JP3573678B2 - Inspection / analysis device, method, and recording medium for semiconductor application device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体応用装置、とりわけメモリLSI等の半導体素子が一定方向に配置された構造を有する半導体応用装置の検査解析技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体応用装置の不良原因は、現在のように微細化されていない頃は、素子および配線の寸法および配置が明らかに不適切な設計の場合を除けば、製造時のトラブル、特に比較的大きな寸法のゴミなどが主だった。このため、光学顕微鏡などの外観検査装置を使えば、肉眼で不良原因を発見することもでき、半導体応用装置のサイズも今ほど大きくないので、解析に要する時間も短時間で済んだ。
【0003】
ゴミの悪影響のおよぶ範囲はゴミの付着した付近に限定されるため、特にメモリLSIなどの冗長(リダンダンシ)回路を備える半導体応用装置の場合、ゴミの悪影響を受けた不良素子および不良回路を冗長回路によって置換することにより、電気的良品に変換することが容易だった。このため、主な不良原因がゴミの場合、冗長回路を備えるメモリLSIの方が類似の救済手段を持たないロジックLSIに較べて高歩留まりの傾向を示していた。
【0004】
しかしながら、近年では、素子寸法の微細化や半導体応用装置のサイズの大型化により、外観検査で検出できないわずかな設計および製造バラツキや偏りが不良原因として問題化してきた。例えば、いくつかの配線をスルーホールで接続し、その結果、抵抗が増大してしまった場合等、回路やマスクの設計段階で製造マージンを低下させる不良要因が入り込んでしまった場合、その不良要因が影響を与える回路やマスクの位置で不良が出やすくなる。
【0005】
これらの不良において、製造ばらつきや偏りだけに起因する不良分布の特徴はランダムだが、設計段階で不良要因が入り込んでしまった場合は、規則的な分布になる。一般に、半導体応用装置においてはランダム分布の不良と規則性分布の不良が混在している。
【0006】
設計段階で入り込んだ不良要因が単独で不良を引き起こすほど影響が強い場合、その不良分布は明確な規則性不良分布を示すが、逆に単独で不良を引き起せないほど影響が弱い場合、ランダム分布の不良要因の位置と設計段階で入り込んだ不良要因の位置とが重なり合った場所だけ不良になる。このため、一見ランダム分布のように見えることがある。この場合、設計段階で入り込んだ不良要因が含まれているとは気づきにくくなり、結果として設計部門での対策が遅れる。
【0007】
製造プロセスにおけるマージンが減少している近年の半導体応用装置では、ランダム分布不良が増加する傾向にあり、それに応じて設計段階で入り込んだ不良要因がこのランダム分布不良中に隠れて判りにくくなり、そのため、不良原因の解析がますます困難になるという問題がある。しかも、ゴミの場合と異なり、不良原因の悪影響が半導体応用装置全体など広い範囲におよぶため、冗長回路による救済も困難であり、メモリLSIの歩留まりも、ゴミに起因する場合に較べて大きくなっていた。
【0008】
例えば、特開平7−72206号公報に記載の技術を用いれば、電気的不良をメモリLSIのメモリ素子が2次元に配置されたブロック内の素子のすべてまたは大部分が不良の場合はブロック状不良、該ブロックの列方向に並んだ素子のすべてまたは大部分が不良の場合は列不良、該ブロックの行方向に並んだ素子のすべてまたは大部分が不良の場合は行不良、該ブロック内の隣接する2素子が不良の場合は、2ビットまたはペアビット不良、そして該ブロック内の1素子が単独で不良の場合は1ビットまたはシングルビット不良といった具合に、外観上、一定の形に定まる不良分布と、ブロック駆動回路、列駆動回路または列駆動回路、行駆動配線または行駆動配線、2ビット間絶縁不良または2ビット間接続不良、そして1ビット素子自身不良などと関連づけることにより、不良分布と不良原因を対応づけるアルゴリズムを構築できる。
【0009】
すなわち、特開平7−72206号公報に記載の技術を適用することによって、ゴミが配線間をショートさせるとか、配線を断線させるとかといったことが要因で2ビット間をショートさせる場合、不良分布と不良原因を正確に対応づけることが可能となる。
【0010】
しかし、ゴミに起因するものでなく、製造バラツキや偏りが不良原因の1ビット不良が半導体応用装置全体に分布し、外観上、ブロックとか、列とか、あるいは行とか、一定の形に定まらない不良分布の場合、該技術では不良分布と不良原因を対応させることが困難である。例えば、不良原因が同じでも、不良素子数が一定では無く、不良分布の外周の形状が一定でも無い。
【0011】
これに対して、本願発明者は、本願の関連技術として先に出願した特願平11−1680において、不良分布を規則性分布と不規則性分布とに大別し、前者を製造起因の不良、後者を設計起因の不良と推定することを可能とする技術を提案している。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したように、近年においては、わずかな設計および製造のバラツキや偏りが不良原因として重要になり、一見ランダムに見える不良分布の出現頻度が増加した結果、不良分布をより詳細に分類し、不良原因と関連づける精度を高める必要性が高まってきた。
【0013】
例えば、不良数または不良密度が少ない場合には、不規則性分布か規則性分布かをにわかに判定しにくい場合があったり、肉眼で見れば製造起因不良でも規則性分布に見える場合があったりした。このため、特願平11−1680で提案した関連技術を適用したのみでは、不良分布と不良原因との関連づけを十分にできない場合も生じていた。
【0014】
本発明は、上記関連技術において解決し得なかった問題点を解決するものであり、半導体応用装置に含まれる不良素子の分布を的確に分類し、これを不良の発生原因と対応付けることができる半導体応用装置の検査解析装置、方法及びその実現のためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点にかかる半導体応用装置の検査解析装置は、
解析対象となる半導体応用装置に含まれる不良素子の任意の2個についての全組み合わせに対して、その間隔を計算する間隔計算手段と、
前記間隔計算手段が計算した不良素子間の間隔の組み合わせのうちで値が0となる組み合わせの数を除いた組み合わせ数を計算する組み合わせ数計算手段と、
前記間隔計算手段が計算した不良素子間の間隔の約数をそれぞれ求める約数計算手段と、
前記約数計算手段が求めた約数の最大値を前記組み合わせ数計算手段が計算した組み合わせ数で割った値を、所定の閾値と比較する比較手段と、
前記比較手段による比較の結果、前記約数の最大値を前記組み合わせ数で割った値が所定の閾値よりも大きい場合に、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、規則性分布と不規則性分布との判別ができない低密度分布であると判別する第1の解析手段と
を備えることを特徴とする。
【0016】
上記第1の観点にかかる半導体応用装置の検査解析装置において、前記所定の閾値は、1とすることができる。
【0017】
上記第1の観点にかかる半導体応用装置の検査解析装置は、前記比較手段による比較の結果、前記約数の最大値を前記組み合わせ数で割った値が所定の閾値以下である場合に、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、規則性分布を含むか不規則性分布であるかを解析する第2の解析手段をさらに備えるものとすることができる。
【0018】
上記第1の観点にかかる半導体応用装置の検査解析装置において、
前記第2の解析手段は、
前記約数計算手段が求めた約数毎の出現頻度をそれぞれ計算する値別頻度計算手段と、
前記値別頻度計算手段が計算した約数毎の出現頻度に応じた期待値関数の値を約数毎に計算する期待値関数計算手段と、
前記期待値関数計算手段が計算した期待値関数に基づいて、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、規則性分布を含むか不規則性分布であるかを判断する規則性判断手段とを備えるものとすることができる。
【0019】
この場合において、上記第1の観点にかかる半導体応用装置の検査解析装置は、前記期待値関数計算手段が計算した期待値関数と、所定の基準値と、予測される規則性分布の周期とに基づいて、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布と何種類の規則性分布をどのような比で含むのかという構成比を解析する第3の解析手段をさらに備えるものとすることができる。
【0020】
上記第1の観点にかかる半導体応用装置の検査解析装置は、
前記約数計算手段が求めた約数毎の出現頻度をそれぞれ計算する値別頻度計算手段と、
前記値別頻度計算手段が計算した約数毎の出現頻度に応じた期待値関数の値を約数毎に計算する期待値関数計算手段と、
前記第1の解析手段が低密度分布であると判別し、且つ前記約数の最大値を前記組み合わせ数で割った値が前記所定の閾値近傍の所定範囲にあるとき、前記期待値関数計算手段の計算結果に含まれる不良素子の分布が、規則性分布を含むか不規則性分布であるかを解析する第4の解析手段とをさらに備えるものとすることができる。
【0021】
この場合において、前記第4の解析手段は、素数である約数についての期待値関数の値が1に近いか当該約数に近いかに従って、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が規則性分布を含むか不規則性分布であるかを判別するものとすることができる。
【0022】
さらに、前記第4の解析手段は、約数の値が2であるときの期待値関数の値が1に近い場合には、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布を不規則性分布と判別し、2に近い場合には、偶数周期の規則性分布を含むと判別するものとすることができる。
【0023】
上記第1の観点にかかる半導体応用装置の検査解析装置は、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の数を調べる不良素子数調査手段をさらに備えていてもよい。この場合、
前記間隔計算手段は、前記不良素子数調査手段が調べた不良素子の数が所定の範囲にある場合に、不良素子間の間隔を計算するものとすることができる。
【0024】
ここで、上記第1の観点にかかる半導体応用装置の検査解析装置は、前記不良素子数調査手段が調べた不良素子の数が前記所定の範囲にない場合、当該不良素子の数に従って、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布を分類する第5の解析手段をさらに備えるものとすることができる。
【0025】
そして、前記第5の解析手段は、前記半導体応用装置に不良素子が含まれない場合と、前記半導体応用装置に不良素子が含まれるもののその数が第1の所定数以下である場合と、前記半導体応用装置に含まれる不良素子が第2の所定数以上である場合とに分けて、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布を分類するものとすることができる。
【0026】
上記第1の観点にかかる半導体応用装置の検査解析装置は、
前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布についての解析結果を、その分布の種別に従って蓄積していく蓄積手段と、
前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布についての解析結果が得られたとき、その得られた解析結果を前記蓄積手段にそれ以前に蓄積された解析結果との比較によって解析する履歴解析手段とをさらに備えていてもよい。
【0027】
上記目的を達成するため、本発明の第2の観点にかかる半導体応用装置の検査解析装置は、
解析対象となる半導体応用装置に含まれる不良素子の任意の2個についての全組み合わせに対して、その間隔を計算する間隔計算手段と、
前記間隔計算手段が計算した不良素子間の間隔の組み合わせのうちで値が0となる組み合わせの数を除いた組み合わせ数を計算する組み合わせ数計算手段と、
前記間隔計算手段が計算した不良素子間の間隔の約数をそれぞれ求める約数計算手段と、
前記約数計算手段が求めた約数毎の出現頻度をそれぞれ計算する値別頻度計算手段と、
前記値別頻度計算手段が計算した約数毎の出現頻度に応じた期待値関数の値を約数毎に計算する期待値関数計算手段と、
前記期待値関数計算手段が計算した期待値関数と、所定の基準値と、予測される規則性分布の周期とに基づいて、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布と何種類の規則性分布をどのような比で含むのかという構成比を解析する解析手段と
を備えることを特徴とする。
【0028】
前記解析手段は、
前記期待値関数の最大値が1以下であるかどうかを判定する手段を含むものとすることができる。この場合、
前記期待値関数の最大値が1以下であると判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、理想的な不規則性分布であると判断することができる。
【0029】
前記解析手段は、
前記期待値関数の最大値が1以下でない場合に、前記期待値関数の最大値がこれに対応する約数に等しいかどうかを判定する手段を含むものとすることができる。この場合、
前記期待値関数の最大値がこれに対応する約数に等しいと判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、前記期待値関数の最大値に対応する約数の周期を有する1種類の規則性分布であると判断することができる。
【0030】
前記解析手段は、
前記期待値関数の最大値が1以下でない場合に、前記期待値関数の最大値がこれに対応する約数の2分の1に等しいどうかを判定する手段を含むものとすることができる。この場合、
前記期待値関数の最大値がこれに対応する約数の2分の1に等しいと判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、その和が前記期待値関数の最大値に対応する約数となる2つの数の周期からなる規則性分布であると判断することができる。
【0031】
前記解析手段は、
前記期待値関数の最大値に対応する約数にもその2分の1にも等しくない場合において、前記期待値関数の最大値が1より大きく、且つ所定の基準値よりも小さいかを判定する手段と、
前記期待値関数の最大値が1より大きく、且つ所定の基準値よりも小さいと判定した場合に、前記期待値関数の最大値に対応する約数が予め予測される規則性分布の周期の集合に含まれるかどうかを判定する手段とを含むものとすることができる。この場合、
前記期待値関数の最大値に対応する約数が前記周期の集合に含まれる場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布を含むとともに、前記期待値関数の最大値に対応する約数の周期を有する1種類の規則性分布を含むとともに、不規則性分布を主とする分布であると判断することができる。
【0032】
前記解析手段は、
前記期待値関数の最大値に対応する約数が予め予測される規則性分布の周期の集合に含まれないと判定した場合に、その和が前記期待値関数の最大値に対応する約数となる2つの数が前記周期の集合に含まれるかどうかを判定する手段を含むものとすることができる。この場合、
その和が前記期待値関数の最大値に対応する約数となる2つの数が前記周期の集合に含まれると判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、当該2つの数を周期とする規則性分布を含むとともに、不規則性分布を主とする分布であると判断することができる。
【0033】
前記解析手段は、
前記期待値関数の最大値が1以下か、所定の基準値以上であると判定した場合に、前記期待値関数の最大値が、それに対応する約数の2分の1よりも大きく、且つ当該約数よりも小さいかどうかを判定する手段を含むものとすることができる。この場合、
前記期待値関数の最大値が、それに対応する約数の2分の1よりも大きく、且つ当該約数よりも小さいと判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布を含むとともに、前記期待値関数の最大値に対応する約数を周期とする規則性分布を主とする分布であると判断することができる。
【0034】
前記解析手段は、
前記期待値関数の最大値が、それに対応する約数の2分以上か、当該約数以上であると判定した場合に、前記期待値関数の最大値に対応する約数が予め予測される規則性分布の周期の集合に含まれるかどうかを判定する手段を含むものとすることができる。この場合、
前記期待値関数の最大値が前記周期の集合に含まれると判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布を含むとともに、前記期待値関数の最大値に対応する約数を周期とする規則性分布を主とする分布であると判断することができる。
【0035】
さらに、前記解析手段は、
前記期待値関数の最大値に対応する約数よりも1だけ大きい及び1だけ小さい約数に対応する2つの期待値関数のいずれもが、前記所定の基準値以上で、且つ前記期待値関数の最大値に対応する約数よりも小さいかどうかを判定する手段とを含むものとすることができる。この場合、
前記期待値関数の最大値に対応する約数よりも1だけ大きいまたは1だけ小さい約数に対応する2つの期待値関数のいずれもが、前記所定の基準値以上で、且つ前記期待値関数の最大値に対応する約数よりも小さいと判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布を含むとともに、前記期待値関数の最大値に対応する約数を周期とするとともに、隣接する座標にも影響を与える原因による規則性分布を主とする分布であると判断し、
前記期待値関数の最大値に対応する約数よりも1だけ大きいまたは1だけ小さい約数に対応する2つの期待値関数のいずれが、前記所定の基準値以下か、前記期待値関数の最大値に対応する約数以上であると判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布を含むとともに、前記期待値関数の最大値に対応する約数を周期とするとともに、隣接する座標にも影響を与えない原因による規則性分布を主とする分布であると判断することができる。
【0036】
前記解析手段は、
前記期待値関数の最大値が前記周期の集合に含まれないと判定した場合に、その和が前記期待値関数の最大値に対応する約数となる2つの数が前記周期の集合に含まれるかどうかを判定する手段を含むものとすることができる。この場合、
その和が前記期待値関数の最大値に対応する約数となる2つの数が前記周期の集合に含まれると判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布を含むとともに、当該2つの数を周期とする規則性分布を主とする分布であると判断することができる。
【0037】
さらに、前記解析手段は、
その和が前記期待値関数の最大値に対応する約数となる2つの数が前記周期の集合に含まれないと判定した場合に、前記2つの数の和よりも1だけ大きいまたは1だけ小さい約数に対応する期待値関数が、前記所定の基準値以上で、且つ前記期待値関数の最大値に対応する約数よりも小さいかどうかを判定する手段とを含むものとすることができる。この場合、
前記2つの数の和よりも1だけ大きいまたは1だけ小さい約数に対応する2つの期待値関数のいずれもが、前記所定の基準値以上で、且つ前記期待値関数の最大値に対応する約数よりも小さいと判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布を含むとともに、前記2つの数を周期とするとともに、隣接する座標にも影響を与える原因による規則性分布を主とする分布であると判断し、
前記2つの数の和よりも1だけ大きいまたは1だけ小さい約数に対応する2つの期待値関数のいずれが、前記所定の基準値以下か、前記期待値関数の最大値に対応する約数以上であると判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布を含むとともに、前記2つの数を周期とするとともに、隣接する座標に影響を与えない原因による規則性分布を主とする分布であると判断することができる。
【0038】
前記解析手段は、
その和が前記期待値関数の最大値に対応する約数となる2つの数が前記周期の集合に含まれないと判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、主成分が明確でない不規則性分布であると判断することができる。
【0039】
上記目的を達成するため、本発明の第3の観点にかかる半導体応用装置の検査解析方法は、
