別と称する本発明における一解析例を説明
する。

【００８０】本実施例は前記「実施例7」と概略同じで
ある。前記「実施例７」では前記「実施例２」及び「実
施例３」で示した異物検査システムを用いて、解析対象
を異物としていたが、本実施例では前記「実施例１３」
及び「実施例１４」で示した外観検査システムにおいて
行い、解析対象を外観不良とする点が異なる。

【００８１】実施例１８ 次に欠陥数度数分布と称する本発明における一解析例を
説明する。

【００８２】本実施例は前記「実施例８」と概略同じで
ある。前記「実施例８」では前記「実施例２」及び「実
施例３」で示した異物検査システムを用いて、解析対象
を異物としていたが、本実施例では前記「実施例１３」
及び「実施例１４」で示した外観検査システムを用い
て、解析対象を外観不良とする点が異なる。

【００８３】実施例１９ 次に欠陥時系列推移と称する本発見における一解析例を
説明する。

【００８４】本実施例は前記「実施例９」と概略同じで
ある前記「実施例９」では前記「実施例２」及び「実施
例３」で示した異物検査システムを用いて、解析対象を
異物としていたが、本実施例では前記「実施例１３」及
び「実施例１４」で示した外観検査システムを用いて、
解析対象を外観不良とする点が異なる。出力に際して
は、折線および点の色又はマークは「実施例９」では異
物の粒径を表していたが、本実施例では外観不良のカテ
ゴリを表す。

【００８５】実施例２０ 次に工程間欠陥推移と称する本発明における一解析例を
説明する。

【００８６】本実施例は前記「実施例１０」と概略同じ
である。前記「実施例１０」では前記「実施例２」及び
「実施例３」で示した異物検査システムを用いて、解析
対象を異物としていたが、本実施例では前記「実施例１
３」及び「実施例１４」で示した外観検査システムを用
いて、解析対象を外観不良とする点が異なる。出力に際
しては、折線および点の色又はマークは「実施例９」で
は異物の粒径を表していたが、本実施例では外観不良の
カテゴリを表す。

【００８７】実施例２１ 次に欠陥発生履歴と称する本発明における一解析例を説
明する。

【００８８】本実施例は前記「実施例１１」と概略同じ
である。前記「実施例１１」では前記「実施例２」及び
「実施例３」で示した異物検査システムを用いて、解析
対象を異物としていたが、本実施例では前記「実施例１
３」及び「実施例１４」で示した外観検査システムを用
いて、解析対象を外観不良とする点が異なる。

【００８９】実施例２２ 次にチップ不良率推移と称する本発明における一解析例
を第４０図に示し説明する。解析作業者は品名、工程
名、検査日付を必ず指定し、必要に応じてロットＮＯを
指定することにより、外観不良データベース１１１１か
ら、図３８に示す該当するロット内のロットＮＯとウェ
ハＮＯと外観不良チップ数５０４５、致命外観不良チッ
プ数５０４４、検査チップ数、検査時刻５０３９をメモ
リ１１１８に読み込ませ、チップ不良率、致命チップ不
良率を算出させる。チップ不良率、致命チップ不良率は
次式に従う。

【００９０】チップ不良率＝外観不良チップ数÷検査チ
ップ数×１００ 致命チップ不良率＝致命外観不良チップ数÷検査チップ
数×１００ また各ウェハに関するデータは検査日付５０３８及び検
査時刻５０３９により古い順に並べられる。

【００９１】表示はＣＲＴ１１１４上にチップ不良率１
１２１、致命チップ不良率１１２２の推移を折線グラフ
で行い、二本の折線の色又は線の種類を変える。左縦軸
１１２４はチップ不良率、右縦軸１１２５は致命チップ
不良率で、横軸はロットＮＯ及びウェハＮＯであり、左
から古い順番に表示する。

【００９２】実施例２３ 次にチップ欠陥密度推移と称する本発明における一実施
例を図４１に基いて説明する。解析作業者は品名、工程
名、検査日付を必ず指定し、必要に応じてロットＮＯを
指定することにより、外観不良データベース１１１１か
ら該当するロット内のロットＮＯとウェハＮＯと外観不
良数５０４３、致命外観不良数５０４４、検査チップ
数、検査時刻５０３９を内部メモリ１１１８に読み込ま
せ、チップ外観不良密度、致命チップ外観不良密度を算
出させる。チップ外観不良密度、致命チップ外観不良密
度は次式によって計算する。

【００９３】チップ外観不良密度＝外観不良数÷検査チ
ップ数×１００ 致命チップ外観不良密度＝致命外観不良数÷検査チップ
数×１００ また各ウェハに関するデータは検査日付５０３８及び検
査時刻５０３９により古い順に並べられる。

