JP3236601U - 金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システム - Google Patents

Abstract

【課題】金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システムを提供する。【解決手段】デザインサーバー１により製造サーバー２から伝送されたダイピンテストデータ及びパッケージサーバー３から伝送された最終テストデータをそれぞれ受信し、異なる形式のデータ中から必要なダイピンテストデータ及び最終テストデータを抽出すると共にデザインサーバーに保存し、ＩＣデザインハウスのエンジニアがプロセスのエラーの問題点を速く精確に判断できるようにする。【選択図】図１

Description

本考案は、設計、製造、パッケージの各プロセスに関連するデータを統合し、金属酸化膜半導体製品の品質を向上する金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システムに関する。

現在、金属酸化膜半導体の品質管理技術の多くは単一のプロセスによりエラッタを検出し、従来の特許文献では、例えば、下記特許文献１の例では、電気的試験を行う際に、現バッチのバックエンドテストで発見された異常データに基づいて、対応関係表を照会して現バッチのプロセス異常が疑われる工程を探し出す。また、下記特許文献２の例では、試験機の異常信号のエラーコードに基づいて、通報信号の種類を判断し、且つ試験機の責任者に点検修理等を行うように通知する。

中国特許出願公開第１０６２９８５８２Ｂ号明細書 台湾特許出願公開第２００９４９４７６号明細書

しかしながら、集積回路（ＩＣ）のデザインハウスは設計検証によりＩＣの品質を予測するが、通常はウェハー製造及びパッケージテストの実際の偏り誤差を即時取得できず、時間と費用をかけてウェハー製造メーカーまたはパッケージテストメーカーが関連データを提供するのを待たなければならなかった。また、異なるメーカーが提供するデータはデータ形式も異なっているため、ＩＣデザインハウスのエンジニアが膨大な時間と労力をかけて大量のデータを統合せねばならず、その中からプロセスのエラーを引き起こした可能性のある問題点を探し出さねばならなかった。

このため、金属酸化膜半導体製品の設計、製造、パッケージの各プロセスの関連データを如何に統合し、金属酸化膜半導体製品の品質を高めることが、解決が待たれている課題であった。

そこで、本考案者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本考案の提案に至った。

本考案は、上記問題点に鑑みて本考案者の鋭意研究により成されたものであり、その目的は、金属酸化膜半導体製品の設計、製造、パッケージ各のプロセスの関連データを統合することで、金属酸化膜半導体製品の品質を向上する金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本考案のある態様の金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システムは、主にデザインサーバーにより製造サーバーから伝送されたダイピンテストデータ及びパッケージサーバーから伝送された最終テストデータをそれぞれ受信し、意味解析モジュールが複数のデータ欄の集合に基づいてダイピンテストデータ及び最終テストデータ内のダイピンテストワード構造及び最終テストワード構造をそれぞれ識別する。データ分析モジュールがダイピンテストワード構造及び最終テストワード構造に基づいて、対応するダイピンテストデータ及び最終テストデータをそれぞれ取得すると共にデザインサーバーに保存する。これにより、ＩＣデザインハウスのエンジニアはデザインサーバーから金属酸化膜半導体製品の設計、製造、パッケージの各プロセスの関連データを取得し、プロセスのエラーの問題点を高速に探し出す。

本明細書及び図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

本考案の一実施例に係る金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システムを示す構成図（一）である。 本考案の一実施例に係る金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システムを示すフローチャートである。 本考案の一実施例に係る金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システムを示す概略構成図（一）である。 本考案の一実施例に係る金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システムを示す概略構成図（二）である。 本考案の一実施例に係る金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システムを示す概略構成図（三）である。 本考案の一実施例に係る金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システムを示す概略構成図（四）である。 本考案の一実施例に係る金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システムを示す概略構成図（五）である。 本考案の一実施例に係る金属酸化膜半導体電界効果トランジスタのダイピンテスト分析を示す概略図である。 本考案の一実施例に係る金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システムを示す構成図（二）である。

以下、本考案の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本考案は以下の例に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることは言うまでもない。