解析対象となる半導体応用装置に含まれる不良素子の任意の2個についての全組み合わせに対して、その間隔を計算する間隔計算ステップと、
前記間隔計算ステップで計算した不良素子間の間隔の組み合わせのうちで値が0となる組み合わせの数を除いた組み合わせ数を計算する組み合わせ数計算ステップと、
前記間隔計算ステップで計算した不良素子間の間隔の約数をそれぞれ求める約数計算ステップと、
前記約数計算ステップで求めた約数の最大値を前記組み合わせ数計算ステップで計算した組み合わせ数で割った値を、所定の閾値と比較する比較ステップと、
前記比較ステップでの比較の結果、前記約数の最大値を前記組み合わせ数で割った値が所定の閾値よりも大きい場合に、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、規則性分布と不規則性分布との判別ができない低密度分布であると判別する第1の解析ステップと
を含むことを特徴とする。
【0040】
上記第3の観点にかかる半導体応用装置の検査解析方法は、
前記比較ステップでの比較の結果、前記約数の最大値を前記組み合わせ数で割った値が所定の閾値以下である場合に、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、規則性分布を含むか不規則性分布であるかを解析する第2の解析ステップをさらに含むものとすることができる。
【0041】
上記目的を達成するため、本発明の第4の観点にかかる半導体応用装置の検査解析方法は、
解析対象となる半導体応用装置に含まれる不良素子の任意の2個についての全組み合わせに対して、その間隔を計算する間隔計算ステップと、
前記間隔計算ステップで計算した不良素子間の間隔の組み合わせのうちで値が0となる組み合わせの数を除いた組み合わせ数を計算する組み合わせ数計算ステップと、
前記間隔計算ステップで計算した不良素子間の間隔の約数をそれぞれ求める約数計算ステップと、
前記約数計算ステップで求めた約数毎の出現頻度をそれぞれ計算する値別頻度計算ステップと、
前記値別頻度計算ステップで計算した約数毎の出現頻度に応じた期待値関数の値を約数毎に計算する期待値関数計算ステップと、
前記期待値関数計算ステップで計算した期待値関数と、所定の基準値と、予測される規則性分布の周期とに基づいて、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布と何種類の規則性分布をどのような比で含むのかという構成比を解析する解析ステップと
を含むことを特徴とする。
【0042】
上記目的を達成するため、本発明の第5の観点にかかるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
解析対象となる半導体応用装置に含まれる不良素子の任意の2個についての全組み合わせに対して、その間隔を計算する間隔計算手段、
前記間隔計算手段が計算した不良素子間の間隔の組み合わせのうちで値が0となる組み合わせの数を除いた組み合わせ数を計算する組み合わせ数計算手段と、
前記間隔計算手段が計算した不良素子間の間隔の約数をそれぞれ求める約数計算手段、
前記約数計算手段が求めた約数の最大値を前記組み合わせ数計算手段が計算した組み合わせ数で割った値を、所定の閾値と比較する比較手段、及び、
前記比較手段による比較の結果、前記約数の最大値を前記組み合わせ数で割った値が所定の閾値よりも大きい場合に、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、規則性分布と不規則性分布との判別ができない低密度分布であると判別する第1の解析手段
としてコンピュータを機能させるためのプログラムを記録したことを特徴とする。
【0043】
上記第5の観点にかかるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前記比較手段による比較の結果、前記約数の最大値を前記組み合わせ数で割った値が所定の閾値以下である場合に、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、規則性分布を含むか不規則性分布であるかを解析する第2の解析手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムをさらに記録したものとしてもよい。
【0044】
上記目的を達成するため、本発明の第6の観点にかかるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
解析対象となる半導体応用装置に含まれる不良素子の任意の2個についての全組み合わせに対して、その間隔を計算する間隔計算手段、
前記間隔計算手段が計算した不良素子間の間隔の組み合わせのうちで値が0となる組み合わせの数を除いた組み合わせ数を計算する組み合わせ数計算手段、
前記間隔計算手段が計算した不良素子間の間隔の約数をそれぞれ求める約数計算手段、
前記約数計算手段が求めた約数毎の出現頻度をそれぞれ計算する値別頻度計算手段、
前記値別頻度計算手段が計算した約数毎の出現頻度に応じた期待値関数の値を約数毎に計算する期待値関数計算手段、及び、
前記期待値関数計算手段が計算した期待値関数と、所定の基準値と、予測される規則性分布の周期とに基づいて、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布と何種類の規則性分布をどのような比で含むのかという構成比を解析する解析手段
としてコンピュータを機能させるためのプログラムを記録したことを特徴とする。
【0045】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【0046】
[第1の実施の形態]
図1は、この実施の形態にかかる半導体応用装置の検査解析装置(以下、単に「検査解析装置」という)の構成を示すブロック図である。図示するように、この検査解析装置は、入力装置1と、演算装置2と、解析装置3と、出力装置4とから構成されている。
【0047】
演算装置2は、間隔計算部21、組み合わせ数計算部22、約数計算部23、値別頻度計算部24及び期待値関数計算部25を含む。解析装置3は、低密度分布解析部31と、規則性分布解析部32とを含む。なお、演算装置2及び解析装置3は、例えば、プログラムの実行により動作するエンジニアリングワークステーションなどのコンピュータ装置によって実現される。これらは、物理的に同一のコンピュータ装置上で実現されたものであってもよい。
【0048】
入力装置1は、例えば、解析対象となる半導体応用装置(例えば、メモリLSI)のテストデータをデータベースから読み出すデータベース読み出し装置によって構成され、当該半導体応用装置における解析範囲、不良素子の数n及び各不良素子の座標成分を演算装置2に入力する。また、入力装置1は、演算装置2が後述するCの方法で演算を行う場合には、後述する基準値Kcも入力する。
【0049】
間隔計算部21は、入力装置1から入力された不良素子の中で特定次元の座標成分(ベクトル成分)における任意の2個の不良素子間の座標間隔|d|を、その全組み合わせ数N(=nC2=n(n−1)/2)について網羅して計算し、その度数分布S(|d|)を求める。間隔計算部21は、また、後述するBの方法で演算を行う場合は、重み付けW(|y2−y1|)を計算し、ここから度数分布S(d)を求める。
【0050】
組み合わせ数計算部22は、間隔計算部21で計算した組み合わせ数Nから|d|の値が0となる組み合わせ数uを除いた組み合わせ数(N−u)を計算する。約数計算部23は、不良素子間の間隔|d|のすべてについて、約数fのすべてを調べ、その度数分布S(f)と、約数fのうちの最大値fmaxとを求める。値別頻度計算部24は、組み合わせ数計算部22で求めた組み合わせ数(N−u)に含まれる任意の約数fの含有率(出現確率)P(f)=S(f)/(N−u)を求める。
【0051】
期待値関数計算部25は、約数fの含有率(出現確率)P(f)に、対応する約数fを乗じた期待値関数T(f)=f×P(f)を、それぞれの約数fに関して計算する。
【0052】
低密度分布解析部31は、約数fの最大値fmaxを組み合わせ数(N−u)から割った値Kabc=fmax/(N−u)が、1より大きいか1以下であるかを判別する。低密度分布解析部31は、この値が1より大きい場合には、解析対象となっている半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、規則性または不規則性の分布の判別に要する組み合わせ数(N−u)が不足している低密度分布であると判別する。
【0053】
規則性分布解析部32は、低密度分布解析部31で低密度分布でないと判別した場合、すなわちKabcの値が1以下である場合に、解析対象となっている半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、規則性分布を含むか或いは不規則性分布であるかを判別する。規則性分布解析部32は、期待値関数T(f)の値がすべて1以下である場合は、不良素子の分布が不規則性分布であると、1を越えるものを含む場合は、規則性分布を含む分布であると判別する。なお、解析装置3による不良素子の分布の判別手法については、詳細を後述する。
【0054】
出力装置4は、CRT(Cathode Ray tube)表示装置などのディスプレイ装置や印刷装置などによって構成され、解析装置3、すなわち低密度分布解析部31或いは規則性分布解析部32における解析結果を出力する。出力装置4は、解析装置3における解析結果を磁気ディスクなどの媒体に記憶させるものとしてもよい。
【0055】
以下、この実施の形態にかかる検査解析装置における処理について詳しく説明する。以下の説明では、解析対象とする不良分布は座標成分Yにおける解析範囲はymin≦y≦ymaxであるものとする。まず、演算装置2において期待値関数T(f)を求めるまでの計算手法について、詳細を説明する。演算装置2は、図2〜図4に示すいずれかの方法A〜Cに計算を行うものとすることができる。
【0056】
図2は、演算装置2において期待値関数T(f)を求めるまでの計算手法の例Aを示すフローチャートである。入力装置1から解析対象となる半導体応用装置における解析範囲、不良素子の数n及び各不良素子の座標成分が入力されると、間隔計算部21において、座標成分Yにおける解析範囲ymin≦y≦ymaxに関して、任意の2個の不良素子間の座標間隔|d|を、その全組み合わせ数Nについて網羅して計算し、その度数分布S(|d|)を求める(ステップS101)。
【0057】
次に、組み合わせ数計算部22において、間隔計算部21が度数分布S(|d|)を求める際に中間結果として求めた組み合わせ数Nから、|d|の値が0となる組み合わせ数uを除いた組み合わせ数(N−u)を求める(ステップS102)。
【0058】
次に、約数計算部23において、不良素子間の間隔|d|のすべてについて、約数fのすべてを調べ、その度数分布S(f)と、約数fのうちの最大値fmaxとを求める(ステップS103)。さらに、値別頻度計算部24において、組み合わせ数(N−u)に含まれる任意の約数fの含有率(出現確率)P(f)=S(f)/(N−u)を求める(ステップS104)。
【0059】
そして、期待値関数計算部25において、約数fの含有率(出現確率)P(f)に、対応する約数fを乗じた期待値関数T(f)=f×P(f)を、それぞれの約数fに関して計算する(ステップS105)。
【0060】
すべての約数fについて期待値関数T(f)の計算が終了すると、演算装置2は、他に解析対象としている座標成分があるかどうかを判定する(ステップS106)。他に解析対象としている座標成分がある場合には、ステップS101に戻り、当該他の座標成分について上記と同様の処理を行う。他に解析対象としている座標成分がない場合には、演算装置2は、このフローチャートの処理を終了し、解析装置3による不良素子の分布の解析に移行する。
【0061】
図3は、演算装置2において期待値関数T(f)を求めるまでの計算手法の例Bを示すフローチャートである。まず、間隔計算部21において、座標成分Yにおける解析範囲ymin≦y≦ymaxに関して、n個の不良素子の度数分布S(y)を求める(ステップS201)。さらに、間隔計算部21において、S(y1)>0且つS(y2)(y1、y2は、解析範囲中の任意の座標値:但しy1≠y2)のときにおける不良素子間の間隔|y2−y1|の重み付けW(|y2−y1|)=S(y1)×S(y2)を求める(ステップS202)。
【0062】
さらに、間隔計算部21において、y1及びy2の組み合わせが座標間隔|d|に等しい重み付けW(|y2−y1|)の和、すなわち座標間隔|d|の度数分布S(|d|)を求める(ステップS203)。次のステップS204〜S207までの処理は、方法Aの場合のステップS102〜S105までの処理と実質的に同じであり、こうして約数fについての期待値関数T(f)が計算される。
【0063】
すべての約数fについて期待値関数T(f)の計算が終了すると、演算装置2は、他に解析対象としている座標成分があるかどうかを判定する(ステップS208)。他に解析対象としている座標成分がある場合には、ステップS201に戻り、当該他の座標成分について上記と同様の処理を行う。他に解析対象としている座標成分がない場合には、演算装置2は、このフローチャートの処理を終了し、解析装置3による不良素子の分布の解析に移行する。
【0064】
図4は、演算装置2において期待値関数T(f)を求めるまでの計算手法の例Cを示すフローチャートである。この方法で計算を行う場合には、まず、入力装置1から演算装置2に、方法Aまたは方法Bを選択するための基準値Kcを入力する(ステップS301)。
【0065】
次に、演算装置2は、座標成分Yにおける解析範囲ymin≦y≦ymaxに関して、K=n/(ymax−ymin)の値を求める(ステップS302)。そして、演算装置2は、求めた値Kが入力された基準値Kcよりも小さいかどうかを判定する(ステップS302)。
【0066】
KがKcよりも小さいと判定した場合は、演算装置2は、方法Aを用いて、すなわち図2のフローチャートに従って、期待値関数T(f)までの計算を行う(ステップS304)。一方、KがKcよりも小さくないと判定した場合は、演算装置2は、方法Bを用いて、すなわち図3のフローチャートに従って、期待値関数T(f)までの計算を行う(ステップS305)。但し、ステップS304またはS305で演算装置が計算を行う場合は、他の座標成分に関する判定(ステップS106、S208)を行わない。
【0067】
ステップS304またはS305において、すべての約数fについて期待値関数T(f)の計算が終了すると、演算装置2は、他に解析対象としている座標成分があるかどうかを判定する(ステップS306)。他に解析対象としている座標成分がある場合には、ステップS302に戻り、当該他の座標成分について上記と同様の処理を行う。他に解析対象としている座標成分がない場合には、演算装置2は、このフローチャートの処理を終了し、解析装置3による不良素子の分布の解析に移行する。
【0068】
以下、解析装置3における不良素子の分布の解析手法について、詳細に説明する。低密度分布、規則性分布を含む分布及び不規則性分布のいずれであるかの解析は、図5または図6に示すいずれかの方法によって行うことができる。
【0069】
図5は、解析装置3における不良素子の分布の解析手法の例Aを示すフローチャートである。まず、低密度分布解析部31において、約数fの最大値fmaxを組み合わせ数(N−u)から割った値Kabc=fmax/(N−u)を求める(ステップS401)。次に、低密度分布解析部31において、値Kabcが1よりも大きいかどうかを判定する(ステップS402)。
【0070】
値Kabcが1よりも大きいと判定した場合は、低密度分布解析部31は、解析対象となっている半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、規則性または不規則性の分布の判別に要する組み合わせ数(N−u)が不足している低密度分布(B)であると判別する(ステップS403)。値Kabcが1よりも大きくないと判定した場合は、規則性分布解析部32による処理に移行し、期待値関数計算部25によって求められ、演算装置2から渡された期待値関数T(f)の値がすべて1以下であるかどうかを判定する(ステップS404)。
【0071】
期待値関数T(f)のすべてが1以下であると判定した場合は、規則性分布解析部32は、解析対象となっている半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が不規則性分布(C)であると判別する(ステップS404)。一方、期待値関数T(f)の中に1を越えるものが含まれると判定した場合は、規則性分布を含む分布(A)であると判別する(ステップS405)。
【0072】
ステップS403、405またはS406でいずれかの不良分布の状態が判別されると、解析装置3は、他に解析対象としている座標成分があるかどうかを判定する(ステップS406)。他に解析対象としている座標成分がある場合には、ステップS401に戻り、当該他の座標成分について上記と同様の処理を行う。他に解析対象としている座標成分がない場合には、解析装置3は、このフローチャートの処理を終了し、その解析結果を出力装置4に渡して出力させる。
【0073】
図6は、解析装置3における不良素子の分布の解析手法の例Bを示すフローチャートである。この例では、まず、入力装置1から演算装置2を介して解析装置3に、低密度分布の判断基準を調整するための任意の調整値Koffを入力する(ステップS451)。
【0074】
その後の処理は、ステップS402がステップS452に置き換わっている他は、方法Aの場合と同じである。ステップS452では、低密度分布解析部31において、値Kabcが調整値Koffよりも大きいかどうかを判定する。そして、値Kabcが調整値Koffよりも大きいと判定した場合、ステップS403に進み、値Kabcが調整値Koffよりも大きくないと判定した場合、ステップS404に進む。なお、ステップS407において他に解析対象としている座標成分があると判定した場合、方法Aの場合と同様にステップS401の処理に戻るのであり、ステップS451の処理に戻るのではない。
【0075】
上記したように分類が可能なことを、図7に示す期待値関数T(f)と約数fとの関係を示すグラフに基づいて説明する。図7(a)に示すように、規則性分布Aでは、特定の約数fにおける期待値関数T(f)の値が1を越え、振動する。図7(b)に示すように、低密度分布Cでは、特定の約数fにおける期待値関数T(f)の値が1を越え、しかもfの値が増すに従ってT(f)の値が増加する。図7(c)に示すように、不規則性分布では、任意の約数fにおいて期待値関数T(f)の値が1以下であり、不良数の増加に応じて1に収束する。このような各グラフの形状からも、上記のような分類が可能であることがわかる。
【0076】
以上説明したように、この実施の形態にかかる検査解析装置では、入力装置1から解析対象となる半導体応用装置における解析範囲、不良素子の数n及び各不良素子の座標成分を入力し、演算装置2及び解析装置3の各部21〜25、31、32に順次処理を行わせることで、解析対象となる半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、(A)規則性分布を含む分布、(B)不規則性分布、或いは(C)低密度分布のいずれかに分類される。
【0077】
すなわち、先願(特願平11−1680)では分類できなかった低密度分布Cに、解析対象となる半導体応用装置に含まれる不良素子の分布を分類することができる。これにより、不良素子の分布の計時変化を観察した場合、低密度分布Cから規則性分布Aに変化した場合は、規則性分布を示す不良原因が増加したと、低密度分布Cから不規則性分布Bに変化したときは、不規則性分布を示す不良原因が増加したと判断することができる。このように、不良原因別の傾向解析が容易になり、検査対象としている半導体応用装置の歩留まりを向上させることができる。
【0078】
[第2の実施の形態]
図8は、この実施の形態にかかる検査解析装置の構成を示すブロック図である。第1の実施の形態のもの(図1)との違いは、不良数解析装置5をさらに備えることと、演算装置2における演算、解析装置3における解析を行う場合が、不良数解析装置5における不良数の解析結果に従うということである。
【0079】
不良数解析装置5は、入力装置1から入力された不良素子の数nに従って、解析対象となる半導体応用装置に含まれる不良素子の分布を、次の(D)〜(F)で示すものに分類する。なお、不良数解析装置5による不良素子の分布の分類手法については、詳細を後述する。
【0080】
(D)不良素子が分布の解析を必要としない程度に多いもの(素子がすべて不良、或いは不良素子の密度が予め定めた密度以上)
(E)不良素子がないもの
(F)不良素子が分布の解析を必要としない程度に少ないもの(不良素子が2個以下、或いは不良素子の密度が予め定めた密度以下)
【0081】