【００９４】表示はＣＲＴ１１１４上にチップ外観不良
密度、致命チップ外観不良密度の推移を折線グラフ１１
２６、１１２７で行い、二本の折線の色又は線の種類を
数える。左縦軸１１２８はチップ外観不良密度、右縦軸
１１２９は致命チップ外観不良密度で、横軸１１３０は
ロットＮＯ及びウェハＮＯであり、左から古い順番に表
示する。

【００９５】実施例２４ 次に工程別不良率と称する本発明における一解析例を図
４２に示し、説明する。

【００９６】解析作業者は品名と複数の工程名を必ず指
定し、必要に応じてロットＮＯ，ウェハＮｏ，検査日付
を指定することにより、外観不良データベース１１１１
から該当するロットＮＯとウェハと外観不良チップ総
数、致命外観不良チップ総数、該当工程致命外観不良チ
ップ総数及び検査チップ数と検査日付と検査時刻を内部
メモリ１１１８に読み込ませ、総不良率１１３１、致命
欠陥不良率１１３２、該当工程致命欠陥不良率１１３３
を算出させる。総不良率、致命不良率、該当工程致命不
良率は次式によって計算する。

【００９７】総不良率＝外観不良チップ総数÷検査チッ
プ総数×１００ 致命不良率＝致命外観不良チップ総数÷検査チップ総数
×１００ 該当工程致命不良率＝該当工程致命外観不良チップ総数
÷検査チップ総数×１００但 し、同一工程に複数ウェハ分のデータがあった場合は、
工程別にウェハに関し平均する。また工程名を検査日付
５０３８、検査時刻５０３９を用いて古い順に並べる。

【００９８】出力はＣＲＴ１１１４上に行い工程ごとに
総不良率１１３１、致命欠陥不良率１１３２、該当工程
致命欠陥不良率１１３３を棒グラフ表示する。横軸１１
３９は工程で、左から古い順に並べ、縦軸１１４０は不
良率である。各不良率を示す部分はそれぞれ塗色または
メッシュを変える。

【００９９】実施例２５ 次に工程別不良率の別の解析例を図４３に示し、説明す
る。

【０１００】解析作業者は品名と複数の工程名を必ず指
定し、必要に応じてロットＮＯ、ウェハＮＯ、検査日付
を指定することにより、外観不良データベース１１１１
から該当するロットＮＯとウェハＮＯとパターン欠陥チ
ップ数、異物欠陥チップ数、その他欠陥チップ数及び検
査チップ数と検査日付と検査時刻を内部メモリ１１１８
に読み込ませ、パターン欠陥チップ数、異物欠陥チップ
数、その他欠陥チップ数を算出させる。パターン欠陥チ
ップ数、異物欠陥チップ数、その他欠陥チップ数は次式
によって計算する。

【０１０１】パターン欠陥不良率＝パターン欠陥不良率
÷検査チップ数×１００ 異物欠陥不良率＝異物欠陥チップ数÷検査チップ数×１
００ その他欠陥不良率＝その他欠陥チップ数÷検査チップ数
×１００ 但し、同一工程に複数ウェハ分のデータがあった場合
は、工程別にウェハに関し平均する。また工程名を検査
日付、検査時刻を用いて古い順に並べる。

【０１０２】出力はＣＲＴ１１１４上に行い工程ごとに
パターン欠陥不良率１１４３、異物欠陥不良率１１４
２、その他欠陥不良率１１４１を棒グラフ表示１１４
８，１１４７，１１４６する。横軸１１４４は工程で、
左から古い順に並べ、縦軸１１４５は不良率である。各
不良率を示す部分はそれぞれ塗色またはメッシュを変え
る。

【０１０３】実施例２６ 本実施例においては「実施例１」において示した検査デ
ータ解析システムにおける、異物検査装置１と異物デー
タ解析ステーション２とプローブ検査装置７とプローブ
検査データ解析ステーション８とからなる部分について
図４４に示し、説明する。

【０１０４】図４５はプローブ検査装置７の構成を示
す。該プローブ検査装置７はプローブ検査部１１４６と
プローブデータ検査処理部１１４７と入力装置としての
キーボード１１４８とバーコードリーダー１１４９と出
力装置としてのＣＲＴ１１５０とプリンタ１１５１とプ
ローグ検査データ解析ステーション８との通信を行う外
部通信部１１５２と、データ処理部１１４７内のメモリ
１２０７からなり、ウェハ上の半導体装置の製品特性を
検査する装置である。