本考案に係る金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システムは主に製造サーバー２及びパッケージサーバー３に情報的に接続されているデザインサーバー１を備え、デザインサーバー１はプロセッシングユニット１１を有し、ストレージユニット１２と、プロセッシングユニット１１に情報的に接続されているコミュニケーションユニット１３とを更に有している（図１参照）。

プロセッシングユニット１１は意味解析モジュール１１１及びデータ分析モジュール１１２を備え、意味解析モジュール１１１は自然言語処理（Ｎａｔｕｒａｌ Ｌａｎｇｕａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ、ＮＬＰ）を実行し、入力データの単語分割分析、構文解析、文字の分類、情報の抽出等を行い、特定のメッセージを自動的に抽出してデータベースにアクセスするために用いる。データ分析モジュール１１２は特定のメッセージに基づいて、対応するデータを取得してデータ分析を行う。また、プロセッシングユニット１１はマイクロコントローラ（ＭＣＵ）であり、少なくとも１つの処理装置及び少なくとも１つのメモリを備えている。メモリ及び処理装置は電気的に接続され、処理装置がメモリから特定の命令コードにアクセスし、且つ特定の命令コードが定義するアプリケーションプログラムを実行する。前述のアプリケーションプログラムは主に、プロセッシングユニット１１がデータ形式を変換するためのアプリケーションプログラム（自然言語処理）、プロセッシングユニット１１がデータ分析を行うためのアプリケーションプログラム、プロセッシングユニット１１がデータを定時に追跡及び収集するためのアプリケーションプログラム、コミュニケーションユニット１３が他の装置と通信を行うためのアプリケーションプログラム等を含む。

ストレージユニット１２は電子データを保存するために用いられ、これはＳＳＤ、ＨＤＤ、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、またはクラウドドライブ（Ｃｌｏｕｄ Ｄｒｉｖｅ）等のうちの１種類またはそれらの組み合わせである。

コミュニケーションユニット１３はネットワークを通して製造サーバー２及びパッケージサーバー３とのデータの送受信を行い、前述のネットワークはローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、４Ｇネットワーク、５Ｇネットワーク、Ｗｉ－Ｆｉネットワーク、またはブルートゥース（登録商標）ネットワークのうちの１種類またはそれらの組み合わせである。

本考案の金属酸化膜半導体の品質管理統合方法（図２参照）の工程について下述する。

＜製造の制御管理Ｓ１＞
図３に示すように、デザインサーバー１はコミュニケーションユニット１３によりストレージユニット１２内に保存した集積回路設計データＤ１を製造サーバー２に伝送し、製造サーバー２のオペレーターが集積回路設計データＤ１に基づいてウェハーを製造する。ウェハーの製造が完了した後、製造サーバー２のオペレーターがダイピンテストデータ（Ｃｈｉｐ Ｐｒｏｂｉｎｇ， ＣＰ）Ｄ２をデザインサーバー１に返信する。集積回路設計データＤ１は集積回路の設計図及び対応する設計検証データ等を含む。ダイピンテストデータＤ２は閾値電圧、ドレイン・ソースブレークダウン電圧、ゲート・ソースリーク電流、及びドレイン・ソースリーク電流（等のうちの１種類またはそれらの組み合わせの製造歩留まりの判断基準を含む。