演算装置2及び解析装置3は、不良数解析装置5において、不良素子の分布が上記の(D)〜(F)のいずれにも分類されなかったとき(不良素子の数が上記した以外の範囲にあるとき)、それぞれ計算、解析を行う。すなわち、上記の不良素子の数nが上記の(D)〜(F)以外の範囲にあるとき、間隔計算部21における計算が実行される。そして、第1の実施の形態で示したように、規則性分布を含む分布(A)、不規則性分布(B)、低密度分布(C)いずれかに分類する。また、不良数解析装置5は、すべてが不良ではないが、不良素子が予め定めた密度以上である場合を(D)として分類し、素子がすべて不良の場合をさらに(D_all)として分類してもよい。
【0082】
以下、不良数解析装置5における不良素子の分布の分類手法について、詳細に説明する。
【0083】
図9は、不良数解析装置5における不良素子の分布の分類手法の例Aを示すフローチャートである。このフローチャートに示す手法は、不良素子の分布を(D)〜(F)に分類する場合に対応する。
【0084】
まず、入力装置1から不良数解析装置5に、解析装置3に不良分布の解析を行わせるための不良素子の数の最小値nminと最大値nmaxとを入力する(ステップS501)。次に、解析装置は、解析対象となる半導体応用装置に含まれる不良素子の数nと、入力された最小値nmin及び最大値nmaxとの大小関係を比較する(ステップS502)。
【0085】
比較の結果として、まず、不良素子の数nが0であるかどうかを判定する(ステップS503)。不良素子の数nが0であると判定した場合、すなわち解析対象となる半導体応用装置に不良素子が含まれない場合には、不良数解析装置5は、不良素子を含まない分布(E)であると判別する(ステップS504)。
【0086】
不良素子の数nが0でないと判定した場合には、さらに不良素子の数nが入力された最小値nminよりも小さいかどうかを判定する(ステップS505)。不良素子の数nが最小値nminよりも小さいと判定した場合には、不良数解析装置5は、不良素子が分布の解析を必要としない程度に少ない分布(F)であると判別する(ステップS506)。
【0087】
不良素子の数nが最小値nminよりも小さくないと判定した場合には、さらに不良素子の数nが入力された最大値nmaxよりも小さいかどうかを判定する(ステップS507)。不良素子の数nが最大値nmaxよりも小さいと判定した場合には、演算装置2及び解析装置3に、解析対象となる半導体応用装置の不良分布の解析を行わせる(ステップS508)。この手法は、第1の実施の形態に示したものであり、これにより、第1の実施の形態で説明した分布(A)〜(C)のいずれかであると判別される。
【0088】
不良素子の数が最大値nmaxよりも小さくないと判定した場合には、不良数解析装置5は、不良素子が分布の解析を必要としない程度に多い分布(D)であると判別する(ステップS509)。
【0089】
ステップS504、S506、S508またはS509でいずれかの不良分布の状態が判別されると、不良数解析装置5は、他に解析対象としている座標成分があるかどうかを判定する(ステップS510)。他に解析対象としている座標成分がある場合には、ステップS502に戻り、当該他の座標成分について上記と同様の処理を行う。他に解析対象としている座標成分がない場合には、不良数解析装置5は、このフローチャートの処理を終了し、解析装置3または不良数解析装置5による解析結果を出力装置4に渡して出力させる。
【0090】
図10は、不良数解析装置5における不良素子の分布の分類手法の例Bを示すフローチャートである。このフローチャートに示す手法は、不良素子の分布を(D)、(D_all)、(E)、(F)に分類する場合に対応する。
【0091】
この分類手法Bは、上記した分類手法Aとほぼ同じであるが、ステップS503で不良素子の数nが0でないと判定した場合に、不良数解析装置5は、解析対象となる半導体応用装置に含まれる半導体素子がすべて不良であるかどうかを判定する(ステップS551)。すべてが不良であると判定した場合には、不良数解析装置5は、すべて不良の分布(D_all)であると判別する(ステップS552)。一方、いずれか不良でない素子があると判定した場合は、ステップS505の処理に進む。
【0092】
ステップS504、S506、S508、S509またはS552でいずれかの不良分布の状態が判別されると、不良数解析装置5は、他に解析対象としている座標成分があるかどうかを判定する(ステップS510)。他に解析対象としている座標成分がある場合には、ステップS502に戻り、当該他の座標成分について上記と同様の処理を行う。他に解析対象としている座標成分がない場合には、不良数解析装置5は、このフローチャートの処理を終了し、解析装置3または不良数解析装置5による解析結果を出力装置4に渡して出力させる。
【0093】
以上説明したように、この実施の形態にかかる検査解析装置では、入力装置1から解析対象となる半導体応用装置における解析範囲、不良素子の数n及び各不良素子の座標成分を入力し、不良数解析装置5、演算装置2及び解析装置3の各部21〜25、31、32に順次処理を行わせることで、解析対象となる半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、上記の(A)〜(F)の6つに分類される。或いは、(A)、(B)、(C)、(D)、(D_all)、(E)、(F)の7つに分類される。これにより、次のような効果を得ることができる。
【0094】
例えば、半導体応用装置の一例であるメモリLSIにおいて、該LSIに含まれるメモリ素子群全体や、該メモリ素子群をいくつかの範囲にブロック分割したものを解析範囲として、この実施の形態にかかる検査解析装置で解析する。これにより、メモリLSIウェハ上で上記の(A)から(F)の分布を有するメモリLSIがどの様に分布しているか、あるいはメモリLSI上で上記の(A)から(F)の分布を有するメモリ素子ブロックがどの様に分布しているかを、地図化して出力装置4から出力することができる。
【0095】
この出力データ出力は、解析範囲における素子群の不良状態(例えば、不良素子数万個の座標データ)を「A」から「F」の単純な文字列あるいは該文字列に相当する色や模様に変換することができ、データサイズの縮小効果を大きくすることができる。このため、インターネットなどの通信手段を介して出力結果を関係者に配布したり、記憶媒体に保存する場合の負荷を小さくすることができる。また、このデータサイズの縮小効果は、大量のメモリLSIおよびメモリLSIウェハ間に関する比較解析を容易にするため、他の手法に較べ、より長期間の製造工程に関する傾向解析が可能となる。
【0096】
例えば、従来の検査解析装置(方法)では、ウェハ上の1〜数十個のメモリLSIをサンプリング解析して該ウェハ全体の不良素子分布を代表させたり、数十枚のウェハを収納するマガジン内の特定スロットのウェハ1〜数枚をサンプリング解析して該マガジン全体の不良素子分布を代表させたり、或いは年間に製造する全ロット中の0.01%〜0.1%程度をサンプリング解析して該ロットの不良素子分布傾向と見なしていた。
【0097】
これに対して、この実施の形態にかかる検査解析装置では、メモリ素子を数万個含む範囲を解析範囲とすることにより、データサイズを数万分の1に縮小することができ、サンプリング密度を10,000倍以上に高めることができる。また、(A)から(F)の分布の地図に関して、画像認識技術を用いて特徴を抽出し、この分布特徴を設計条件、製造条件、外観検査結果および電気的試験などの特性試験結果と比較することにより、短時間で不良原因を推定することができる。
【0098】
例として、不良素子を含まない分布(E)を有する範囲がメモリ素子ブロックおよびメモリLSIウェハ上に多ければ、該製品の歩留まりは高いと言える。一方、製造装置の調整ミスや設計ミスより、外観検査で素子構造の一部欠損が検出されたり、電気的に動作しなかったりして不良素子数の多い分布(D)を有する範囲が増加すれば、この条件変化と検査結果および分布変化をひとつの事例として保存しておき、次に分布が(E)から(D)に変化した時、先の事例と同じ場所か否か、および変化した範囲の数を比較することができる。
【0099】
また、不良素子数が少ない分布(F)を有する範囲が増加すれば、サイズが素子1〜2個程度の微細ゴミの落下を予想することもできる。分布(A)、(B)、(C)に関しては、第1の実施の形態と同様、規則性分布を示す不良原因や不規則性分布を示す不良原因のウェハ面内分布と製造ロット間の経時変化および異なる品種間の傾向解析が可能である。
【0100】
また、分布(D)および(F)に関しては、不良素子密度に規格値を設けた方が解析時間や解析精度のバラツキを少なくするのに有効である。
【0101】
[第3の実施の形態]
図11は、この実施の形態にかかる検査解析装置の構成を示すブロック図である。第2の実施の形態のもの(図8)との違いは、混合分布解析装置6をさらに備えることである。
【0102】
混合分布解析装置6は、低密度分布解析部31において解析対象となる半導体応用装置の不良素子の分布が低密度分布であると判別されなかったとき、すなわち規則性分布解析部32において規則性分布を含むか不規則性分布であると判別されたときに、これをさらに細かく解析する。
【0103】
より具体的に説明すると、混合分布解析装置6は、期待値関数計算部25が計算した期待値関数T(f)と、後述する基準値Kcaと、後述するように予測される規則性分布の周期の集合とに基づいて、解析対象となる半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布と何種類の規則性分布をどのような比で含むのかという構成比を解析する。
【0104】
以下、混合分布解析装置6における混合分布の解析手法について、詳細に説明する。図12、図13は、混合分布解析装置6における混合分布の解析手法の例を示すフローチャートである。
【0105】
まず、入力装置1から不良数解析装置5、演算装置2及び解析装置3を介して混合分布解析装置6に、混合分布を解析するための基準値Kca(但し、Kca≦1.5、または1<Kca<L/2(Lは、期待値関数T(f)の最大値T(f)maxを示す約数))を入力する(ステップS601)。同様に入力装置1から混合分布解析装置6に、解析対象となる半導体応用素子に含まれることが予想される規則性分布の周期の集合Lmd(i)(i:自然数)を入力する(ステップS602)。
【0106】
次に、混合分布解析装置6は、期待値関数の最大値T(f)maxと期待値関数T(f)との値が、約数Lや基準値Kcaなどの値と比較し、これらがどのような関係にあるかを調べる(ステップS603)。
【0107】
この比較の結果により、混合分布解析装置6は、まず、期待値関数の最大値T(f)maxが1以下であるかどうかを判定する(ステップS604)。期待値関数の最大値T(f)maxが1以下であると判定した場合には、混合分布解析装置6は、理想的な不規則性分布(C)であると判別する(ステップS605)。
【0108】
期待値関数の最大値T(f)maxが1より大きいと判定した場合には、混合分布解析装置6は、さらに期待値関数の最大値T(f)maxが約数Lに等しいかどうかを判定する(ステップS606)。期待値関数の最大値T(f)maxが約数Lに等しいと判定した場合には、混合分布解析装置6は、1種類の周期Lだけからなる規則性分布(A)であると判別する(ステップS607)。
【0109】
期待値関数の最大値T(f)maxが約数Lに等しくないと判定した場合には、混合分布解析装置6は、規則性分布と不規則性分布との混合分布であると判別する(ステップS608)。そして、混合分布解析装置6は、さらに、期待値関数の最大値T(f)maxが約数Lの2分の1に等しいかどうかを判定する(ステップS609)。期待値関数の最大値T(f)maxが約数Lの2分の1に等しいと判定した場合には、混合分布解析装置6は、2種類の周期L1,L2(但し、L=L1+L2)からなる混合分布(AW)であると判別する(ステップS610)。
【0110】
期待値関数の最大値T(f)maxが約数Lの2分の1に等しくないと判定した場合には、混合分布解析装置6は、期待値関数の最大値T(f)maxが1よりも大きく、且つ基準値Kcaよりも小さいかどうかを判定する(ステップS611)。
【0111】
期待値関数の最大値T(f)maxが1より大きく、基準値Kcaよりも小さいと判定した場合には、混合分布解析装置6は、約数LがステップS602で入力した周期の集合Lmd(i)に含まれるかどうかを判定する(ステップS612)。約数Lが周期の集合Lmd(i)に含まれると判定した場合には、混合分布解析装置6は、周期Lの規則性分布を含み、且つ不規則性分布が主である混合分布(Ca)であると判別する(ステップS613)。
【0112】
約数Lが周期の集合Lmd(i)に含まれないと判定した場合には、混合分布解析装置6は、周期L1,L2が周期の集合Lmd(i)に含まれるかどうかを判定する(ステップS614)。周期L1、L2が周期の集合Lmd(i)に含まれると判定した場合には、混合分布解析装置6は、周期L1と周期L2との2種類の規則性分布を含み、且つ不規則性分布が主である混合分布(Caw)であると判別する(ステップS615)。
【0113】
一方、ステップS611で期待値関数の最大値T(f)maxが1以上か、基準値Kca以上であると判定した場合には、混合分布解析装置6は、期待値関数の最大値T(f)maxが約数Lの2分の1よりも大きく、且つ約数Lよりも小さいかどうかを判定する(ステップS616)。期待値関数の最大値T(f)maxが約数Lの2分の1以下である場合には、混合分布解析装置6は、期待値関数の最大値T(f)が基準値Kca以上で、約数Lの2分の1よりも小さいと判別できる(ステップS617)。そして、混合分布解析装置6は、約数Lが周期の集合Lmd(i)に含まれるかどうかを判定する(ステップS618)。
【0114】
ステップS616で期待値関数の最大値T(f)maxが約数Lの2分の1よりも大きく、約数Lよりも小さいと判定した場合、或いはステップS618で約数Lが周期の集合Lmd(i)に含まれると判定した場合には、混合分布解析装置6は、期待値関数T(L−1)とT(L+1)のいずれもが基準値Kcaよりも大きく、且つ約数Lよりも小さいかどうかを判定する(ステップS619)。
【0115】
期待値関数T(L−1)とT(L+1)のいずれもが基準値Kcaよりも大きく、約数Lよりも小さいと判定した場合には、混合分布解析装置6は、不規則性分布を含み、且つ隣接する座標にも影響を与える原因pによる周期Lの規則性分布が主である分布(Ap)であると判別する(ステップS620)。
【0116】
期待値関数T(L−1)とT(L+1)のいずれか一方でも、基準値Kca以下であったり、約数L以上であったりすると判定した場合には、混合分布解析装置6は、不規則性分布を含み、且つ隣接する座標に影響を与えない原因qによる周期Lの規則性分布が主である分布(Ac)であると判別する(ステップS621)。
【0117】
また、ステップS618で約数Lが周期の集合Lmd(i)に含まれないと判定した場合には、混合分布解析装置6は、周期L1,L2が周期の集合Lmd(i)に含まれるかどうかを判定する(ステップS622)。周期L1,L2が周期の集合Lmd(i)に含まれると判定した場合には、混合分布解析装置6は、期待値関数T(L1+L2−1)とT(L1+L2+1)のいずれもが基準値Kcaよりも大きく、且つ約数Lの2分の1よりも小さいかどうかをさらに判定する(ステップS623)。
【0118】
期待値関数T(L1+L2−1)とT(L1+L2+1)のいずれもが基準値Kcaよりも大きく、約数Lの2分の1よりも小さいと判定した場合には、混合分布解析装置6は、不規則性分布を含み、且つ隣接する座標にも影響を与える原因pによる周期L1と周期L2の2種類の規則性分布が主である分布(AWp)であると判別する(ステップS624)。
【0119】
期待値関数T(L1+L2−1)とT(L1+L2+1)のいずれか一方でも、基準値Kca以下であったり、約数Lの2分の1以上であったりすると判定した場合には、混合分布解析装置6は、不規則性分布を含み、且つ隣接する座標に影響を与えない原因qによる周期L1と周期L2の2種類の規則性分布が主である分布(AWc)であると判別する(ステップS625)。
【0120】
また、ステップS614及びステップS622で周期L1,L2が周期の集合Lmd(i)に含まれないと判定した場合には、混合分布解析装置6は、主成分が明確でない混合分布(AX)であると判別する(ステップS626)。
【0121】
ステップS605、S607、S610、S613、S615、S620、S621、S624、S625及びS626でいずれかの不良分布の状態が判別されると、混合分布解析装置6は、他に解析対象としている座標成分があるかどうかを判定する(ステップS627)。他に解析対象としている座標成分がある場合には、ステップS603に戻り、当該他の座標成分について上記と同様の処理を行う。他に解析対象としている座標成分がない場合には、不良数解析装置5は、このフローチャートの処理を終了し、解析装置3または不良数解析装置5による解析結果を出力装置4に渡して出力させる。
【0122】
上記したように分類が可能なことを、図14〜16に示す期待値関数T(f)と約数fとの関係を示すグラフに基づいて説明する。図14(a)に示すように、周期Lの規則性分布が主の混合分布Acでは、いずれの約数fに対しても期待値関数T(f)の値が1よりも大きく、周期Lよりも小さい。図14(b)に示すように、周期Lの規則性分布を含み、且つ不規則性分布が主の混合分布Caでは、約数fが周期Lに等しいときの期待値関数T(f)の値がより大きい。
【0123】
図15(a)に示すように、2種類の周期L1及びL2からなる規則性分布AWでは、約数fが周期L1とL2の和Lに等しいときにおける期待値関数T(f)の値が2種類の周期の平均L/2に等しい。図15(b)に示すように、2種類の周期L1及びL2からなる規則性分布が主の混合分布AWcでは、いずれの約数fにおける期待値関数T(f)の値も、1を越えるが、L/2の値を越えない。 図15(c)に示すように、2種類の周期L1及びL2からなる規則性分布を含み、且つ不規則性分布が主の分布Cawでは、不規則性分布Cに近い傾向を示すが、約数fが周期L1とL2との和に等しいときの期待値関数T(f)の値がより大きい。
【0124】
図16(a)に示すように、隣接座標にも影響を与える原因pによる周期Lの規則性分布Apでは、約数fが周期Lに等しいときの期待値関数T(f)が周期Lに等しく、且つ期待値関数の最大値T(f)maxとなる。図16(b)に示すように、隣接座標にも原因を与える原因pによる周期L1とL2の2種類の規則性分布を含む分布AWpでは、約数fがL1+L2に等しいときの期待値関数T(f)が周期L1とL2との平均に等しく、且つ期待値関数の最大値T(f)maxとなる。
【0125】
以上説明したように、この実施の形態にかかる検査解析装置では、入力装置2から解析対象となる半導体応用装置における解析範囲、不良素子の数n及び各不良素子の座標成分を入力し、不良数解析装置5、演算装置2及び解析装置3の各部21〜25、31、32、混合分布解析装置6に順次処理を行わせることで、解析対象となる半導体応用装置に含まれる不良素子の分布(A)または(B)が、さらに細かく次のように分類される。
【0126】
(C)理想的な不規則性分布
(A)1種類の周期Lだけからなる規則性分布
(AW)2種類の周期L1,L2からなる混合分布
(Ca)周期Lの規則性分布を含み、且つ不規則性分布が主である混合分布
(Caw)周期L1と周期L2との2種類の規則性分布を含み、且つ不規則性分布が主である混合分布
(Ap)不規則性分布を含み、且つ隣接する座標にも影響を与える原因pによる周期Lの規則性分布が主である分布
(Ac)混合分布解析装置6は、不規則性分布を含み、且つ隣接する座標に影響を与えない原因qによる周期Lの規則性分布が主である分布
(AWp)不規則性分布を含み、且つ隣接する座標にも影響を与える原因pによる周期L1と周期L2の2種類の規則性分布が主である分布
(AWc)不規則性分布を含み、且つ隣接する座標に影響を与えない原因qによる周期L1と周期L2の2種類の規則性分布が主である分布
(AX)主成分が明確でない混合分布
【0127】
このような分類が可能であることから、この実施の形態にかかる半導体応用装置の検査解析装置によれば、次のような効果を得ることができる。
【0128】
まず、この実施の形態にかかる検査解析装置では、一見不規則に見える分布に隠された規則性を抽出したり、明らかな規則性分布に隠されたわずかな規則性を高感度で抽出したりすることができる。すなわち、図14〜図16に示したような典型的な不良分布を識別することができる。
【0129】
特に、不良原因pおよびqに関しては、半導体応用装置の設計において、例えば、メモリLSIのメモリ素子群中の特定素子を選択する配線や回路、または電極に関し、寸法または位置を正しく作図しなかった場合、関連する素子を電気的不良に至らしめる原因となる。隣接する素子が該原因と無関係の場合、該素子が電気的不良に至ることはない。
【0130】