【０１０５】図４６はプローブ検査データ解析ステーシ
ョン８の構成を示す。該プローブ検査データ解析ステー
ション８はプローブデータ処理部１１５３と、プローブ
データ処理部１１５３によって処理された結果を格納す
るプローブデータベース１１５４と、入力装置としての
キーボード１１５５とマウス１１５６と、出力装置とし
てのＣＲＴ１１５７とプリンタ１１５８、プローブ検査
装置７との通信を行う外部通信部１１５９と、異物デー
タ解析ステーション２と通信を行なう外部通信部１１６
０と、メモリ１１６１とハードディスク１１６２とＣＰ
Ｕ１１６３とからなる。図４４に示す異物解析ステーシ
ョン２の構成は「実施例２」で示した図４の異物解析ス
テーション２の構成と概略同じである。本異物解析ステ
ーションは図４で示した構成以外にプローブデータ検査
解析ステーション８との通信を行なう外部通信部１１６
４を有している（図４７）。

【０１０６】プローブ検査装置７には、ウェハ検査時に
被検査ウェハの品種、ロット番号、ウェハ番号、検査日
時、作業者名がプローブ管理データとしてキーボード１
１４８またはバーコードリーダー１１４９により入力さ
れる。該プローブ検査装置７は検査ウェハ上のチップの
電気的特性を検査し、検査結果と該チップの位置をプロ
ーブ検査データとして前記プローブ管理データと併せて
データを保持する。チップの位置の示し方は「実施例
２」の図６に示した座標系を用いる。プローブ検査デー
タ解析ステーション８はプローブ検査装置７において１
ロット検査が終ると、該ロットのプローブ管理データと
プローブ検査データを該プローブ検査装置７から読み込
み、プローブ検査データをもとに製品の良品、不良品を
判断して図４８に示すようにプローブデータベース１１
５４に登録する。プローブデータベース１１５４ではウ
ェハ番号以外のプローブ管理データ１１４６〜１１５０
をプローブ検査ロットデータテーブル（図４８（ａ））
として、ロットNo１１５１とウェハNo１１５２とプロー
ブ検査データ１１５３〜１１５６をプローブ検査ウェハ
データテーブル（図４８（ｂ））として、２つのデータ
テーブルを持つ。

【０１０７】異物データベース１０１０の構成は「実施
例２」に示した異物データベース１０１０とおなじであ
る。

【０１０８】異物データ処理部１００９は図４９に示す
解析データ補助ファイルと「実施例２」で示したマップ
情報ファイルと品種別ロット数管理ファイルを有してい
る。

【０１０９】解析データ補助ファイルは品種別に、ウェ
ハ一枚当りの予定取得数１１５８を登録する。品種別ロ
ット数管理ファイルの機能は「実施例２」に示したもの
と概略同じである。品種別ロット数が０になったとき該
品種に関する解析データ補助ファイルのデータも削除す
る点が異なる。

【０１１０】実施例２７ 前記「実施例２６」記載のシステムにおける異物データ
解析ステーション２の使用方法に関する実施例を示す。
本使用方法は「実施例３」記載の異物データ解析ステー
ション２の使用方法と概略同じである。解析機能アイコ
ンの示す内容が「実施例２８」から「実施例３１」に示
す解析機能が加わっている点で異なる。

【０１１１】実施例２８ 以下異物歩留り相関解析と称する本発明の実施例を図５
０に基いて説明する。

【０１１２】本実施例では処理途中のウェハの異物数
と、ウェハ処理工程終了後のプローブ検査の歩留との関
係を相関図の形で出力する。データ解析のアルゴリズム
を図５１にしめす。

【０１１３】解析作業者は、品名とロットＮＯを指定し
（ステップ１００２２）、異物データベース１０１０か
ら、該ロットのウェハＮＯと各ウェハの異物数を読み込
ませ（ステップ１００２３）、プローブデータ検査ステ
ーション８から該ロット内のウェハのウェハ歩留りを読
み込ませる（ステップ１０１０２４）。異物データ処理
部１００９ではウェハＮＯにより異物数とウェハ歩留は
つき合わされ（ステップ１００２５）、相関図を作成す
る。（ステップ１００２６）。出力の形式は、横軸１１
６５に異物数、縦軸１１６６に歩留りをとっており、百
分率で表す。複数点打点１１６７させ１次回帰直線１１
６８を計算し、グラフ上に描く。