＜ダイピンテストワード構造を判断するＳ２＞
異なるブランドの異なる種類の機器が異なる形式のダイピンテストデータＤ２を生成するため、予めダイピンテストデータＤ２の自然言語処理（ＮＬＰ）を行う。図４を参照すれば、１つまたは複数のダイピンテストデータＤ２を受信した後、意味解析モジュール１１１がストレージユニット１２内の複数のデータ欄の集合に基づいてダイピンテストデータＤ２内の１つまたは複数のダイピンテストワード構造Ｄ３を識別する。ダイピンテストワード構造Ｄ３は複数のダイピンテストデータＤ２内にある第一キーワードＴ１及び第二キーワードＴ２を含み、前述のキーワードは金属酸化膜半導体にダイピンテストを行うための関連ワードであり、且つ他の実施例では、キーワードは第一キーワードＴ１及び第二キーワードＴ２に限られず、複数のキーワードを更に含んでもよい。データ欄の集合は第一キーワードＴ１及び第二キーワードＴ２に対応する連語関係を含み、前述の連語関係はキーワードの前後の順序の連語属性、キーワードの語境界の連語属性、キーワードの言語の連語属性、キーワードの固有名詞の連語属性、及びキーワードの品詞の連語属性等のうちの１種類またはそれらの組み合わせであるが、但しこれらに限られない。一例を挙げると、異なるダイピンテストデータＤ２内で「ゲート・ソースリーク電流（ｇａｔｅ／ｓｏｕｒｃｅ ｌｅａｋａｇｅ ｃｕｒｒｅｎｔ）」に対し異なる名称を有する場合、意味解析モジュール１１１がデータ欄の集合内の連語属性に基づいて比較分析した後、異なるダイピンテストデータＤ２内で異なる配列の組み合わせまたはデータ欄にそれぞれ属するキーワードを識別し、例えば、「リーク電流」、「ＩＧＳ」、「ＩＧＳＳ」、「ゲート・ソース」、「ＧＳ」等の単一のキーワードまたは組み合わせは、「ゲート・ソースリーク電流（ｇａｔｅ／ｓｏｕｒｃｅ ｌｅａｋａｇｅ ｃｕｒｒｅｎｔ）」のダイピンテストワード構造Ｄ３に属する。図５を参照すれば、データ欄の集合はキーワードの前後の順序の連語属性、キーワードの語境界の連語属性、キーワードの言語の連語属性、キーワードの固有名詞の連語属性、及びキーワードの品詞の連語属性等のうちの１種類またはそれらの組み合わせに基づいて、ツリー構造の意味構造を形成する。

＜対応するダイピンテスト値を取得するＳ３＞
データ分析モジュール１１２はダイピンテストワード構造Ｄ３に基づいて、対応するダイピンテストデータＤ２を取得すると共にストレージユニット１２に保存する。一例を挙げると、図４を参照し、異なるダイピンテストデータＤ２内のＩＧＳＳ、ゲート・ソースリーク電流、リーク電流（ＧＳ）は全て「ゲート・ソースリーク電流」のダイピンテストワード構造Ｄ３に属する。

＜ウェハー製造歩留まりを判断するＳ４＞
ウェハー製造歩留まりが９５％以上に達した場合、パッケージの制御管理Ｓ５を実行する。ウェハー製造歩留まりが９５％未満であれば（９５％を含まない）、ダイピンテストを分析するＳ９を実行する。

＜パッケージの制御管理Ｓ５＞
図６を参照すれば、デザインサーバー１はコミュニケーションユニット１３によりストレージユニット１２内に保存されている集積回路設計データＤ１をパッケージサーバー３に伝送し、パッケージサーバー３のオペレーターは集積回路設計データＤ１に基づいて集積回路のパッケージを行う。集積回路のパッケージが完了した後、パッケージサーバー３のオペレーターは最終テストデータ（Ｆｉｎａｌ Ｔｅｓｔｉｎｇ， ＦＴ）Ｄ４をデザインサーバー１に返信する。最終テストデータＤ４はソース・ドレイン抵抗（ｓｏｕｒｃｅ／ｄｒａｉｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）、閾値電圧（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｖｏｌｔａｇｅ）、ドレイン・ソースブレークダウン電圧（ｄｒａｉｎ ｓｏｕｒｃｅ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｖｏｌｔａｇｅ）、ゲート・ソースリーク電流（ｇａｔｅ／ｓｏｕｒｃｅ ｌｅａｋａｇｅ ｃｕｒｒｅｎｔ）、ドレイン・ソースリーク電流（ｄｒａｉｎ／ｓｏｕｒｃｅ ｌｅａｋａｇｅ ｃｕｒｒｅｎｔ）、及びアバランシェ耐量（Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｅｎｅｒｇｙ）等のうちの１種類またはそれらの組み合わせのパッケージ歩留まりの判断基準を含む。