これに対し、半導体応用装置の製造において、例えば、メモリLSIのメモリ素子群の中央部にある素子は四方を他の素子によって均等に幾重にも囲まれているが、周辺部の素子では一辺または二辺を他の素子で囲まれない素子がある。メモリ素子群においては、素子自身が他の素子で囲まれているか否か、および他の素子によってどのくらい囲まれているかによって、熱の伝わり易さや、反応性ガスおよび液体との接触面積、研磨時の対摩耗性、光照射時の反射特性や散乱特性が異なるため、製造されたメモリ素子の形状や電気的特性は、該メモリ素子群の中央部か周辺部かで異なる傾向を示す。この傾向は、中央部と周辺部を結ぶ線に沿って連続的に変化するため、着目した不良素子が電気的不良の場合、隣接する素子も電気的不良であることが多い。
【0131】
このため、この実施の形態にかかる検査解析装置によって同じ周期Lの規則性分布を示す不良原因に関し、隣接する素子にも影響を与える不良原因pか否かを識別可能になったことは、不良分布が設計起因か製造起因かを判定する精度を高める上で重要である。
【0132】
また、特定の分布がメモリLSI上の特定の場所(右側あるいは左側など)に偏っている場合は、製造条件が該ウェハに対して均一でなかったとか、特定の分布がLSIウェハ上の特定方向に周期的に並んでいる場合は、LSIマスクやレチクルあるいは内部回路などのウェハ上に繰り返して配置する部分に設計規則を守っていない箇所が1〜数カ所あったとかいうように、いくつかの不良原因候補を推定することが可能である。従って、このような分布の数の変化を追跡調査することにより、分布の変化が経時的に増加傾向なのか減少傾向なのか、あるいは突発的に発生したのかを知ることもできる。
【0133】
[第4の実施の形態]
図17は、この実施の形態にかかる検査解析装置の構成を示すブロック図である。第3の実施の形態のもの(図11)との違いは、臨界分布解析装置7をさらに備えることである。
【0134】
臨界分布解析装置7は、低密度分布解析部31において解析対象となる半導体応用装置の不良素子の分布が低密度分布であると判別されたとき、すなわちfmax/(N−u)の値が1よりも大きい場合に、さらにこの値が1近傍の所定範囲にあるかどうかを判別する(このような分布を臨界分布という)。臨界分布解析装置7は、臨界分布であると判別した場合には、約数fの値が2のときの期待値関数T(2)に従って、解析対象となる半導体応用装置の不良素子の分布が規則性分布を含むか、不規則性分布であるかを解析する。
【0135】
より詳細に説明すると、約数fの値が2のときのT(2)の値が1に近いか2に近いかを判別する。1に近い場合には、不良素子の分布を不規則性分布であると判別する。一方、2に近い場合には、偶数周期の規則性分布を含むと判別する。これは、不規則性分布では約数fの出現確率P(f)が約数fの値に反比例するため、該分布中にf=2の含まれる可能性が最も高く、(N−u)の増加につれてT(2)が最も速く1に収束し、一方、規則性分布ではf=2を約数とする周期(偶数周期)が多く、奇数周期でない限り(N−u)の増加につれてT(2)が最も速く2に収束することに基づくものである。
【0136】
臨界分布解析装置7は、また、1桁から2桁までの比較的小さい素数における約数fについての期待値関数T(f)を詳細に解析する。すなわち、期待値関数T(f)の値が1に近い場合には、不良素子の分布を不規則性分布であると判別し、期待値関数T(f)の値がfに近い場合は、規則性分布を含むと判別する。これは、奇数周期であっても、約数fとして3,5,7などの比較的小さい素数を含んでいれば、期待値関数T(f)が比較的速く収束するからである。
【0137】
以下、臨界分布解析装置7における不良素子の分布の解析手法について、詳細に説明する。図18は、臨界分布解析装置7における不良素子の分布の解析手法の例を示すフローチャートである。
【0138】
まず、上記第3の実施の形態において入力装置1から不良数解析装置5、演算装置2及び解析装置3を介して臨界分布解析装置7に、混合分布の解析のために使用したのと同様の基準値Kca(但し、Kca≦1.5、または1<Kca<f/2)を入力する(ステップS701)。次に、臨界分布解析装置7は、2を含む1桁または2桁までの比較的小さい素数からなる約数fに関する期待値関数T(f)を、基準値Kca及び約数fと比較し、その大小関係を調べる(ステップS702)。
【0139】
臨界分布解析装置7は、比較の結果から、約数2に関する期待値関数T(2)がKcaよりも大きく、且つ約数自体の値である2よりも小さいかどうかを判定する(ステップS703)。期待値関数T(2)がKcaよりも大きく、2よりも小さいと判定した場合には、臨界分布解析装置7は、周期が偶数の規則性分布を含む可能性が高い低密度分布(Ab)であると判別する(ステップS704)。
【0140】
期待値関数T(2)がKca以下であるか、2以上であると判定した場合には、臨界分布解析装置7は、ステップS702の比較の結果から、さらに比較対象としたいずれかの約数fに関する期待値関数T(f)がKcaよりも小さく、且つ約数fの値自体よりも小さいかどうかを判定する(ステップS704)。いずれかの期待値関数T(f)がKcaよりも大きく、約数fよりも小さいと判定した場合には、臨界分布解析装置7は、周期が奇数の規則性分布を含む可能性が高い低密度分布(Ab)であると判別する(ステップS705)。
【0141】
いずれかの期待値関数T(f)がKca以下であるか、2以上であると判定した場合には、臨界分布解析装置7は、規則性分布を含まず、不規則性分布である可能性が高い低密度分布(Cb)であると判別する(ステップS705)。
【0142】
ステップS704、S706またはS707でいずれかの不良分布の状態が判別されると、臨界分布解析装置7は、他に解析対象としている座標成分があるかどうかを判定する(ステップS708)。他に解析対象としている座標成分がある場合には、ステップS702に戻り、当該他の座標成分について上記と同様の処理を行う。他に解析対象としている座標成分がない場合には、臨界分布解析装置7は、このフローチャートの処理を終了し、臨界分布解析装置7による解析結果を出力装置4に渡して出力させる。
【0143】
上記したように分類が可能なことを、図19に示す期待値関数T(f)と約数fとの関係示すグラフに基づいて説明する。図19(a)に示すように、偶数周期の規則性分布を含むと推定される低密度分布Abでは、約数fが2のときの期待値関数T(2)の値がKcaよりも大きく、2よりも小さくなっている。図19(b)に示すように、不規則性分布と推定される低密度分布Cbでは、いずれかの約数fにおいて期待値関数T(f)の値がKca以下となっている。
【0144】
以上説明したように、この実施の形態にかかる検査解析装置では、入力装置1から解析対象となる半導体応用装置における解析範囲、不良素子の数n及び各不良素子の座標成分を入力し、不良数解析装置5、演算装置2及び解析装置3の各部21〜25、31、32、混合分布解析装置6及び臨界分布解析装置7に順次処理を行わせることで、解析対象となる半導体応用装置に含まれる不良素子の分布(C)が、さらに細かく次のように分類される。
【0145】
(Ab(偶数周期))周期が偶数の規則性分布を含む可能性が高い低密度分布
(Ab(奇数周期))周期が奇数の規則性分布を含む可能性が高い低密度分布
(Cb)不規則性分布である可能性が高い低密度分布
【0146】
このような分類が可能であることから、この実施の形態にかかる半導体応用装置の検査解析装置によれば、次のような効果を得ることができる。
【0147】
つまり、実際の不良素子分布では、不規則性と規則性が混在したり、不良素子分布が低密度のために分布解析が困難な場合が珍しくない。該分布解析技術の実用性を高めるには、これらの中間的分布(Cb)および(Ab)を上記したように解析できることが重要となる。特に、この実施の形態の検査解析装置は、低密度な不良素子分布における不規則性と規則性の識別精度を高めることができるので、半導体応用装置の歩留まりが低下する過程の初期段階で不良原因の識別を可能にし、的確な対策立案までの時間的余裕を確保することができる。
【0148】
[第5の実施の形態]
図20〜図23は、この実施の形態にかかる検査解析装置の構成を示すブロック図である。これらは、それぞれ第1〜第4の実施の形態のものに対応するが、それぞれとの違いは、履歴解析装置8と、履歴データベース81とをさらに備えることである。
【0149】
履歴解析装置8は、解析装置3(及び不良数解析装置5、混合分布解析装置6、臨界分布解析装置7:以下、解析装置3という場合は、これらを含む)の解析結果を履歴データベース81に蓄積されている履歴と比較する。履歴解析装置8は、その比較結果に基づいて解析対象となる半導体応用装置に含まれる不良素子の分布の変化状態を推定し、出力装置4に出力する。履歴解析装置8は、また、解析装置3の解析結果を、既に蓄積されている履歴と関連づけて、履歴データベース81に蓄積する。
【0150】
以下、履歴解析装置8が解析装置3の解析結果と履歴データベース81に蓄積されている履歴との比較、関連づけを行う手法について説明する。図24は、履歴解析装置8における履歴との関連づけの手法を示すフローチャートである。
【0151】
上記の第1〜第4の実施の形態で示した手法により、履歴解析装置8は、解析対象となる半導体応用装置の不良素子の分布が解析装置3によって解析され、その種別が判別されると、その解析結果を履歴データベース81に蓄積されている履歴と比較する(ステップS801)。履歴解析装置8は、比較の結果、新たに得られた解析結果が履歴データベースに蓄積された過去の解析結果から変化したかどうか(不良数が増加したか否か、分布の種類が変化したか否か)を判定する(ステップS802)。
【0152】
解析結果に変化があったと判定した場合は、履歴解析装置8は、不良数が増加した場合は歩留まりの低下であると、分布の種類が低下した場合は不良原因が変化したと推定し、これを履歴との解析結果とする(ステップS803)。さらに、履歴解析装置8は、比較の結果、作業者、製造装置、作業時間及び不良発生箇所に規則性があるかどうかを判定する(ステップS804)。
【0153】
不良発生箇所等に規則性があると判定した場合には、履歴解析装置8は、解析装置3による解析結果とその規則性とをこれまでの履歴と関連づけて、履歴データベース81に保存する(ステップS805)。そして、ステップS808の処理に進む。不良発生箇所等に規則性がないと判定した場合には、履歴解析装置8は、解析装置3による解析結果をこれまでの履歴と関連づけて履歴データベース81に保存する(ステップS806)。そして、ステップS808の処理に進む。
【0154】
一方、ステップS802で解析結果に変化がなかったと判定した場合には、履歴解析装置8は、不良素子の分布は安定状態にあると推定し、これを履歴との解析結果とする(ステップS807)。そして、ステップS808の処理に進む。
【0155】
ステップS808では、他に解析対象としている座標成分があるかどうかを判定する。他に解析対象としている座標成分がある場合には、ステップS801に戻り、当該他の座標成分について上記と同様の処理を行う。他に解析対象としている座標成分がない場合には、履歴解析装置8は、このフローチャートの処理を終了し、その解析結果を出力装置4に渡して出力させる。
【0156】
以上説明したように、この実施の形態にかかる検査解析装置では、解析装置3による解析結果の変化は、履歴データベース81に履歴として記録される。特に、不良発生箇所等に規則性があれば、その規則性も解析結果と対応付けて記録される。このため、履歴データベース81に蓄積された解析結果の履歴を調べることで、不良の発生原因との対応付けが的確に行えるようになる。
【0157】
また、上記の第1〜第4の実施の形態にかかる検査解析装置では、解析結果の経時的な変化を調べるため、検査実施者がそれぞれの時点における解析結果を取り出し、それらの対応付けを行って比較検討しなければならなかった。これに対して、この実施の形態にかかる検査解析装置では、新たな解析結果が過去の解析結果の履歴と対応付けられて記録され、しかも変化の規則性も解析結果と対応付けられて記録されるため、検査実施者の手間を少なくすることができる。
【0158】
[結果出力例]
以下、上記の第1〜第5の実施の形態に示した検査解析装置による半導体応用装置に含まれる不良素子の分布を解析した結果について、出力装置4からの出力例を説明する。
【0159】
図30〜図32は、上記の第1〜第5の実施の形態に示した半導体応用装置の検査解析装置を適用した場合における出力装置4からの出力例を示す図である。
【0160】
図30に示す出力例について、説明する。不良分布の解析例として、左から右に向かって不良密度が大きくなる密度勾配を持った不良分布の場合、該不良分布を左右に8分割して各分割領域毎の不良分布規則性を調べる。
【0161】
不規則性分布が密度勾配を示す場合において、左端のEと判定された領域は、該領域中に不良を含んでいないことを示す。E領域の右隣でFと判断された領域は、該領域中に不良を含んでいるものの、数個〜十数個といった、非常に少ない個数のために、規則性/不規則性分布の解析に適さない低密度であることを示す。
【0162】
F領域の右隣でBと判断された領域は、E領域よりは不良密度が高いものの、規則性/不規則性分布の解析を行っても規則性分布の有無を検出するには不良密度が低すぎることを示す。
【0163】
B領域の右隣でCbと判断された領域は、B領域に較べ、よりT(f)の値が1に収束しているものの、fmax/(N−u)の値、つまりKabcがしきい値である1またはKoffよりも大きく、不良が密集していないことを示す。
【0164】
Cbの右隣でCと判断された領域は、fmax/(N−u)の値、つまりKabcがしきい値である1またはKoffよりも小さく、かつT(f)の値が解析対象のfの範囲でほぼ1以下に収束しており、従って、不規則性分布と判断するに十分な高密度分布であることを示す。
【0165】
C領域の右隣のD領域は、主として解析時間の短縮を目的とした不良密度の上限値を超える不良密度の領域であり、C領域よりも不良密度が高いことを示す。この上限値の設定は必ずしも必要ではないが、規則性/不規則性分布の解析時間が不良密度の2乗にほぼ比例する事から、不良解析時間を短縮する上で効果が大きい。
【0166】
D領域の右隣および右端のDall領域は、該当領域のすべての素子が不良であることを示す。
【0167】
以上の8領域は、規則性/不規則性分布の解析に適した領域がCであり、かつ密度勾配が連続である事から、C領域と同じ不良原因の不規則性分布が密度勾配を持って広がった不良分布であると推定できる。
【0168】
一方、規則性分布(周期が1種類)が密度勾配を示す場合には、左端のEからBまでの領域は、前記例と同じで、領域内に不良が該当する不良が含まれないか、あるいは規則性/不規則性を判断するには不良密度が低すぎることを示す。
【0169】
B領域の右隣のAb領域は、B領域に較べ、特定の周期LにおけるT(f)の値が1よりも突出しているものの、fmax/(N−u)の値、つまりKabcがしきい値である1またはKoffよりも大きいことを示す。
【0170】
Ab領域の右隣のCa領域は、fmax/(N−u)の値、つまりKabcがしきい値である1またはKoffよりも小さく、不良が密集していないことを示す。また、T(f)の最大値T(f)max=T(L)の値が1よりも大きいことを示す。
【0171】
Ab領域の右隣でCaと判断された領域は、Kabcの値がしきい値である1またはKoffよりも大きいことから、不良がより密集していることを示す。また、T(f)の最大値T(f)max=T(L)の値が1よりも大きいが、あまり突出していない(T(f)maxが1に近い)ことを示す。
【0172】
Ca領域の右隣でAcと判断された領域は、T(f)の最大値T(f)max=T(L)の値が、L/2<T(L)<Lであり、単一の周期Lを含む規則性分布の密度がCa領域に較べて高いが、その中に不規則性分布を若干含む混合分布であることを示す。
【0173】
Ac領域の右隣でAと判断された領域は、fmax/(N−u)の値、つまりKabcがしきい値である1またはKoffよりも小さく、かつT(f)の最大値T(f)max=T(L)の値が1よりも突出し、かつT(L)の値がほぼLに近く、該分布が単一周期Lの規則性分布と判断するに十分な高密度分布であることを示す。
【0174】
右端のD領域は、主として解析時間の短縮を目的とした不良密度の上限値を超える不良密度の領域で、A領域よりも不良密度が高いことを示す。
【0175】
以上の8領域は、規則性/不規則性分布の解析に適した領域がAであり、かつ密度勾配が連続であることから、A領域と同じ不良原因の規則性分布が密度勾配を持って広がった不良分布であると推定できる。
【0176】
また、混合分布(周期が2種類)が密度勾配を示す場合には、規則性/不規則性分布の解析に適した領域が2種類の周期L1,L2を持った混合分布AWであり、かつ先の2例と同様に密度勾配が連続であることから、AW領域と同じ不良原因の規則性分布が密度勾配を持って広がった不良分布であると推定できる。
【0177】
また、混合分布(周期が1種類かつ隣接座標への影響あり)が密度勾配を示す場合には、規則性/不規則性分布の解析に適した領域が単一の周期Lを持ち、かつLの前後におけるT(L−1),T(L+1)の値がT(f)の最大値T(f)max=T(L)の値に近いことを特徴とする不良分布Apであり、かつ先の3例と同様に密度勾配が連続であることから、隣接座標へ影響を与えるAp領域と同じ不良原因の規則性分布が密度勾配を持って広がったものと推定できる。
【0178】
また、混合分布(周期が2種類かつ隣接座標への影響あり)が密度勾配を示す場合には、規則性/不規則性の解析に適した領域が2種類の周期L1, L2を持ち、かつこれら周期の前後におけるT(f)の値がT(f)の最大値T(f)max=T(L)≒(L1+L1)/2に近いことを特徴とする不良分布AWpであり、かつ先の4例と同様に密度勾配が連続であることから、AWp領域と同じ不良原因の規則性分布が密度勾配を持って広がった不良分布であると推定できる。
【0179】
以上のように、規則性/不規則性分布の分類が可能な領域の回りに連続した密度勾配が広がった場合、これらの領域を同じ不良原因を共有する領域群としてグループ化できる。
【0180】
次に、図31に示す出力例について、説明する。解析対象とする特定の不良現象および分割された解析領域中の特定座標における該不良原因の分布特徴をデータベース管理する場合、例えば該不良分布を規則性分布と大別しても、周期の種類によって詳細な分類が可能であり、また複数の周期を含むか否かによっても分類可能であり、あるいは不良原因が隣接座標へ影響を与えるか否かによっても分類可能であり、これらの他に不良密度の違いによっても分類可能である。
【0181】
これらを分類する場合、例えば、1次的な識別法として不良密度別に分類し、その中で規則性分布または不規則性あるいは低密度分布に大別された各領域に関し、2次的な識別法として混合分布の種類別に分類し、さらに、規則性分布を含む各領域に関し、3次的な識別法として隣接座標への影響の有無によって分類し、さらに4次的な識別法として、これら各領域に含まれる規則性分布の周期によって分類する。
【0182】
これらの階層的な分類の結果、各領域は、階層的なデジタル的識別子(アルファベット、数値、または数値とアルファベットとの組み合わせ、あるいはRGBカラー配列など)によってデータベース管理が容易となる。これらの識別子によって表現できない分布特徴に関しては、T(f)対fグラフを表形式にファイル化したり、不良分布を画像ファイル化したりして、各領域の識別子と関連づけることにより、データベース上で目的の識別子を検索すれば、該当する領域のデータを容易に抽出することができる。
【0183】
つまり、規則性分布に大別される領域を識別子Aで検索し、抽出されたA領域群中、不規則性分布を若干含む領域を識別子Acで検索し、該領域に含まれる周期を識別子L=2で検索すると単一周期L=2のAc領域群を出力し、また該領域に含まれる不良数を識別子n=100で検索すると該不良数が100である領域を出力し、さらに該領域のT(f)対fグラフファイルや、不良分布の画像ファイルを出力して分布形状を確認することもできる。
【0184】
また、先に検索したA領域群から2種類の周期を持つ規則性分布に不規則性分布が若干含まれる混合分布を識別子AWcで検索し、該当領域が1種類に絞られた場合、その周期L1,L2や不良数nおよびT(f)対fグラフファイルと不良分布の画像ファイルを出力して確認することができる。
【0185】
同様に隣接座標に影響を与える不良原因を持つ領域を識別子Apで検索したり、隣接座標に影響を与える規則性分布が複数含まれる領域を識別子AWpで検索することができる。同様にAに分類されない不規則性分布を識別子Cで検索し、その不良数nやT(f)対fグラフや不良分布画像ファイルを検索することができる。
【0186】
つまり、特定の不良現象、例えば1ビット単独不良に関し、特定の座標X=10, Y=12における分割領域内の不良分布データを上記の用に記録、管理する事によって、データベース管理する上で従来困難だった不良分布の特徴検索が容易になった。
【0187】
不良分布の特徴検索は、例えば所蔵写真群から特定の特徴(湖のそばで花と子供が写った写真)をコンピュータを使って検索する作業に似ており、特徴を的確に定義する方法が確立していなかった。このように、上記の各実施の形態は、不良分布の特徴を定義する上で重要な規則性/不規則性の情報と不良密度および不良周期の情報を提供する。