【０１１４】実施例２９ 次に異物歩留りオーバーレイ推移と称する本発明におけ
る一解析例を図５２に基いて説明する。

【０１１５】本実施例では製造途中のウェハの異物数の
推移と、ウェハ製造処理終了後のプローブ検査の歩留り
の推移を、それぞれ折線グラフにして出力する。

【０１１６】解析作業者は、品名と検査期間を必ず指定
し、必要ならばロットＮＯを指定することにより、異物
データベース１０１０から、図５に示す検索条件に合致
するロットの検査日付５００５及び検査時刻５００６と
該ロット内のウェハＮＯ５００９と異物数５０１０を読
み込ませ、プローブ検査データ解析ステーション８から
該ウェハのプローブデータを読み込ませる。処理部１０
０９ではウェハを検査した日付及び時刻により古い順に
並べ替える。出力の形式は横軸１１７５はウェハＮＯで
左から古い順に並んでいる。右側縦軸１１６９は異物数
で、左側縦軸１１７０はウェハ歩留りである。同一のウ
ェハに関する異物数を示す点１１７１と歩留りを示す点
１１７２を同一垂直軸上に打点し、異物数及びウェハ歩
留りに関する点をそれぞれ結び、２本の折線グラフ１１
７３，１１７４を作成する。２本の折線は色または線の
種類を変える。

【０１１７】実施例３０ 次に異物粒径別歩留まりと称する本発明における一解析
例を図５３に示し説明する。

【０１１８】本実施例では製造途中のウェハ上の異物粒
径と、ウェハ製造処理終了後のプローブ検査の歩留りの
関係を棒グラフの形で出力する。

【０１１９】解析作業者は、品名と工程名とロットＮＯ
を必ず指定することにより、異物データベース１０１０
から、該ロット内のウェハＮＯと各ウェハ上の異物の座
標５０１４，５０１５と粒径５０１６を読み込ませ、プ
ローブデータ検査ステーション８から該ロット内のウェ
ハＮＯと該ウェハ内の各チップの良品、不良品の判定結
果を読み込ませる。ここで異物の粒径は「実施例１」に
示したように大きい順にＬ，Ｍ，Ｓの３段階にクラス分
けがなされている。

【０１２０】異物データ処理部１００９では、チップ配
列情報と異物の座標から「実施例５」に示した異物付着
チップ判定アルゴリズムを用いて、各ウェハごとに異物
が付着しているチップを判定し、その粒径を記録する。
一つのチップに複数の異物が付着している場合は一番大
きな粒径で代表する。各チップをＬ，Ｍ，Ｓの異物が付
着しているもの、異物が付着していないものの４つに分
類し、それぞれ歩留りを計算する。本実施例で定義する
歩留りは、各粒径別に次式で定義する。

【０１２１】

【数１】

【０１２２】出力はＣＲＴ１０１３上に横軸k１１７６
は異物粒径で、左から異物付着無し、Ｓ異物，Ｍ異物，
Ｌ異物で、縦軸１１７７は粒径別歩留りである。粒径別
歩留は横軸の各粒径上に棒グラフで表示する。

【０１２３】実施例３１ 次に異物付着工程別良品率と称する本発明における一解
析例を図５４に示し説明する。本実施例では、ウェハに
異物が付着した製造工程別に、ウェハ製造処理終了後の
プローブ検査の歩留りを棒グラフの形で出力する。

【０１２４】解析作業者は、品名と複数の工程名とロッ
トＮＯを必ず指定することにより、異物データベース１
０１０から、図５に示す検査日付５００５及び検査時刻
５００６と該ロット内のウェハＮＯ５０１３と各ウェハ
上の異物の座標５０１４，５０１５を読み込ませ、プロ
ーブデータ検査ステーション８から該ロット内のウェハ
ＮＯと該ウェハ内の各チップの良品、不良品の判定結果
を読み込ませる。

【０１２５】異物データ処理部１００９では、「実施例
１２」で示した工程別異物抽出マップを作成する。該工
程別異物抽出マップに対し、「実施例５」に示した異物
付着チップ判定アルゴリズムを用いて各チップごとに異
物付着の有無を判定する。工程別に、異物付着チップを
数え、異物付着チップ内良品数も数える。出力はＣＲＴ
１０１３上に行い、横軸１１８４は工程名で左から古い
順に並んでおり、縦軸１１８５はチップ数である。各工
程Ａ，Ｂ，Ｃごとに異物付着チップ数の棒グラフを作成
し、該棒グラフを層別して異物付着チップ内良品数１１
８３を下層に、不良数１１８２を上層に表す。上下の層
は塗色またはメッシュを変えて表示する。