＜最終的なテストワード構造を判断するＳ６＞
この工程はダイピンテストワード構造を判断するＳ２と相似し、異なる点は、最終テストデータＤ４に対し自然言語処理を行い、１つまたは複数の最終テストデータＤ４を受信した後、意味解析モジュール１１１がストレージユニット１２内の複数のデータ欄の集合に基づいて、最終テストデータＤ４内の１つまたは複数の最終テストワード構造Ｄ５を識別する。最終テストワード構造Ｄ４は複数の最終テストデータＤ４内の第三キーワード及び第四キーワードを含み、前述のキーワードは金属酸化膜半導体が最終テストを行うための関連ワードであり、且つ他の実施例では、キーワードは第三キーワード及び第四キーワードに限られず、複数のキーワードを更に含んでもよい。データ欄の集合は第三キーワード及び第四キーワードに対応する連語関係を含み、前述の連語関係はキーワードの前後の順序の連語属性、キーワードの語境界の連語属性、キーワードの言語の連語属性、キーワードの固有名詞の連語属性、及びキーワードの品詞の連語属性等のうちの１種類またはそれらの組み合わせであるが、これらに限られない。

＜対応する最終テスト値を取得するＳ７＞
図７を参照すれば、データ分析モジュール１１２は最終テストワード構造Ｄ５に基づいて対応する最終テストデータＤ４を取得すると共にストレージユニット１２に保存する。

＜集積回路パッケージ歩留まりを判断するＳ８＞
集積回路パッケージ歩留まりが９２％以上に達すると、フローチャートを終了する。集積回路パッケージ歩留まりが９２％未満である場合（９２％を含まない）、最終テストを分析するＳ１０を実行する。

＜ダイピンテストを分析するＳ９＞
図８を参照すれば、データ分析モジュール１１２はストレージユニット１２内の集積回路設計データＤ１及びダイピンテストデータＤ２を取得して分析を行い、ダイピンテストデータＤ２の数値が集積回路設計データＤ１の許容値に適合するかどうか比較し、適合しないダイピンテストエラー値Ｅ１に基づいてウェハー設計を変更するＳ１１を実行し、ダイピンテストエラー値Ｅ１に基づいて、ウェハーを製造するための感光剤の塗布、露光、現像、及びエッチング等の工程及びパラメータを修正する。

＜最終テストを分析するＳ１０＞
データ分析モジュール１１２はストレージユニット１２内の集積回路設計データＤ１及び最終テストデータＤ４の分析を行い、最終テストデータＤ４の数値が集積回路設計データＤ１の許容値に適合するかどうか比較し、最終テストエラー値に基づいて、エラー値がパッケージに関連しているかどうかを判断するＳ１２を更に実行する。関連している場合、パッケージデザインを変更するＳ１３を実行し、適合しない最終テストエラー値に基づいて、パッケージを製造するための切断、ワイヤボンディング、接着、及びシーリング等の工程及びパラメータを修正する。関連していない場合、ウェハー設計を変更するＳ１１を実行する。

ある実施例では、プロセッシングユニット１１は追跡モジュール１１３を更に備え、追跡モジュール１１３は製造サーバー２及びパッケージサーバー３がフィードバック情報Ｆを返信するように定時に要求し、デザインサーバー１のオペレーターがウェハー製造及び集積回路パッケージの状況を知れるようにする（図９参照）。フィードバック情報Ｆは製造またはパッケージ進捗度、製造またはパッケージのエラッタ、各作業項目の完成予定時刻等のうちの１種類またはそれらの組み合わせを含む。

上述したように、本考案の金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システムは、主にデザインサーバーが製造サーバーから伝送されるダイピンテストデータを受信し、ウェハー製造歩留まりによりダイピンテストの分析を実行するべきか否かを判断し、エラー点に対し設計の変更を行う。次に、デザインサーバーがパッケージサーバーから伝送される最終テストデータを受信し、パッケージ歩留まりにより最終テストの分析を実行すべきか否かを判断し、エラー点がパッケージに関連するかどうか判断し、エラー点に対し設計の変更を行う。また、本考案は異なる形式のデータから必要なダイピンテストデータ及び最終テストデータを取得し、且つ各設計、製造、パッケージを連結する関連データはデザインサーバーに保存され、ＩＣデザインハウスのエンジニアがプロセスのエラーの問題点を速く精確に判断できるようにしている。これにより、本考案を実施した後、金属酸化膜半導体製品の設計、製造、パッケージの各プロセスの関連データを統合し、金属酸化膜半導体製品の品質を向上する金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システム及びその方法を確実に達成する。