【0188】
次に、図32の出力例について説明する。分割された対象領域の内部を解析することが重要であると共に、各領域間の特徴比較も重要である。特に、隣接した領域間で不良分布の特徴が連続的であれば、これらの領域は、同じグループであると推定できる。
【0189】
また、同種の装置で製造日時が異なるもの同士を比較して同じ座標の対象領域の経時的変化を調べることも重要である。例えば、先に製造された装置の不良分布が規則性分布であったのに、後で製造された装置の該領域の分布が不規則性に変化した場合、製造条件が変化したと推定できる。逆に先に不規則性分布だったものが後で製造された装置では規則性分布に変化した場合も同様であり、製造条件を点検するきっかけとなる。
【0190】
不良分布の規則性/不規則性の変化だけでなく、不良数の変化率も製造条件の変化を観察する上で重要である。製造された装置の解析対象領域に含まれる不良数が800個で、前回製造された装置の同じ領域に較べて不良数の変化率が+10%だったり、+200%や+400%といった大きな変化率の場合は、製造条件を見直すきっかけとなる。
【0191】
また、解析対象装置の製造条件を変更する場合、変更前後における該装置の特性パラメータ群の変化の有無を確認することも重要である。例えば、横軸に変更前のパラメータ1の特性値、縦軸に変更後のパラメータ1の特性値を描画すると、製造条件の変更に敏感な程、描画した値は、斜めに細長い(横軸と縦軸の相関が強い)分布となり、鈍感なほど、偏りの無い丸い(横軸と縦軸の相関が弱い)分布となる。
【0192】
右上斜めの分布は、変更前の特性値が大きいほど、変更後の特性値も大きくなることを示す。これを正の相関が強いと言う。右下斜めの分布は、変更前の特性値が大きいほど、変更後の特性値が小さくなることを示す。これを負の相関が強いと言う。いくつかの特性パラメータを比較して、製造条件変更後に悪化していないかどうかを確認することにより、製造条件の変更の良否を評価することができる。
【0193】
この例では、横軸に製造条件パラメータのバラツキ、縦軸に不良密度のバラツキを設定することにより、各パラメータの大小を変更した場合、不良密度が増減するか否かを相関の強弱で評価することができ、製造条件の変更の良否を判定できる。
【0194】
このように上記した第1〜第5の実施の形態では、メモリLSIのウェハ上における解析範囲毎の分布を地図化して出力することができる。いずれの実施の形態においても分布の種類は限られているので、色や模様によって視認性を高めることも可能である。また、メモリLSIは、X−Yアドレスを有するのでXおよびY成分毎の出力データを得ることが可能であり、両成分における不良素子分布の分類結果の組み合わせから不良原因と関連づけることができる。
【0195】
[実施の形態の変形]
本発明は、上記の第1〜第5の実施の形態に限られず、種々の変形、応用が可能である。以下、本発明に適用可能な上記の実施の形態の変形態様について説明する。
【0196】
上記の第3の実施の形態では、第2の実施の形態に示した検査解析装置の構成に混合分布解析装置6を付加した検査解析装置について説明した。これに対して、混合分布解析装置6は、図25に示すように、第1の実施の形態における構成に付加するものであってもよい。また、混合分布解析装置6は、図26に示すように、関連技術のものと同様の構成、すなわち図1の構成から低密度分布解析部31を除いた構成を有する検査解析装置に付加するものであってもよい。
【0197】
上記の第4の実施の形態では、第3の実施の形態に示した検査解析装置の構成に臨界分布解析装置7を付加した検査解析装置について説明した。これに対して、臨界分布解析装置7は、図27及び図28にそれぞれ示すように、第1の実施の形態における構成に或いは第2の実施の形態における構成に付加するものであってもよい。図29に示すように、第1の実施の形態における構成に混合分布解析装置6と臨界分布解析装置7を付加する構成としてもよい。さらに、上記の第5の実施の形態で説明した履歴解析装置8及び履歴データベース81は、特に図示しないが、図25〜図28の構成に付加するものとしてもよい。
【0198】
上記の第1〜第4の実施の形態では、ステップS407、S510、S627、S708で他に解析すべき座標成分があると判定したときに、それぞれステップS401、S502、S603、S702の処理に戻っていた。が、それぞれステップS451、S501、S601、S701に戻るものとし、基準値などの入力を座標成分毎にやり直してもよい。
【0199】
上記の第1〜第5の実施の形態では、規則性分布解析部32は、解析対象となる半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、規則性分布を含む分布(A)であるか不規則性分布(B)であるかの解析を、上記した関連技術のものと同様の手法により行っていた。しかしながら、規則性分布を含む分布(A)であるか不規則性分布(B)であるかの解析手法は、これに限られず、任意の手法を適用することができる。
【0200】
上記の第1〜第5の実施の形態に示した検査解析装置(入力装置1及び出力装置4を除く)を構築するためプログラムは、例えば、CD−ROMなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよい。すなわち、このような記録媒体に格納されたプログラムを、汎用コンピュータの備える固定ディスク装置にインストールし、実行してもよい。これにより、当該汎用コンピュータ上に上記した検査解析装置を構築することができる。
【0201】
また、このようなプログラムは、WAN(Wide Area Network)、LAN(Local Area Network)などのネットワーク上にあるサーバ装置の固定ディスク装置に格納しておき、必要に応じてネットワークを通じてクライアント装置にダウンロードしてもよい。これにより、当該クライアント装置上に上記した検査解析装置を構築することができる。
【0202】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、半導体応用装置に含まれる不良素子の分布を的確に、細かく分類することができる。履歴を記録しておき、新たな解析結果を履歴と比較することで、不良の発生原因との対応付けが的確に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態にかかる半導体応用装置の検査解析装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1の演算装置において期待値関数を求めるまでの計算手法の例(A)を示すフローチャートである。
【図3】図1の演算装置において期待値関数を求めるまでの計算手法の他の例(B)を示すフローチャートである。
【図4】図1の演算装置において期待値関数を求めるまでの計算手法の他の例(C)を示すフローチャートである。
【図5】図1の解析装置における不良素子の分布の解析手法の例(A)を示すフローチャートである。
【図6】図1の解析装置における不良素子の分布の解析手法の他の例(B)を示すフローチャートである。
【図7】本発明の第1の実施の形態における不良素子の分布の分類手法が適用可能なことを示すグラフである。
【図8】本発明の第2の実施の形態にかかる半導体応用装置の検査解析装置の構成を示すブロック図である。
【図9】図8の不良数解析装置における不良素子の分布の分類手法の例(A)を示すフローチャートである。
【図10】図8の不良数解析装置における不良素子の分布の分類手法の例(B)を示すフローチャートである。
【図11】本発明の第3の実施の形態にかかる半導体応用装置の検査解析装置の構成を示すブロック図である。
【図12】図11の混合分布解析装置における不良素子の分布の解析手法を示すフローチャートである。
【図13】図11の混合分布解析装置における不良素子の分布の解析手法を示すフローチャートである。
【図14】本発明の第3の実施の形態における不良素子の分布の分類手法が適用可能なことを示すグラフである。
【図15】本発明の第3の実施の形態における不良素子の分布の分類手法が適用可能なことを示すグラフである。
【図16】本発明の第3の実施の形態における不良素子の分布の分類手法が適用可能なことを示すグラフである。
【図17】本発明の第4の実施の形態にかかる半導体応用装置の検査解析装置の構成を示すブロック図である。
【図18】図17の臨界分布解析装置における不良素子の分布の解析手法を示すフローチャートである。
【図19】本発明の第4の実施の形態における不良素子の分布の分類手法が適用可能なことを示すグラフである。
【図20】本発明の第5の実施の形態にかかる半導体応用装置の検査解析装置の構成を示すブロック図である。
【図21】本発明の第5の実施の形態にかかる半導体応用装置の検査解析装置の他の構成を示すブロック図である。
【図22】本発明の第5の実施の形態にかかる半導体応用装置の検査解析装置の他の構成を示すブロック図である。
【図23】本発明の第5の実施の形態にかかる半導体応用装置の検査解析装置の他の構成を示すブロック図である。
【図24】図20〜図23の履歴解析装置における履歴との比較、関連づけの手法を示すフローチャートである。
【図25】本発明の実施の形態の変形にかかる半導体応用装置の検査解析装置の構成を示すブロック図である。
【図26】本発明の実施の形態の変形にかかる半導体応用装置の検査解析装置の構成を示すブロック図である。
【図27】本発明の実施の形態の変形にかかる半導体応用装置の検査解析装置の構成を示すブロック図である。
【図28】本発明の実施の形態の変形にかかる半導体応用装置の検査解析装置の構成を示すブロック図である。
【図29】本発明の実施の形態の変形にかかる半導体応用装置の検査解析装置の構成を示すブロック図である。
【図30】本発明の実施の形態にかかる半導体応用装置の検査解析装置の出力装置からの出力例を示す図である。
【図31】本発明の実施の形態にかかる半導体応用装置の検査解析装置の出力装置からの出力例を示す図である。
【図32】本発明の実施の形態にかかる半導体応用装置の検査解析装置の出力装置からの出力例を示す図である。
【符号の説明】
1 入力装置
2 演算装置
3 解析装置
4 出力装置
5 不良数解析装置
6 混合分布解析装置
7 臨界分布解析装置
8 履歴解析装置
21 間隔計算部
22 組み合わせ数計算部
23 約数計算部
24 個別頻度計算部
25 期待値関数計算部
31 低密度分布解析部
32 規則性分布解析部
81 履歴データベース[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inspection / analysis technique for a semiconductor application device, particularly a semiconductor application device having a structure in which semiconductor elements such as a memory LSI are arranged in a certain direction.
[0002]
[Prior art]
The cause of the failure of semiconductor application equipment is that when it is not miniaturized as it is now, troubles in manufacturing, especially relatively large dimensions, except for cases where the dimensions and arrangement of elements and wiring are obviously inappropriate Garbage etc. were the main. For this reason, if an appearance inspection device such as an optical microscope is used, the cause of the defect can be found with the naked eye, and the size of the semiconductor application device is not as large as it is now, so that the time required for the analysis is short.
[0003]
Since the range affected by the dust is limited to the vicinity of the dust, particularly in the case of a semiconductor application device having a redundant circuit such as a memory LSI, a defective element and a defective circuit affected by the dust are replaced with a redundant circuit. , It was easy to convert it to a good electrical product. For this reason, when the main cause of the defect is dust, a memory LSI having a redundant circuit has a higher yield compared to a logic LSI having no similar remedy means.
[0004]
However, in recent years, with the miniaturization of element dimensions and the increase in the size of semiconductor applied devices, slight design and manufacturing variations and deviations that cannot be detected by appearance inspection have become problems as causes of defects. For example, when some wiring is connected by through-holes and as a result, the resistance increases, etc. Is more likely to occur at a circuit or mask position affected by the above.
[0005]
In these failures, the characteristics of the failure distribution caused only by manufacturing variations and deviations are random, but if a failure factor enters at the design stage, it becomes a regular distribution. Generally, in a semiconductor application device, a defect having a random distribution and a defect having a regular distribution are mixed.
[0006]
If the defect factor entered at the design stage is so strong that it causes a single failure, the failure distribution shows a clear regularity failure distribution, but if the effect is too weak to cause a failure by itself, a random A defect occurs only at a location where the position of the distribution defect factor and the position of the defect factor entered at the design stage overlap. For this reason, it may look like a random distribution at first glance. In this case, it is difficult to notice that a failure factor that has entered at the design stage is included, and as a result, measures in the design department are delayed.
[0007]
In recent semiconductor application devices in which the margin in the manufacturing process is decreasing, random distribution failures tend to increase, and accordingly, failure factors entered at the design stage are hidden in the random distribution failures, making it difficult to understand. In addition, there is a problem that it becomes more difficult to analyze the cause of the defect. In addition, unlike the case of dust, the adverse effect of the cause of failure covers a wide range such as the entire semiconductor application device, so that it is difficult to rescue the circuit with a redundant circuit, and the yield of the memory LSI is larger than that of the case due to dust. Was.
[0008]
For example, if the technology described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-72206 is used, an electrical defect is determined as a block-like defect when all or most of the elements in the block in which the memory elements of the memory LSI are two-dimensionally arranged are defective. Column failure if all or most of the elements arranged in the column direction of the block are defective; row failure if all or most of the elements arranged in the row direction of the block are defective; If two elements are defective, a two-bit or pair-bit defect, and if one element in the block alone is defective, a one-bit or single-bit defect, and so on, a defect distribution determined in a fixed form in appearance. , Block driving circuit, column driving circuit or column driving circuit, row driving wiring or row driving wiring, insulation failure between two bits or poor connection between two bits, By associating such a defect can be constructed an algorithm associating failure distribution and failure cause.