【０１２６】実施例３２ 本実施例においては「実施例１」において示した検査デ
ータ解析システムにおける、外観検査装置４と外観不良
データ解析ステーション５とプローブ検査装置７とプロ
ーブデータ解析ステーション８からなる部分についてを
図５５に基いて説明する。「実施例２６」に示したシス
テム構成において異物検査装置１、異物データ解析ステ
ーション２の代わりに外観検査装置４と外観不良データ
解析ステーション５を用いる。外観検査装置４は「実施
例１３」で示した外観検査装置４と全く同じ構成であ
る。外観不良データ解析ステーション５は図３７で示し
た外観不良データ解析ステーション５の構成にくわえプ
ローブデータ解析ステーション８と通信を行う外部通信
部１１８９を有している（図５６）。

【０１２７】プローブ検査装置７において入出力される
データは実施例２６に示したものと同一である。外観不
良データベース１１１１の構成は図３８に示したものと
同じである。

【０１２８】外観不良データ処理部１１１０は図３９に
示した解析データ補助ファイルと図７に示したマップ情
報ファイルと品種別ウェハ数管理ファイルを有してい
る。品種別ウェハ数管理ファイルは図８に示したものと
概略同じである。品種別ウェハ数が０になったなら、該
当品種に関する解析データ補助ファイルのデータを削除
する点が異なる。

【０１２９】実施例３３ 「実施例３２」記載のシステムにおける外観不良データ
解析ステーション５の使用方法に関する実施例を示す。
本使用方法は「実施例１４」記載の外観不良データ解析
ステーション５の使用方法と概略同じである。解析機能
アイコンの示す内容が「実施例３４」から「実施例３
７」までに示す解析機能が加わっている点が異なる。

【０１３０】実施例３４ 次に欠陥歩留り相関解析と称する本発明における一解析
例を説明する。

【０１３１】本実施例は「前記実施例２８」と概略同じ
である。「実施例２７」に示した検査データ解析システ
ムを用いて、異物を解析対象としていたが、本実施例で
は「前記実施例３２」及び「実施例３３」に示した検査
データ解析システムを用いて、外観不良を解析対象とす
る。

【０１３２】実施例３５ 次に外観歩留りオーバーレイ推移と称する本発明におけ
る一解析例を説明する。

【０１３３】本実施例は前記「実施例２９」と概略同じ
である。「実施例２９」においては前記「実施例２３」
及び「実施例２７」に示した異物ブローブ検査システム
を用いて、異物を解析対象としていたが、本実施例では
前記「実施例３２」及び「実施例３３」に示した外観プ
ローブ検査システムを用いて、外観不良を解析対象とす
る。ここで右側縦軸１１６９は外観不良数、左側縦軸１
１７０は歩留り、横軸１１７５はロット及びウェハＮＯ
を示す。

【０１３４】実施例３６ 次に欠陥種類別歩留りと称する本発明における一解析例
を説明する。

【０１３５】本実施例は前記［実施例３０］と概略同じ
である。「実施例３０」においては前記「実施例２６」
及び「実施例２７」に示した異物プローブ検査システム
を用いて、異物を解析対象としていたが、本実施例では
前記「実施例３２」及び「実施例３３」に示した外観プ
ローブ検査システムを用いて、外観不良を解析対象とす
る。「実施例３０」における異物の粒径の代りに本実施
例では外観不良のカテゴリを扱う。本実施例では縦軸１
１７９は歩留り、横軸１１７６は欠陥種類で、パターン
欠陥、異物欠陥その他の欠陥の順で並んでいる。

【０１３６】実施例３７ 次に欠陥工程別歩留りと称する本発明における一解析例
を説明する。

【０１３７】本実施例は前記「実施例３１」と該略おな
じである。「実施例３２」においては前記「実施例２
６」及び「実施例２７」に示した異物プローブ検査シス
テムを用いて、異物を解析対象としていたが、本実施例
では前記「実施例３２」及び「実施例３３」に示した外
観プローブ検査システムを用いて、外観不良を解析対象
とする。本実施例においては縦軸１１８５がチップ数、
横軸１１８４は工程名である。

【０１３８】実施例３８ 本実施例では外観不良カテゴリの分類の仕方を示す。外
観不良カテゴリは、外観不良の発生原因、発生現象、及
び外観不良の種類で分類する。外観不良の発生原因はレ
ジスト残渣、指数、レチクルエラーによるパターン不
良、エッチ残りによるパターン不良、解像不良によるパ
ターン不良、異常酸化による膜不良、その他と分類す
る。外観不良の発生現象として、Ａ１腐食によるパター
ン不良、コンタクトホール目つぶれによるパターン不
良、ピンホールによる膜不良、その他と分類する。外観
不良の種類は異物付着、パターン不良、膜不良、傷、そ
の他に分類する。上記の分類に従って外観不良を分類
し、前記「実施例１５，１９，２０，３６」の各項目に
示すデータ解析を行う。