本考案は、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施することができる。そのため、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本考案の範囲は実用新案登録請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。更に、実用新案登録請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、すべて本考案の範囲内のものである。

１ デザインサーバー
１１ プロセッシングユニット
１１１ 意味解析モジュール
１１２ データ分析モジュール
１１３ 追跡モジュール
１２ ストレージユニット
１３ コミュニケーションユニット
２ 製造サーバー
３ パッケージサーバー
Ｓ１ 製造の制御管理
Ｓ２ ダイピンテストワード構造を判断する
Ｓ３ 対応するダイピンテスト値を取得する
Ｓ４ ウェハー製造歩留まりを判断する
Ｓ５ パッケージの制御管理
Ｓ６ 最終的なテストワード構造を判断する
Ｓ７ 対応する最終テスト値を取得する
Ｓ８ 集積回路パッケージ歩留まりを判断する
Ｓ９ ダイピンテストを分析する
Ｓ１０ 最終テストを分析する
Ｓ１１ ウェハー設計を変更する
Ｓ１２ エラー値がパッケージに関連しているかどうかを判断する
Ｓ１３ パッケージデザインを変更する
Ｄ１ 集積回路設計データ
Ｄ２ ダイピンテストデータ
Ｄ３ ダイピンテストワード構造
Ｄ４ 最終テストデータ
Ｄ５ 最終テストワード構造
Ｔ１ 第一キーワード
Ｔ２ 第二キーワード
Ｅ１ ダイピンテストエラー値

Claims (6)

1. 金属酸化膜半導体製品の各開発段階の複数のデータを統合するための金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システムであって、
   ダイピンテストデータを伝送するための製造サーバーと、
   最終テストデータを伝送するためのパッケージサーバーと、
   前記製造サーバー及び前記パッケージサーバーと情報的に接続され、意味解析モジュールと、データ分析モジュールと、ストレージユニットとを有しているデザインサーバーと、を備え、
   ここでは、前記意味解析モジュールは自然言語処理を実行し、前記ストレージユニット内の複数のデータ欄の集合に基づいてダイピンテストワード構造または最終テストワード構造を識別し、
   前記データ分析モジュールは前記ダイピンテストワード構造または前記最終テストワード構造に基づいて対応する前記ダイピンテストデータ及び前記最終テストデータをそれぞれ取得することを特徴とする金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システム。
2. 前記ダイピンテストワード構造は前記ダイピンテストデータ内の第一キーワード及び第二キーワードを有していることを特徴とする請求項１に記載の金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システム。
3. 前記データ欄の集合は前記第一キーワードと前記第二キーワードとの間の対応するキーワードの前後の順序の連語属性、キーワードの語境界の連語属性、キーワードの言語の連語属性、キーワードの固有名詞の連語属性、またはキーワードの品詞の連語属性のうちの１種類またはそれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項２に記載の金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システム。
4. 前記最終テストワード構造は前記最終テストデータ内の第三キーワード及び第四キーワードを有していることを特徴とする請求項１に記載の金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システム。
5. 前記データ欄の集合は前記第三キーワードと前記第四キーワードとの間の対応するキーワードの前後の順序の連語属性、キーワードの語境界の連語属性、キーワードの言語の連語属性、キーワードの固有名詞の連語属性、またはキーワードの品詞の連語属性のうちの１種類またはそれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項４に記載の金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システム。
6. 前記デザインサーバーは前記製造サーバー及び前記パッケージサーバーにフィードバック情報を伝送するように定時に要求するための追跡モジュールを有し、前記フィードバック情報は製造またはパッケージ進捗度、製造またはパッケージのエラッタ、作業項目の完成予定時刻のうちの１種類またはそれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項１に記載の金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ品質管理統合システム。

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