[0009]
In other words, by applying the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-72206, when two bits are short-circuited due to dust shorting between wirings or disconnection of wirings, defective distribution and defect The cause can be accurately correlated.
[0010]
However, 1-bit defects that are not caused by dust but are caused by manufacturing variations or deviations are distributed throughout the semiconductor application device, and defects such as blocks, columns, or rows, which do not have a fixed shape in appearance. In the case of distribution, it is difficult for the technique to associate a failure distribution with a failure cause. For example, even if the cause of failure is the same, the number of defective elements is not constant, and the shape of the outer periphery of the defect distribution is not constant.
[0011]
On the other hand, the inventor of the present application categorized the defect distribution into a regular distribution and an irregular distribution in Japanese Patent Application No. 11-1680 previously filed as a related art of the present application. A technique has been proposed that enables the latter to be estimated as a design-induced failure.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, in recent years, slight design and manufacturing variations and deviations have become important as failure factors, and the frequency of appearance of seemingly random failure distributions has increased, resulting in more detailed classification of failure distributions. Therefore, there is an increasing need to increase the accuracy associated with the cause of failure.
[0013]
For example, when the number of defects or the defect density is small, it may be difficult to judge whether the distribution is irregular or regular, or a defect due to manufacturing may look like a regular distribution to the naked eye. . For this reason, only applying the related technology proposed in Japanese Patent Application No. 11-1680 may fail to sufficiently associate the failure distribution with the failure cause.
[0014]
The present invention solves a problem that could not be solved in the related art, and accurately classifies a distribution of defective elements included in a semiconductor application device, and can associate the distribution with a cause of failure. It is an object of the present invention to provide a computer-readable recording medium on which an inspection analysis device and a method for an application device and a program for realizing the same are recorded.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an inspection and analysis apparatus for a semiconductor application device according to a first aspect of the present invention includes:
Interval calculating means for calculating the interval for all combinations of any two of the defective elements included in the semiconductor application device to be analyzed;
Combination number calculating means for calculating the number of combinations excluding the number of combinations having a value of 0 among combinations of intervals between defective elements calculated by the interval calculating means,
Divisor calculating means for respectively obtaining a divisor of the interval between the defective elements calculated by the interval calculating means,
Comparison means for comparing a value obtained by dividing the maximum value of the divisor calculated by the divisor calculation means by the number of combinations calculated by the combination number calculation means with a predetermined threshold value,
As a result of the comparison by the comparing means, when a value obtained by dividing the maximum value of the divisor by the number of combinations is larger than a predetermined threshold, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application device is different from the regular distribution and the irregular distribution. First analysis means for determining that the distribution is a low-density distribution that cannot be distinguished from the regular distribution;
It is characterized by having.
[0016]
In the inspection and analysis apparatus for a semiconductor application device according to the first aspect, the predetermined threshold may be 1.
[0017]
The inspection / analysis device for a semiconductor application device according to the first aspect, wherein as a result of the comparison by the comparing means, a value obtained by dividing the maximum value of the divisor by the number of combinations is equal to or less than a predetermined threshold, Second analysis means for analyzing whether the distribution of defective elements included in the application device includes a regular distribution or an irregular distribution may be further provided.
[0018]
In the inspection / analysis device for a semiconductor application device according to the first aspect,
The second analysis means includes:
Frequency calculation means for each value to calculate the appearance frequency for each divisor found by the divisor calculation means,
Expected value function calculating means for calculating, for each divisor, a value of an expected value function corresponding to the appearance frequency of each divisor calculated by the value-based frequency calculating means,
Based on the expected value function calculated by the expected value function calculating means, a regularity determining means for determining whether the distribution of defective elements included in the semiconductor application device includes a regularity distribution or an irregularity distribution. May be provided.
[0019]
In this case, the inspection / analysis apparatus for a semiconductor application device according to the first aspect may include the expected value function calculated by the expected value function calculating means, a predetermined reference value, and a period of the predicted regularity distribution. And a third analysis means for analyzing the composition ratio of the distribution of the defective elements included in the semiconductor application device based on the irregular distribution and the number of types of regular distributions. It can be.
[0020]
The inspection and analysis device for a semiconductor application device according to the first aspect,
Frequency calculation means for each value to calculate the appearance frequency for each divisor found by the divisor calculation means,
Expected value function calculating means for calculating, for each divisor, a value of an expected value function corresponding to the appearance frequency of each divisor calculated by the value-based frequency calculating means,
When the first analysis means determines that the distribution is a low-density distribution, and the value obtained by dividing the maximum value of the divisor by the number of combinations falls within a predetermined range near the predetermined threshold, the expected value function calculation means And a fourth analyzing means for analyzing whether the distribution of the defective elements included in the calculation result includes a regular distribution or an irregular distribution.
[0021]
In this case, the fourth analyzing means may determine whether the distribution of the defective elements included in the semiconductor application device is regular according to whether the value of the expected value function for the prime divisor is close to 1 or close to the divisor. It can be determined whether the distribution includes a gender distribution or an irregular distribution.
[0022]
Further, when the value of the expected value function when the value of the divisor is 2 is close to 1, the fourth analysis means may determine the distribution of the defective elements included in the semiconductor application device as an irregular distribution. If it is close to 2, it can be determined that it includes a regular distribution with an even period.
[0023]
The inspection analysis apparatus for a semiconductor application device according to the first aspect may further include a defective element number investigation unit for examining the number of defective elements included in the semiconductor application device. in this case,
The interval calculating means may calculate an interval between defective elements when the number of defective elements checked by the defective element number investigating means is within a predetermined range.
[0024]
Here, the inspection analysis device for a semiconductor application device according to the first aspect, when the number of defective elements examined by the defective element number investigating means is not in the predetermined range, the semiconductor analyzer according to the number of defective elements. A fifth analysis means for classifying the distribution of defective elements included in the application device may be further provided.
[0025]
The fifth analysis means may include: a case where the semiconductor application device does not include a defective element; a case where the semiconductor application device includes a defective element but the number is equal to or less than a first predetermined number; The distribution of the defective elements included in the semiconductor application device can be classified according to whether the number of defective elements included in the semiconductor application device is equal to or more than the second predetermined number.
[0026]
The inspection and analysis device for a semiconductor application device according to the first aspect,
Analysis means for the distribution of defective elements included in the semiconductor application device, accumulation means for accumulating according to the type of the distribution,
When an analysis result on the distribution of defective elements included in the semiconductor application device is obtained, the obtained analysis result is analyzed by comparing the obtained analysis result with the analysis result previously stored in the storage unit, and May be further provided.
[0027]
In order to achieve the above object, a semiconductor application device inspection / analysis device according to a second aspect of the present invention includes:
Interval calculating means for calculating the interval for all combinations of any two of the defective elements included in the semiconductor application device to be analyzed;
Combination number calculating means for calculating the number of combinations excluding the number of combinations having a value of 0 among combinations of intervals between defective elements calculated by the interval calculating means,
Divisor calculating means for respectively obtaining a divisor of the interval between the defective elements calculated by the interval calculating means,
Frequency calculation means for each value to calculate the appearance frequency for each divisor found by the divisor calculation means,
Expected value function calculating means for calculating, for each divisor, a value of an expected value function corresponding to the appearance frequency of each divisor calculated by the value-based frequency calculating means,
Based on the expected value function calculated by the expected value function calculating means, a predetermined reference value, and a predicted period of the regularity distribution, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application device is changed to an irregularity distribution. And analysis means for analyzing the composition ratio of what kind of regular distribution and what kind of regular distribution are included
It is characterized by having.
[0028]
The analysis means,
It may include means for determining whether the maximum value of the expected value function is 1 or less. in this case,
When it is determined that the maximum value of the expected value function is 1 or less, it can be determined that the distribution of the defective elements included in the semiconductor application element is an ideal irregular distribution.
[0029]
The analysis means,
When the maximum value of the expected value function is not equal to or less than 1, means for determining whether the maximum value of the expected value function is equal to a corresponding divisor may be included. in this case,
When it is determined that the maximum value of the expected value function is equal to a divisor corresponding thereto, the distribution of defective elements included in the semiconductor application element changes the cycle of the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function. It can be determined that this is one type of regularity distribution.
[0030]
The analysis means,
If the maximum value of the expected value function is not equal to or less than 1, means for determining whether the maximum value of the expected value function is equal to one half of a corresponding divisor may be included. in this case,
If it is determined that the maximum value of the expected value function is equal to one half of the corresponding divisor, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application element is calculated by summing the maximum value of the expected value function. Can be determined to be a regular distribution composed of two numbers of periods, which are divisors corresponding to.
[0031]
The analysis means,
When the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function is not equal to one half thereof, it is determined whether the maximum value of the expected value function is larger than 1 and smaller than a predetermined reference value. Means,
When it is determined that the maximum value of the expected value function is greater than 1 and smaller than a predetermined reference value, a set of regular distribution periods whose divisor corresponding to the maximum value of the expected value function is predicted in advance And means for determining whether or not the data is included in the data. in this case,
When the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function is included in the set of the periods, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application element includes an irregularity distribution, and the maximum of the expected value function. It includes one type of regular distribution having a divisor period corresponding to the value, and can be determined to be a distribution mainly composed of irregular distribution.
[0032]
The analysis means,
If it is determined that the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function is not included in the set of periods of the regular distribution that is predicted in advance, the sum of the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function and Means for determining whether two such numbers are included in the set of periods. in this case,
When it is determined that two numbers whose sum is a divisor corresponding to the maximum value of the expected value function are included in the set of periods, the distribution of defective elements included in the semiconductor application element is determined by the two It is possible to determine that the distribution includes a regular distribution having a cycle of a number and is mainly a irregular distribution.
[0033]
The analysis means,
When it is determined that the maximum value of the expected value function is equal to or less than 1 or equal to or greater than a predetermined reference value, the maximum value of the expected value function is larger than half of the corresponding divisor, and Means may be included for determining if it is less than a divisor. in this case,
When it is determined that the maximum value of the expected value function is larger than half of the corresponding divisor and smaller than the divisor, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application element is determined to be incorrect. It can be determined that the distribution includes a regular distribution and that is mainly a regular distribution whose cycle is a divisor corresponding to the maximum value of the expected value function.
[0034]
The analysis means,
A rule that the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function is predicted in advance when it is determined that the maximum value of the expected value function is two minutes or more of the divisor corresponding to the expected function. It may include means for determining whether or not it is included in the set of cycles of the gender distribution. in this case,
When it is determined that the maximum value of the expected value function is included in the set of periods, the distribution of defective elements included in the semiconductor application element includes an irregularity distribution, and the maximum value of the expected value function It can be determined that the distribution is mainly a regular distribution having a period corresponding to the divisor.
[0035]
Further, the analysis means includes:
Either of the two expected value functions corresponding to the divisor larger by 1 and smaller by 1 than the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function is equal to or larger than the predetermined reference value, and Means for determining whether it is smaller than a divisor corresponding to the maximum value. in this case,
Either of the two expected value functions corresponding to the divisor larger or smaller by 1 than the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function is greater than or equal to the predetermined reference value, and When it is determined that the divisor is smaller than the divisor corresponding to the maximum value, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application element includes an irregularity distribution and the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function. Judging that the distribution is mainly a regular distribution due to a factor that affects adjacent coordinates as well as the period,
Which of the two expected value functions corresponding to the divisor larger or smaller by one than the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function is equal to or smaller than the predetermined reference value or the maximum value of the expected value function If it is determined that the divisor is equal to or greater than the divisor, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application element, including the irregularity distribution, and the cycle corresponding to the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function. At the same time, it can be determined that the distribution is mainly a regular distribution due to a cause that does not affect adjacent coordinates.
[0036]
The analysis means,
When it is determined that the maximum value of the expected value function is not included in the set of the periods, two numbers whose sum is a divisor corresponding to the maximum value of the expected value function are included in the set of the periods. It may include means for determining whether a in this case,
If it is determined that two numbers whose sum is a divisor corresponding to the maximum value of the expected value function are included in the set of the periods, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application element becomes irregular. The distribution can be determined to be a distribution mainly including a regular distribution having the two numbers as a cycle while including the distribution.
[0037]
Further, the analysis means includes:
When it is determined that two numbers whose sum is a divisor corresponding to the maximum value of the expected value function are not included in the set of the periods, the number is larger or smaller by one than the sum of the two numbers. Means for determining whether the expected value function corresponding to the divisor is equal to or larger than the predetermined reference value and smaller than the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function. in this case,
Each of two expected value functions corresponding to a divisor larger or smaller by one than the sum of the two numbers is equal to or greater than the predetermined reference value and corresponds to a maximum value of the expected value function. When it is determined that the number is smaller than the number, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application element includes an irregularity distribution, the two numbers are set as a cycle, and the adjacent coordinates are affected. Is determined to be mainly a regular distribution by
Which of the two expected value functions corresponding to a divisor larger or smaller by one than the sum of the two numbers is equal to or less than the predetermined reference value or equal to or greater than a divisor corresponding to the maximum value of the expected value function When it is determined that the distribution of defective elements included in the semiconductor application element includes an irregularity distribution, the two numbers are set as a period, and a rule due to a factor that does not affect adjacent coordinates is determined. It can be determined that the distribution is mainly a gender distribution.
[0038]
The analysis means,
When it is determined that two numbers whose sum is a divisor corresponding to the maximum value of the expected value function are not included in the set of the periods, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application element is changed to a main component. Can be determined to be an unclear irregular distribution.
[0039]
In order to achieve the above object, a method for inspecting and analyzing a semiconductor application device according to a third aspect of the present invention includes:
An interval calculation step of calculating an interval for all combinations of any two of the defective elements included in the semiconductor application device to be analyzed;
A number-of-combinations calculating step of calculating the number of combinations excluding the number of combinations having a value of 0 among combinations of intervals between defective elements calculated in the interval calculating step;
A divisor calculation step for respectively obtaining a divisor of the interval between the defective elements calculated in the interval calculation step,
A comparison step of comparing a value obtained by dividing the maximum value of the divisor calculated in the divisor calculation step by the number of combinations calculated in the combination number calculation step with a predetermined threshold value,
As a result of the comparison in the comparison step, when a value obtained by dividing the maximum value of the divisor by the number of combinations is larger than a predetermined threshold, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application device has a regular distribution and a regular distribution. A first analysis step of determining that the distribution is a low-density distribution that cannot be distinguished from the irregular distribution;
It is characterized by including.
[0040]
The inspection and analysis method for a semiconductor application device according to the third aspect,
As a result of the comparison in the comparison step, when a value obtained by dividing the maximum value of the divisor by the number of combinations is equal to or smaller than a predetermined threshold, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application device has a regular distribution. The method may further include a second analysis step of analyzing whether the data includes the irregular distribution or the irregular distribution.
[0041]
In order to achieve the above object, a method for inspecting and analyzing a semiconductor application device according to a fourth aspect of the present invention includes:
An interval calculation step of calculating an interval for all combinations of any two of the defective elements included in the semiconductor application device to be analyzed;
A number-of-combinations calculating step of calculating the number of combinations excluding the number of combinations having a value of 0 among combinations of intervals between defective elements calculated in the interval calculating step;
A divisor calculation step for respectively obtaining a divisor of the interval between the defective elements calculated in the interval calculation step,
A frequency calculation step for each value for calculating the appearance frequency for each divisor obtained in the divisor calculation step,
An expected value function calculating step of calculating, for each divisor, a value of an expected value function corresponding to the appearance frequency of each divisor calculated in the frequency calculation step for each value,
Based on the expected value function calculated in the expected value function calculation step, a predetermined reference value, and a predicted period of the regularity distribution, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application device is changed to the irregularity distribution. And an analysis step for analyzing the composition ratio of how many types of regular distributions are included and in what ratio
It is characterized by including.
[0042]
In order to achieve the above object, a computer-readable recording medium according to a fifth aspect of the present invention includes:
Interval calculation means for calculating the interval for all combinations of any two of the defective elements included in the semiconductor application device to be analyzed;
Combination number calculating means for calculating the number of combinations excluding the number of combinations having a value of 0 among combinations of intervals between defective elements calculated by the interval calculating means,
Divisor calculating means for respectively obtaining a divisor of the interval between the defective elements calculated by the interval calculating means,
Comparison means for comparing a value obtained by dividing the maximum value of the divisor calculated by the divisor calculation means by the number of combinations calculated by the combination number calculation means with a predetermined threshold value, and
As a result of the comparison by the comparing means, when a value obtained by dividing the maximum value of the divisor by the number of combinations is larger than a predetermined threshold, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application device is different from the regular distribution and the irregular distribution. First analysis means for determining a low-density distribution that cannot be distinguished from a regular distribution
A program for causing a computer to function as a computer.
[0043]
The computer-readable recording medium according to the fifth aspect, wherein the value obtained by dividing the maximum value of the divisor by the number of combinations is equal to or less than a predetermined threshold value as a result of the comparison by the comparing means. A program for causing a computer to function as second analysis means for analyzing whether the distribution of defective elements included in the device includes a regular distribution or an irregular distribution may be further recorded.
[0044]
In order to achieve the above object, a computer-readable recording medium according to a sixth aspect of the present invention includes:
Interval calculation means for calculating the interval for all combinations of any two of the defective elements included in the semiconductor application device to be analyzed;
Combination number calculating means for calculating the number of combinations excluding the number of combinations having a value of 0 among combinations of intervals between defective elements calculated by the interval calculating means;
Divisor calculating means for respectively obtaining a divisor of the interval between the defective elements calculated by the interval calculating means,
Frequency calculation means for each value to calculate the appearance frequency for each divisor found by the divisor calculation means,
Expected value function calculating means for calculating, for each divisor, a value of an expected value function corresponding to the appearance frequency of each divisor calculated by the value-based frequency calculating means; and
Based on the expected value function calculated by the expected value function calculating means, a predetermined reference value, and a predicted period of the regularity distribution, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application device is changed to an irregularity distribution. Analysis means for analyzing the composition ratio of what kind of regular distribution and what kind of regular distribution are included
A program for causing a computer to function as a computer.