【０１３９】実施例３９ 本実施例では、前記「実施例２６，２７」に示した発明
と前記「実施例３２，３３」に示した発明を同一のウェ
ハ製造ラインで使用する例について図５７をもとに説明
する。図１に示した製造ラインに対し、経験的に異物の
発生が多いことが判明している製造工程、製造装置の調
整を行った製造工程等の直後に異物検査工程を設定す
る。また各異物検査工程に対してウェハ一枚当りの異物
数の管理基準を設定する。該管理基準異物検査結果を異
物データ解析ステーション２により「実施例９」に記載
した解析を行い、各異物検査工程における異物数の時間
的な変化を監視し、異物数が該管理基準と比して高い工
程を摘出する。また前記「実施例１０」記載の解析によ
り、他工程と比して検出された異物数が多い工程を摘出
する。前記「実施例１０」記載の解析により、他工程と
比して付着した異物数の多い工程を摘出する。こうして
ｍ番目の異物検査工程が摘出されたなら、m番目の異物
検査工程の直前の製造工程を中心に、前後数製造工程を
選び、該製造工程の直後にそれぞれ外観検査工程を設定
する。（図５７）。外観検査結果を外観不良データ解析
ステーション５により「実施例１５から２５」に記載し
た解析を行う。

【０１４０】実施例４０ 「実施例１」においては異物データ解析ステーション２
と外観不良データ解析ステーション５を別々にしたが、
本実施例では同一のワークステーションとする。全体構
成を図５８に示す。

【０１４１】各装置の構成はそれぞれ図３，図３６，図
４５，図４６の各図に示した通りである。データ解析ス
テーション１１９０のみ図５９に示すように、図４７に
示した異物データ解析ステーション２に加え外観検査装
置４と通信する外部通信部１１９１を有する。

【０１４２】実施例４１ 本実施例では磁気ディスク生産ラインに本発明を適用す
る例について説明する。図１に示したハード構成におい
て、異物検査装置１の代りにディスク異物検査装置を、
異物データ解析ステーション２の代りにディスク異物解
析ステーションを、外観検査装置４の代りにディスク外
観検査装置を、外観不良データ解析ステーション５の代
りにディスク外観不良解析ステーションを、プローブ検
査装置７の代りにディスク最終製品検査装置を、プロー
ブデータ解析ステーション８の代りにディスク製品デー
タ解析ステーションを使用する。検査装置及びデータ解
析ステーションの機能は「実施例２から３７」で述べた
ものと同じである。磁気ディスク上の座標の取り方を図
６０に示し、説明する。内周部の１ヶ所に、一番始めの
磁気ディスク製造工程においてマーク１１９２を付け
る。ディスク中心１１９３と該マークを結ぶ直線を基準
線１１９４とし、該ディスク中心と該基準線を用いて、
磁気ディスク上に２次元極座標系を設定する。該極座標
を用いて「実施例の２から３７及び３９」の各項目に示
した解析、操作、処理等を同様に行う。

【０１４３】ただし、出力の際、半導体チップを示す境
界線１０５５に相当するものは出力しない。

【０１４４】実施例４２ 本実施例では回路基板の生産ラインに本発明を適用する
例について説明する。

【０１４５】「実施例１」の図１に示したハード構成に
おいて、異物検査装置１の代りに回路基板異物検査装置
を、異物データ解析ステーション２の代りに回路基板異
物解析ステーションを、外観検査装置４の代りに回路基
板外観検査装置を、外観不良データ解析ステーション５
の代りに回路基板外観不良解析ステーションを、プロー
ブ検査装置７の代りに回路基板最終検査装置をプローブ
データ解析ステーション８の代りに回路基板データ解析
ステーション使用する。検査装置及びデータ解析ステー
ションの機能は「実施例２から３７」で述べたものと基
本的に同じである。図６１に示すようにワークを囲む最
小の方形を設定し、必要に応じて、ワーク上にマーク１
１９７をつけ基準点とする。そして図６１に示したよう
にＸ軸１１９５、Ｙ座標１１９６をとる。この座標系を
用いて、「実施例の３から３７および３９」の各項目に
示した解析を行う。

【０１４６】

【発明の効果】本発明によれば、外観不良と製品特性の
関係は従来ウェハ単位で欠陥密度と歩留りの相関をとる
方法であったが、チップ単位のデータ解析が可能となる
ことにより、各チップの外観不良の発生状況と該チップ
の製品特性の関係が分かるようになり、新しいデータ解
析が可能となり、外観不良（原因）と製品特性（結果）
の因果関係を明確化できるようになる。この機能によ
り、適切な歩留り向上対策を行う上で有効な判断材料が
得られるようになる。