[0045]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0046]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an inspection and analysis device (hereinafter, simply referred to as “inspection and analysis device”) of a semiconductor application device according to this embodiment. As shown in the figure, the inspection and analysis apparatus includes an
[0047]
The
[0048]
The
[0049]
The
[0050]
The number-of-
[0051]
The expected
[0052]
The low-density
[0053]
When the low-density
[0054]
The
[0055]
Hereinafter, the processing in the inspection analysis apparatus according to this embodiment will be described in detail. In the following description, it is assumed that the analysis range of the failure distribution to be analyzed in the coordinate component Y is ymin ≦ y ≦ ymax. First, the calculation method up to obtaining the expected value function T (f) in the
[0056]
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example A of a calculation method until the expected value function T (f) is obtained in the
[0057]
Next, in the number-of-
[0058]
Next, the
[0059]
Then, the expected
[0060]
When the calculation of the expected value function T (f) is completed for all divisors f, the
[0061]
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example B of a calculation method until the expected value function T (f) is obtained in the
[0062]
Further, the
[0063]
When the calculation of the expected value function T (f) is completed for all divisors f, the
[0064]
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example C of a calculation method until the
[0065]
Next, the
[0066]
When it is determined that K is smaller than Kc, the
[0067]
When the calculation of the expected value function T (f) is completed for all the divisors f in step S304 or S305, the
[0068]
Hereinafter, a method of analyzing the distribution of defective elements in the
[0069]
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example A of the analysis method of the distribution of defective elements in the
[0070]
If it is determined that the value Kabc is greater than 1, the low-density
[0071]
When it is determined that all of the expected value functions T (f) are 1 or less, the regularity
[0072]
When the state of any failure distribution is determined in step S403, 405, or S406, the
[0073]
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example B of a method of analyzing the distribution of defective elements in the
[0074]
Subsequent processing is the same as that of the method A, except that step S402 is replaced with step S452. In step S452, the low-density
[0075]
The fact that the classification is possible as described above will be described based on a graph showing the relationship between the expected value function T (f) and the divisor f shown in FIG. As shown in FIG. 7A, in the regularity distribution A, the value of the expected value function T (f) at a specific divisor f exceeds 1 and vibrates. As shown in FIG. 7B, in the low-density distribution C, the value of the expected value function T (f) at a specific divisor f exceeds 1, and the value of T (f) increases as the value of f increases. To increase. As shown in FIG. 7C, in the irregularity distribution, the value of the expected value function T (f) is 1 or less at an arbitrary divisor f, and converges to 1 as the number of defectives increases. It can be seen from the shape of each such graph that the above classification is possible.
[0076]
As described above, in the inspection and analysis apparatus according to the present embodiment, the analysis range, the number n of defective elements, and the coordinate components of each defective element are input from the
[0077]
That is, the distribution of defective elements included in the semiconductor application device to be analyzed can be classified into the low density distribution C that could not be classified by the prior application (Japanese Patent Application No. 11-1680). As a result, when the time-dependent change in the distribution of the defective elements is observed, when the low-density distribution C changes to the regular distribution A, the cause of the defect indicating the regular distribution increases. When the distribution changes to distribution B, it can be determined that the number of defective causes indicating the irregular distribution has increased. As described above, the trend analysis for each cause of failure becomes easy, and the yield of the semiconductor application device to be inspected can be improved.
[0078]
[Second embodiment]
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of the inspection analysis apparatus according to the present embodiment. The difference from the first embodiment (FIG. 1) is that the defect
[0079]
The failure
[0080]
(D) The number of defective elements is so large that the analysis of the distribution is not required (all elements are defective, or the density of defective elements is higher than a predetermined density)
(E) No defective element
(F) The number of defective elements is so small that the analysis of the distribution is not necessary (the number of defective elements is two or less, or the density of defective elements is a predetermined density or less)
[0081]
The
[0082]
Hereinafter, a method of classifying the distribution of defective elements in the defect
[0083]
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example A of a method of classifying the distribution of defective elements in the defect
[0084]
First, the minimum value nmin and the maximum value nmax of the number of defective elements for causing the
[0085]
As a result of the comparison, first, it is determined whether or not the number n of defective elements is 0 (step S503). If it is determined that the number n of defective elements is 0, that is, if no defective element is included in the semiconductor application device to be analyzed, the number-of-
[0086]
If it is determined that the number n of defective elements is not 0, it is further determined whether the number n of defective elements is smaller than the input minimum value nmin (step S505). If it is determined that the number n of defective elements is smaller than the minimum value nmin, the number-of-
[0087]
If it is determined that the number n of defective elements is not smaller than the minimum value nmin, it is further determined whether the number n of defective elements is smaller than the input maximum value nmax (step S507). If it is determined that the number n of defective elements is smaller than the maximum value nmax, the
[0088]
If it is determined that the number of defective elements is not smaller than the maximum value nmax, the
[0089]
When the state of any failure distribution is determined in steps S504, S506, S508, or S509, the failure
[0090]
FIG. 10 is a flowchart illustrating an example B of a method of classifying the distribution of defective elements in the defect
[0091]
This classification method B is almost the same as the classification method A described above. However, if it is determined in step S503 that the number n of defective elements is not 0, the failure
[0092]
When the state of any failure distribution is determined in steps S504, S506, S508, S509, or S552, the failure
[0093]
As described above, in the inspection and analysis apparatus according to this embodiment, the analysis range, the number n of defective elements, and the coordinate components of each defective element in the semiconductor application device to be analyzed are input from the
[0094]
For example, in a memory LSI which is an example of a semiconductor application device, the inspection according to this embodiment is performed by using the entire memory element group included in the LSI or the memory element group divided into several ranges as an analysis range. Analyze with an analyzer. Thereby, how the memory LSIs having the above distributions (A) to (F) are distributed on the memory LSI wafer, or having the above distributions (A) to (F) on the memory LSIs The distribution of the memory element blocks can be mapped and output from the
[0095]
This output data output converts the defective state of the element group in the analysis range (for example, coordinate data of tens of thousands of defective elements) into a simple character string from “A” to “F” or a color or pattern corresponding to the character string. Can be converted, and the effect of reducing the data size can be increased. For this reason, it is possible to reduce the load when the output result is distributed to a related person via a communication means such as the Internet or is stored in a storage medium. In addition, the effect of reducing the data size facilitates comparative analysis between a large number of memory LSIs and memory LSI wafers, so that a trend analysis on a longer manufacturing process can be performed as compared with other methods.
[0096]
For example, in a conventional inspection analysis apparatus (method), one to several tens of memory LSIs on a wafer are sampled and analyzed to represent a defective element distribution of the whole wafer, or a magazine in which several tens of wafers are stored. Sampling analysis of one to several wafers in a specific slot to represent the defective element distribution of the entire magazine, or sampling analysis of about 0.01% to 0.1% of all lots manufactured annually. This was regarded as the tendency of defective element distribution of the lot.
[0097]
On the other hand, in the inspection analyzer according to the present embodiment, the data size can be reduced to tens of thousands by setting the range including tens of thousands of memory elements as the analysis range, and the sampling density can be reduced. It can be increased to 10,000 times or more. In addition, features of the distribution maps (A) to (F) are extracted using image recognition technology, and the distribution features are compared with design conditions, manufacturing conditions, appearance inspection results, and characteristic test results such as electrical tests. By doing so, the cause of the failure can be estimated in a short time.
[0098]
As an example, if the range having the distribution (E) not including the defective element is large on the memory element block and the memory LSI wafer, it can be said that the yield of the product is high. On the other hand, due to an adjustment error or a design error in the manufacturing apparatus, a defect having a large number of defective elements (D) due to a partial defect of the element structure being detected in the appearance inspection or not operating electrically increases. For example, the condition change, the inspection result, and the distribution change are stored as one case, and then, when the distribution changes from (E) to (D), whether or not the distribution is in the same place as in the previous case, and the change has occurred. The number of ranges can be compared.
[0099]
In addition, if the range having the distribution (F) in which the number of defective elements is small increases, it is possible to expect the drop of fine dust having a size of about 1 to 2 elements. As for the distributions (A), (B), and (C), as in the first embodiment, the distribution of in-wafer distributions of defective causes indicating a regular distribution or defective causes indicating an irregular distribution and between manufacturing lots It is possible to analyze changes over time and trends between different varieties.
[0100]
In addition, regarding the distributions (D) and (F), it is more effective to provide a standard value for the defective element density in order to reduce variations in analysis time and analysis accuracy.
[0101]
[Third Embodiment]
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of the inspection analysis apparatus according to the present embodiment. The difference from the second embodiment (FIG. 8) is that a
[0102]
The mixture
[0103]
More specifically, the
[0104]
Hereinafter, the method of analyzing the mixture distribution in the
[0105]
First, a reference value Kca (where Kca ≦ 1.5 or 1) for analyzing the mixture distribution is input from the
[0106]
Next, the
[0107]
Based on the result of this comparison, the
[0108]
When it is determined that the maximum value T (f) max of the expected value function is greater than 1, the
[0109]
When it is determined that the maximum value T (f) max of the expected value function is not equal to the divisor L, the
[0110]
When it is determined that the maximum value T (f) max of the expected value function is not equal to one half of the divisor L, the
[0111]
When it is determined that the maximum value T (f) max of the expected value function is greater than 1 and smaller than the reference value Kca, the
[0112]
When it is determined that the divisor L is not included in the cycle set Lmd (i), the
[0113]
On the other hand, when it is determined in step S611 that the maximum value T (f) max of the expected value function is equal to or greater than 1 or equal to or greater than the reference value Kca, the
[0114]
When it is determined in step S616 that the maximum value T (f) max of the expected value function is larger than half of the divisor L and smaller than the divisor L, or in step S618, the divisor L is a set Lmd of periods. If it is determined that the expected value function is included in (i), the
[0115]
When it is determined that both the expected value functions T (L-1) and T (L + 1) are larger than the reference value Kca and smaller than the divisor L, the
[0116]
If any one of the expected value functions T (L-1) and T (L + 1) is determined to be equal to or less than the reference value Kca or equal to or more than a few L, the
[0117]
If it is determined in step S618 that the divisor L is not included in the cycle set Lmd (i), the
[0118]
When it is determined that both the expected value functions T (L1 + L2-1) and T (L1 + L2 + 1) are larger than the reference value Kca and smaller than a half of the divisor L, the
[0119]
If it is determined that either one of the expected value functions T (L1 + L2-1) and T (L1 + L2 + 1) is equal to or less than the reference value Kca or equal to or more than half the divisor L, the mixture distribution analysis is performed. The
[0120]
If it is determined in steps S614 and S622 that the periods L1 and L2 are not included in the set of periods Lmd (i), the
[0121]
When any of the failure distribution states is determined in steps S605, S607, S610, S613, S615, S620, S621, S624, S625, and S626, the
[0122]
The fact that the classification can be performed as described above will be described based on graphs showing the relationship between the expected value function T (f) and the divisor f shown in FIGS. As shown in FIG. 14A, in the mixture distribution Ac in which the regular distribution of the period L is main, the value of the expected value function T (f) is larger than 1 for any divisor f, and the period L Less than. As shown in FIG. 14B, in the mixed distribution Ca including the regular distribution with the period L and the irregular distribution being the main, the expected value function T (f) when the divisor f is equal to the period L is shown. Greater value.
[0123]
As shown in FIG. 15A, in the regularity distribution AW having two types of periods L1 and L2, the value of the expected value function T (f) when the divisor f is equal to the sum L of the periods L1 and L2 is It is equal to the average L / 2 of the two periods. As shown in FIG. 15B, in the mixture distribution AWc mainly composed of two types of periods L1 and L2, the value of the expected value function T (f) at any divisor f exceeds 1. Does not exceed the value of L / 2. As shown in FIG. 15C, in the case of a regular distribution Caw that includes a regular distribution composed of two types of periods L1 and L2 and has a main irregular distribution, the tendency is close to the irregular distribution C. When the number f is equal to the sum of the periods L1 and L2, the value of the expected value function T (f) is larger.
[0124]
As shown in FIG. 16A, in the regular distribution Ap of the period L due to the cause p which also affects the adjacent coordinates, the expected value function T (f) when the divisor f is equal to the period L is It is equal and the maximum value T (f) max of the expected value function. As shown in FIG. 16B, in a distribution AWp including two types of regular distributions of a period L1 and L2 due to a cause p which also causes adjacent coordinates, an expected value function T when the divisor f is equal to L1 + L2. (F) is equal to the average of the periods L1 and L2, and becomes the maximum value T (f) max of the expected value function.
[0125]
As described above, in the inspection and analysis apparatus according to this embodiment, the analysis range, the number n of defective elements, and the coordinate components of each defective element in the semiconductor application device to be analyzed are input from the
[0126]
(C) Ideal irregularity distribution
(A) Regular distribution consisting of only one type of period L
(AW) Mixed distribution composed of two types of periods L1 and L2
(Ca) A mixed distribution that includes a regular distribution with a period L and is mainly irregular.
(Caw) A mixed distribution including two types of regular distributions, that is, a period L1 and a period L2, and in which an irregular distribution is mainly used.
(Ap) Distribution mainly including regular distribution with period L due to cause p that includes irregular distribution and also affects adjacent coordinates
(Ac) The
(AWp) A distribution mainly including two types of regular distributions of a period L1 and a period L2 due to a cause p including an irregular distribution and affecting adjacent coordinates.
(AWc) A distribution mainly including two types of regular distributions of a period L1 and a period L2 due to a cause q that includes an irregular distribution and does not affect adjacent coordinates.
(AX) Mixture distribution whose principal component is not clear
[0127]
Since such classification is possible, the following effects can be obtained according to the inspection and analysis apparatus for a semiconductor application device according to this embodiment.
[0128]
First, the inspection analysis apparatus according to the present embodiment extracts a regularity hidden in a seemingly irregular distribution or extracts a small regularity hidden in a clear regularity distribution with high sensitivity. can do. That is, a typical failure distribution as shown in FIGS. 14 to 16 can be identified.
[0129]
In particular, regarding the causes of failures p and q, in the design of a semiconductor application device, for example, when dimensions or positions are not correctly drawn with respect to a wiring, a circuit, or an electrode for selecting a specific element in a memory element group of a memory LSI This may cause the related elements to become electrically defective. If an adjacent element has no relation to the cause, the element does not lead to an electrical failure.
[0130]
On the other hand, in the manufacture of a semiconductor application device, for example, the element at the center of the memory element group of the memory LSI is evenly and multiplely surrounded on all sides by other elements, but the element at the periphery is one side or There are elements whose two sides are not surrounded by other elements. In the memory element group, depending on whether or not the element itself is surrounded by other elements, and how much is surrounded by other elements, the ease of heat transmission, the contact area with reactive gas and liquid, the polishing time, Since the abrasion resistance and the reflection characteristics and scattering characteristics during light irradiation are different, the shape and electrical characteristics of the manufactured memory element tend to be different depending on the central part or the peripheral part of the memory element group. This tendency changes continuously along the line connecting the central portion and the peripheral portion. Therefore, when the defective element of interest is an electrical failure, the adjacent element is also often an electrical failure.
[0131]
For this reason, the inspection and analysis apparatus according to the present embodiment makes it possible to identify whether or not the cause of failure indicating the regular distribution of the same period L is the cause of failure p which also affects the adjacent element. This is important in increasing the accuracy of determining whether the distribution is due to design or manufacturing.
[0132]
If the specific distribution is biased to a specific location (right side or left side) on the memory LSI, the manufacturing conditions may not be uniform with respect to the wafer, or the specific distribution may be in a specific direction on the LSI wafer. If there are several places where the design rules are not adhered to, such as an LSI mask, a reticle, or an internal circuit, which is repeatedly arranged on the wafer, there are several causes of failure. Candidates can be estimated. Therefore, by tracing the change in the number of such distributions, it is possible to know whether the change in the distribution is increasing, decreasing, or suddenly occurring over time.
[0133]
[Fourth Embodiment]
FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration of the inspection analysis apparatus according to the present embodiment. The difference from the third embodiment (FIG. 11) is that a critical distribution analyzer 7 is further provided.
[0134]
The critical distribution analysis device 7 determines that the value of fmax / (N−u) is 1 when the low-density
[0135]
More specifically, it is determined whether the value of T (2) when the value of the divisor f is 2 is close to 1 or close to 2. When it is close to 1, the distribution of defective elements is determined to be an irregular distribution. On the other hand, when it is close to 2, it is determined that the regular distribution including the even period is included. This is because, in the irregular distribution, the probability of occurrence P (f) of the divisor f is inversely proportional to the value of the divisor f, so that f = 2 is most likely to be included in the distribution, and (N−u) T (2) converges to 1 as fast as T increases, while the regular distribution has many periods (even periods) where f = 2 is a divisor, and unless the period is odd, T (2) increases as (N−u) increases. (2) is based on converging to 2 fastest.
[0136]
The critical distribution analyzer 7 also analyzes in detail the expected value function T (f) for the divisor f in relatively small prime numbers from one to two digits. That is, when the value of the expected value function T (f) is close to 1, the distribution of defective elements is determined to be an irregular distribution, and when the value of the expected value function T (f) is close to f, It is determined that a regular distribution is included. This is because the expected value function T (f) converges relatively quickly even if the cycle is an odd number, if the divisor f includes relatively small prime numbers such as 3, 5, and 7.
[0137]
Hereinafter, a method of analyzing the distribution of defective elements in the critical distribution analyzer 7 will be described in detail. FIG. 18 is a flowchart illustrating an example of a method of analyzing the distribution of defective elements in the critical distribution analysis device 7.