【０１４７】

【０１４８】本発明により、製品不良の原因となる外観
不良を解析する新しい方法が確立された。この発明は半
導体装置製造に限らず、ワークの外観検査と最終製品検
査を行う製品（例えば磁気ディスク、回路基板）の製造
ラインに適用することが出来るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による検査データ解析システムの全体構
成の１実施例を示す図。

【図２】図１における異物検査システムの部分構成を示
す図。

【図３】図２の異物検査装置の構成を示す図。

【図４】図２の異物データ解析ステーションの構成を示
す図。

【図５】（ａ）異物データベースにおけるロット単位デ
ータテーブルを示す図。 （ｂ）同じくウェハ単位データテーブルを示す図。 （ｃ）同じく異物単位データテーブルを示す図。

【図６】異物座標を表す座標の取り方等を示す図。

【図７】品種別マップ情報ファイルの構成を示す図。

【図８】品種別ロット数管理ファイルの構成を示す図

【図９】データの登録に伴う処理を示すフローチャー
ト。

【図１０】データの削除に伴う処理を示すフローチャー
ト。

【図１１】初期画面を示す図。

【図１２】検索画面を示す図。

【図１３】それぞれのデータの一覧表を示す図。

【図１４】それぞれのデータの一覧表を示す図。

【図１５】それぞれのデータの一覧表を示す図。

【図１６】それぞれのデータの一覧表を示す図。

【図１７】それぞれのデータの一覧表を示す図。

【図１８】それぞれのデータの一覧表を示す図。

【図１９】解析画面を示す図。

【図２０】異物マップを示す図。

【図２１】異物付着チップマップを示す図。

【図２２】異物付着チップ判定アルゴリズムを示すフロ
ーチャート。

【図２３】ウェハ任意分割の際、表示される図。

【図２４】ウェハ任意分割の一例を示す図。

【図２５】マップ情報ファイルを示す図。

【図２６】ウェハの分割位置に対する各領域の異物密度
を示す図。

【図２７】ウェハ分割の分割パターンを示す図。

【図２８】異物数度数分布を示す図。

【図２９】異物数時系列推移を示す図。

【図３０】検査期間における異物数の頻度分布と各期間
の平均推移を示す図。

【図３１】工程間異物数推移を示す図。

【図３２】異物付着履歴を示す図。

【図３３】工程追跡アルゴリズムを示すフローチャー
ト。

【図３４】検出異物リスト発生異物リストの形式を示す
図。

【図３５】図１の外観検査システムの部分構成を示す
図。

【図３６】図３５の外観検査装置の構成を示す図。

【図３７】図３５の外観不良データ解析ステーションの
構成を示す図。

【図３８】（ａ）図３７の外観不良データベースにおけ
るロット単位データテーブルを示す図。 （ｂ）同ウェハ単位データテーブルを示す図。 （ｃ）同外観不良単位テーブルを示す図。

【図３９】品種別ウェハ数管理ファイルを示す図。

【図４０】チップ不良率推移を示す図。

【図４１】チップ不良密度推移を示す図。

【図４２】工程別不良率を示す図

【図４３】図４２とは別の工程別不良率を示す図。

【図４４】図１の部分構成である異物検査装置、異物デ
ータ解析ステーション、プローブ検査装置、プローブ検
査データ解析ステーションを示す図。

【図４５】プローブ検査装置の構成を示す図。

【図４６】プローブデータ解析ステーションの構成を示
す図。

【図４７】異物データ解析ステーションの構成を示す
図。

【図４８】（ａ）図４６のプローブデータベースにおけ
るプローブ検査ロットデータテーブルを示す図。 （ｂ）同プローブ検査ウェハデータテーブルを示す図。

【図４９】解析データ補助ファイルを示す図。

【図５０】異物歩留り相関解析を示す図。

【図５１】異物数と歩留りの相関を求めるフローチャー
ト。

【図５２】異物歩留りオーバーレイ推移を示す図。

【図５３】異物粒径別歩留りを示す図。

【図５４】異物付着工程別良品率を示す図。

【図５５】図１の部分構成である外観検査装置、外観不
良データ解析ステーション、プローブ検査装置、プロー
ブ検査データ解析ステーションを示す図。

【図５６】外観不良データ解析ステーションの構成を示
す図。

【図５７】異物検査工程と外観検査工程の関係の一例を
示した図。

【図５８】全体構成の別の実施例を示す図。

【図５９】図５８におけるデータ解析ステーションの構
成を示す図。

【図６０】検査対象が磁気ディスクである場合の座標の
取り方を示す図。

【図６１】検査対象が回路基板である場合の座標の取り
方を示す図。

【符号の説明】

１…異物検査装置、 ２…異物データ解析ステーション、 ３，６，９，１０，１１…通信回線、 ４…外観検査装置、 ５…外観不良データ解析ステーション、 ７…プローブ検査装置、 ８…プローブ検査データ解析ステーション、 １２…ウェハ製造ライン、 １３…クリーンルーム、 １００１…異物検出部、 １００２…異物検出信号処理部、 １００９…異物データ処理部、 １０１０…異物データベース、 １１０３…外観不良検出部、 １１０４…外観不良検出信号処理部、 １１１０…外観不良データ処理部、 １１１１…外観不良データベース、 １１４６…プローブ検査部、 １１４７…プローブデータ検査処理部、 １１５３…プローブデータ処理部、 １１５４…プローブデータベース。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｒ 31/26 Ｇ０１Ｒ 31/26 Ｇ０６Ｔ 7/00 Ｇ０６Ｆ 15/62 ４０５Ａ (72)発明者 下社 貞夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所 生産技術研究所内 (72)発明者 長友 宏人 東京都小平市上水本町５丁目20番地１号 株式会社日立製作所 武蔵工場内 (72)発明者 谷口 雄三 東京都小平市上水本町５丁目20番地１号 株式会社日立製作所 武蔵工場内 (72)発明者 佐藤 修 東京都小平市上水本町５丁目20番地１号 株式会社日立製作所 武蔵工場内 (72)発明者 岡部 勉 東京都小平市上水本町５丁目20番地１号 株式会社日立製作所 武蔵工場内 (72)発明者 坂本 雄三郎 群馬県高崎市西横手町111番地 株式会 社日立製作所高崎工場内 (72)発明者 村松 公夫 群馬県高崎市西横手町111番地 株式会 社日立製作所高崎工場内 (72)発明者 松岡 一彦 群馬県高崎市西横手町111番地 株式会 社日立製作所高崎工場内 (72)発明者 橋本 泰造 群馬県高崎市西横手町111番地 株式会 社日立製作所高崎工場内 (72)発明者 大山 祐一 群馬県高崎市西横手町111番地 株式会 社日立製作所高崎工場内 (72)発明者 江原 裕 群馬県高崎市西横手町111番地 株式会 社日立製作所高崎工場内 (72)発明者 宮崎 功 群馬県高崎市西横手町111番地 株式会 社日立製作所高崎工場内 (72)発明者 花島 秀一 東京都小平市上水本町５丁目20番地１号 株式会社日立製作所 武蔵工場内 (56)参考文献 特開 昭59−228726（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/66 B65B 57/10 G01N 21/956 G01R 31/26 G06T 7/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検査ワークの外観不良を検査する第一の
   検査装置と、被検査ワークに形成されたチップの電気的
   特性を検査する第二の検査装置と、該第一、第二の検査
   装置が検査して得た検査結果を処理しその処理結果を出
   力する解析ユニットとを備え、 該解析ユニットが、該第一の検査装置の検査結果を用い
   て外観不良を有するチップを判断する判断手段と、該第
   二の検査装置の検査結果を用いて該外観不良を有するチ
   ップの良品もしくは不良品の割合を演算して求める演算
   手段と、該演算結果を出力する出力手段とを有すること
   を特徴とする検査データ解析システム。
2. 【請求項２】前記第一の検査装置が異物検査装置もしく
   は欠陥検査装置で有ることを特徴とする請求項１記載の
   検査データ解析システム。
3. 【請求項３】被検査ワークの外観不良を検査した検査結
   果を用いて外観不良を有するチップを判断する判断手段
   と、被検査ワークに形成されたチップの電気的特性を検
   査した検査結果を用いて該外観不良を有するチップの良
   品もしくは不良品の割合を演算して求める演算手段と、
   該演算結果を出力する出力手段とを有することを特徴と
   するデータ解析装置。
4. 【請求項４】被検査ワークの外観不良を検査する第一の
   検査装置と、被検査ワークに形成されたチップの電気的
   特性を検査する第二の検査装置と、該第一、第二の検査
   装置が検査して得た検査結果を処理しその処理結果を出
   力する解析ユニットとを用いた検査データ解析方法であ
   って、 該解析ユニットが、該第一の検査装置の検査結果を用い
   て外観不良を有するチップを判断し、該第二の検査装置
   の検査結果を用いて該外観不良を有するチップの良品も
   しくは不良品の割合を演算し、該演算結果を出力するこ
   とを特徴とする検査データ解析方法。
5. 【請求項５】前記第一の検査装置が異物検査装置もしく
   は欠陥検査装置で有ることを特徴とする請求項４記載の
   検査データ解析方法。