[0138]
First, in the third embodiment, the critical distribution analysis device 7 is input from the
[0139]
The critical distribution analyzer 7 determines whether the expected value function T (2) for the
[0140]
When it is determined that the expected value function T (2) is equal to or smaller than Kca or equal to or larger than 2, the critical distribution analysis device 7 further determines one of the divisors to be compared from the result of the comparison in step S702. It is determined whether the expected value function T (f) for f is smaller than Kca and smaller than the value itself of the divisor f (step S704). If any one of the expected value functions T (f) is determined to be larger than Kca and smaller than the divisor f, the critical distribution analysis device 7 determines that the probability that the periodicity distribution includes an odd-numbered regular distribution is high. It is determined that the distribution is the density distribution (Ab) (step S705).
[0141]
If it is determined that any of the expected value functions T (f) is equal to or smaller than Kca or equal to or larger than 2, the critical distribution analysis device 7 does not include the regular distribution and may have the irregular distribution. Is determined to be a high low-density distribution (Cb) (step S705).
[0142]
When the state of any failure distribution is determined in step S704, S706, or S707, the critical distribution analysis device 7 determines whether there is another coordinate component to be analyzed (step S708). If there is another coordinate component to be analyzed, the process returns to step S702, and the same processing is performed on the other coordinate component. If there is no other coordinate component to be analyzed, the critical distribution analysis device 7 ends the processing of this flowchart, passes the analysis result by the critical distribution analysis device 7 to the
[0143]
The fact that the classification is possible as described above will be described based on a graph showing the relationship between the expected value function T (f) and the divisor f shown in FIG. As shown in FIG. 19A, in the low-density distribution Ab estimated to include a regular distribution having an even period, the value of the expected value function T (2) when the divisor f is 2 is larger than Kca. , Smaller than 2. As shown in FIG. 19B, in the low-density distribution Cb estimated to be an irregular distribution, the value of the expected value function T (f) is equal to or smaller than Kca at any divisor f.
[0144]
As described above, in the inspection and analysis apparatus according to this embodiment, the analysis range, the number n of defective elements, and the coordinate components of each defective element in the semiconductor application device to be analyzed are input from the
[0145]
(Ab (even period)) Low density distribution that is likely to include a regular distribution with an even period
(Ab (odd period)) A low-density distribution that is likely to include an odd-numbered regular distribution
(Cb) Low density distribution likely to be irregular distribution
[0146]
Since such classification is possible, the following effects can be obtained according to the inspection and analysis apparatus for a semiconductor application device according to this embodiment.
[0147]
That is, in the actual defective element distribution, it is not unusual for irregularities and regularities to be mixed, and for the distribution of defective elements to be difficult to analyze due to low density. In order to enhance the practicality of the distribution analysis technique, it is important that the intermediate distributions (Cb) and (Ab) can be analyzed as described above. In particular, the inspection and analysis apparatus of this embodiment can improve the accuracy of identifying irregularities and regularities in a low-density defective element distribution. Can be identified, and a time margin until an appropriate countermeasure is planned can be secured.
[0148]
[Fifth Embodiment]
FIGS. 20 to 23 are block diagrams showing the configuration of the inspection analysis apparatus according to this embodiment. These correspond to those of the first to fourth embodiments, respectively, but differ from the respective embodiments in that a
[0149]
The
[0150]
Hereinafter, a method in which the
[0151]
According to the methods described in the first to fourth embodiments, the
[0152]
If it is determined that the analysis result has changed, the
[0153]
If it is determined that the failure occurrence part has regularity, the
[0154]
On the other hand, if it is determined in step S802 that there is no change in the analysis result, the
[0155]
In step S808, it is determined whether there are any other coordinate components to be analyzed. If there is another coordinate component to be analyzed, the process returns to step S801, and the same processing is performed on the other coordinate component. If there is no other coordinate component to be analyzed, the
[0156]
As described above, in the inspection analysis apparatus according to this embodiment, a change in the analysis result by the
[0157]
In the inspection analyzers according to the above-described first to fourth embodiments, the examiner takes out the analysis results at each time point and associates them with each other in order to check the temporal change of the analysis results. Had to be weighed. In contrast, in the inspection analysis apparatus according to the present embodiment, a new analysis result is recorded in association with the history of past analysis results, and the regularity of change is also recorded in association with the analysis result. Therefore, the labor of the inspector can be reduced.
[0158]
[Result output example]
Hereinafter, an example of an output from the
[0159]
FIGS. 30 to 32 are diagrams illustrating examples of output from the
[0160]
The output example shown in FIG. 30 will be described. As an example of analyzing a failure distribution, in the case of a failure distribution having a density gradient in which the failure density increases from left to right, the failure distribution is divided into eight parts on the left and right, and the failure distribution regularity of each divided region is examined.
[0161]
In the case where the irregularity distribution indicates a density gradient, a region determined to be E at the left end indicates that no defect is included in the region. The area determined to be F on the right side of the E area includes a defect in the area, but has a very small number of several to several tens, so the analysis of the regularity / irregularity distribution is performed. The low density is not suitable for
[0162]
The area determined to be B on the right of the F area has a higher defect density than the E area, but the defect density is high even if the regularity / irregularity distribution is analyzed to detect the presence or absence of the regularity distribution. Indicates too low.
[0163]
Although the value of T (f) converges to 1 in the region determined to be Cb on the right of the B region as compared with the B region, the value of fmax / (N−u), that is, the Kabc, is threshold. It is larger than the value of 1 or Koff, which indicates that defects are not concentrated.
[0164]
The region determined to be C on the right of Cb has a value of fmax / (N−u), that is, Kabc is smaller than 1 or Koff, which is a threshold value, and the value of T (f) is an analysis target f Converges to approximately 1 or less in the range of, indicating that the distribution is dense enough to be judged as an irregular distribution.
[0165]
The D region on the right side of the C region is a region having a defect density exceeding the upper limit of the defect density mainly for the purpose of shortening the analysis time, and indicates that the defect density is higher than the C region. Although the setting of the upper limit is not always necessary, the analysis time of the regularity / irregularity distribution is almost proportional to the square of the defect density, so that the effect of reducing the defect analysis time is great.
[0166]
The DALL regions on the right and right of the D region indicate that all the elements in the corresponding region are defective.
[0167]
In the above eight areas, the area suitable for analysis of the regularity / irregularity distribution is C and the density gradient is continuous. It can be estimated that the defect distribution has spread.
[0168]
On the other hand, when the regularity distribution (one cycle) shows a density gradient, the region from E to B at the left end is the same as the above example, and the region does not include a defect corresponding to the defect. Or it indicates that the defect density is too low to judge the regularity / irregularity.
[0169]
In the Ab area on the right side of the B area, the value of T (f) in the specific period L is more than 1 in the specific period L, but the value of fmax / (N−u), that is, Kabc, is greater than the B area. Indicates that the value is greater than the
[0170]
The Ca region to the right of the Ab region is smaller than the value of fmax / (Nu), that is, Kabc is 1 or Koff, which is the threshold value, indicating that defects are not concentrated. It also indicates that the maximum value of T (f), T (f) max = T (L), is greater than 1.
[0171]
In the region determined to be Ca on the right of the Ab region, the value of Kabc is larger than the threshold value of 1 or Koff. I This indicates that defects are more concentrated. Also, it indicates that the maximum value of T (f), T (f) max = T (L), is larger than 1, but not prominent (T (f) max is close to 1).
[0172]
In the region determined to be Ac on the right of the Ca region, the maximum value of T (f) T (f) max = T (L) is L / 2 <T (L) <L, and Indicates that the density of the regular distribution including the period L is higher than that of the Ca region, but the mixture distribution includes a small amount of the irregular distribution.
[0173]
The area determined to be A on the right of the Ac area is the value of fmax / (Nu), that is, Kabc is smaller than 1 or Koff, which is the threshold value, and the maximum value T (f) of T (f) ) Max = the value of T (L) protrudes from 1 and the value of T (L) is close to L, and the distribution is a high-density distribution sufficient to determine that the distribution is a regular distribution having a single period L. It indicates that.
[0174]
The D region on the right end is a region with a defect density exceeding the upper limit of the defect density mainly for the purpose of shortening the analysis time, and indicates that the defect density is higher than the A region.
[0175]
In the above eight regions, the region suitable for analysis of the regularity / irregularity distribution is A and the density gradient is continuous. It can be estimated that the failure distribution has spread.
[0176]
If the mixture distribution (two types of periods) shows a density gradient, a region suitable for analysis of the regularity / irregularity distribution is the mixture distribution AW having two types of periods L1 and L2, and Since the density gradient is continuous as in the previous two examples, it can be estimated that the regularity distribution of the same cause of failure as in the AW area is a failure distribution spread with a density gradient.
[0177]
When the mixture distribution (having one type of cycle and affecting adjacent coordinates) shows a density gradient, a region suitable for analyzing the regularity / irregularity distribution has a single period L, and The defect distribution Ap is characterized in that the values of T (L-1) and T (L + 1) before and after are close to the maximum value of T (f) T (f) max = T (L), and Since the density gradient is continuous as in the previous three examples, it can be estimated that the regularity distribution of the same cause of failure as the Ap region affecting the adjacent coordinates has spread with the density gradient.
[0178]
When the mixture distribution (two types of periods and influence on adjacent coordinates) indicates a density gradient, a region suitable for analysis of regularity / irregularity has two types of periods L1 and L2, and A defect distribution AWp characterized in that the value of T (f) before and after these cycles is close to the maximum value of T (f) T (f) max = T (L) ≒ (L1 + L1) / 2. Since the density gradient is continuous as in the four examples, it can be estimated that the regular distribution of the same cause of failure as the AWp region is a failure distribution spread with a density gradient.
[0179]
As described above, when a continuous density gradient spreads around a region where regularity / irregularity distribution can be classified, these regions can be grouped as a region group sharing the same cause of failure.
[0180]
Next, an output example shown in FIG. 31 will be described. When managing the distribution characteristics of the cause of the failure at a specific failure phenomenon to be analyzed and the specific coordinates in the divided analysis region in a database, for example, even if the failure distribution is roughly classified as a regular distribution, a detailed description is given depending on the type of the period. Classification is possible, it is possible to classify according to whether or not it includes a plurality of cycles, or it is also possible to classify according to whether or not the cause of failure affects adjacent coordinates. Can also be classified.
[0181]
When these are classified, for example, they are classified according to the defect density as a primary identification method, and a secondary identification method is applied to each area roughly classified into a regular distribution, an irregularity, or a low density distribution. Are classified according to the type of mixture distribution, and furthermore, each region including the regular distribution is classified as a tertiary identification method depending on whether or not there is an influence on adjacent coordinates. Are classified according to the period of the regular distribution included in.
[0182]
As a result of these hierarchical classifications, database management is facilitated for each area by hierarchical digital identifiers (such as alphabets, numbers, or a combination of numbers and alphabets, or RGB color arrangements). With respect to distribution features that cannot be represented by these identifiers, the T (f) vs. f graph is filed in a tabular form, or the failure distribution is converted into an image file, and is associated with the identifier of each region, thereby obtaining the target on the database. If the identifier is searched, the data of the corresponding area can be easily extracted.
[0183]
That is, a region roughly classified into a regular distribution is searched by the identifier A, a region including the irregular distribution slightly in the extracted A region group is searched by the identifier Ac, and the period included in the region is identified by the identifier L. = 2, an Ac area group with a single period L = 2 is output, and when the number of defects included in the area is searched for with an identifier n = 100, an area with the number of defects is 100 is output. A T (f) vs. f graph file or an image file of a defective distribution can be output to check the distribution shape.
[0184]
In addition, a mixture distribution in which a regular distribution having two types of periods and a small amount of irregularity distribution are slightly searched from the A region group previously searched for by the identifier AWc. L1, L2, the number of defects n and T (f) vs. f graph file and an image file of defect distribution can be output and confirmed.
[0185]
Similarly, an area having a defect cause that affects adjacent coordinates can be searched using the identifier Ap, and an area including a plurality of regular distributions that affect adjacent coordinates can be searched using the identifier AWp. Similarly, an irregularity distribution that is not classified as A can be searched using the identifier C, and the number of defects n or T (f) vs. f graph or a defect distribution image file can be searched.
[0186]
In other words, with respect to a specific failure phenomenon, for example, a single-bit failure, the failure distribution data in the divided area at the specific coordinates X = 10 and Y = 12 is recorded and managed for the above-mentioned purpose, so that the conventional database management is required. It became easy to search for features of difficult distribution of defects.
[0187]
A feature search for a defective distribution is similar to searching for a specific feature (a photograph of a flower and a child near a lake) using a computer, for example, from a collection of photographs, and a method for accurately defining the feature has been established. I didn't. As described above, each of the above-described embodiments provides information on regularity / irregularity and information on defect density and defect cycle, which are important in defining the characteristics of the defect distribution.
[0188]
Next, an output example of FIG. 32 will be described. It is important to analyze the inside of the divided target area, and it is also important to compare features between the areas. In particular, if the characteristics of the defect distribution are continuous between adjacent regions, it can be estimated that these regions belong to the same group.
[0189]
It is also important to compare the same type of apparatus having different manufacturing dates and times to check the temporal change of the target area having the same coordinates. For example, when the distribution of the area of a device manufactured later changes to an irregularity while the failure distribution of the device manufactured earlier is a regular distribution, it can be estimated that the manufacturing conditions have changed. Conversely, the same applies to a case where a device having an irregular distribution first changes to a regular distribution in a device manufactured later, which is a trigger for checking manufacturing conditions.
[0190]
Not only the change in the regularity / irregularity of the defect distribution, but also the rate of change in the number of defects is important in observing a change in manufacturing conditions. The number of defects included in the analysis target region of the manufactured device is 800, and the change rate of the number of defects is + 10% or + 200% or + 400% as compared with the same region of the previously manufactured device. In such a case, the production conditions may be reviewed.
[0191]
When the manufacturing conditions of the device to be analyzed are changed, it is also important to confirm whether or not the characteristic parameter group of the device has changed before and after the change. For example, when the characteristic value of the
[0192]
The upper right diagonal distribution indicates that the larger the characteristic value before the change, the larger the characteristic value after the change. This is called a strong positive correlation. The lower-right diagonal distribution indicates that the larger the characteristic value before the change, the smaller the characteristic value after the change. This is called a strong negative correlation. By comparing some characteristic parameters and confirming whether or not deterioration has occurred after the change of the manufacturing conditions, the quality of the change of the manufacturing conditions can be evaluated.
[0193]
In this example, by setting the variation of the manufacturing condition parameters on the horizontal axis and the variation of the defect density on the vertical axis, when the magnitude of each parameter is changed, whether the defect density increases or decreases is evaluated by the strength of the correlation. It is possible to determine whether the manufacturing conditions are changed.
[0194]
As described above, in the above-described first to fifth embodiments, the distribution of each analysis range on the wafer of the memory LSI can be mapped and output. In any of the embodiments, the types of distribution are limited, so that the visibility can be enhanced by colors and patterns. Further, since the memory LSI has XY addresses, it is possible to obtain output data for each of the X and Y components, and it is possible to associate a failure cause with a combination of the classification results of the defective element distribution in both components.
[0195]
[Modification of Embodiment]
The present invention is not limited to the above-described first to fifth embodiments, and various modifications and applications are possible. Hereinafter, modifications of the above-described embodiment applicable to the present invention will be described.
[0196]
In the above-described third embodiment, the inspection analysis device in which the mixture
[0197]
In the above-described fourth embodiment, the inspection analyzer in which the critical distribution analyzer 7 is added to the configuration of the inspection analyzer shown in the third embodiment has been described. On the other hand, the critical distribution analyzer 7 may be added to the configuration in the first embodiment or to the configuration in the second embodiment, as shown in FIGS. 27 and 28, respectively. . As shown in FIG. 29, a configuration in which a
[0198]
In the above-described first to fourth embodiments, when it is determined in steps S407, S510, S627, and S708 that there are other coordinate components to be analyzed, the process returns to steps S401, S502, S603, and S702, respectively. I was However, the process returns to steps S451, S501, S601, and S701, and the input of the reference value or the like may be performed again for each coordinate component.
[0199]
In the first to fifth embodiments, the regularity
[0200]
A program for constructing the inspection analyzer (excluding the
[0201]
Such a program is stored in a fixed disk device of a server device on a network such as a WAN (Wide Area Network) or a LAN (Local Area Network), and downloaded to a client device via the network as necessary. You may. As a result, the above-described inspection analysis device can be constructed on the client device.
[0202]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the distribution of defective elements included in a semiconductor application device can be accurately and finely classified. By recording the history and comparing the new analysis result with the history, it becomes possible to accurately associate the cause with the cause of the failure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an inspection and analysis apparatus for a semiconductor application device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example (A) of a calculation method up to obtaining an expected value function in the arithmetic device of FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart illustrating another example (B) of a calculation method up to obtaining an expected value function in the arithmetic device of FIG. 1;
FIG. 4 is a flowchart showing another example (C) of a calculation method up to obtaining an expected value function in the arithmetic device of FIG. 1;
FIG. 5 is a flowchart showing an example (A) of an analysis method of the distribution of defective elements in the analyzer of FIG. 1;
FIG. 6 is a flowchart showing another example (B) of an analysis method of the distribution of defective elements in the analyzer of FIG. 1;
FIG. 7 is a graph showing that the method of classifying the distribution of defective elements according to the first embodiment of the present invention is applicable.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of an inspection / analysis device for a semiconductor application device according to a second embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating an example (A) of a method of classifying the distribution of defective elements in the defect number analysis apparatus of FIG. 8;
10 is a flowchart illustrating an example (B) of a method of classifying the distribution of defective elements in the defect number analysis apparatus of FIG. 8;
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of an inspection and analysis apparatus for a semiconductor application device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a flowchart showing a method of analyzing the distribution of defective elements in the mixture distribution analyzer of FIG.
FIG. 13 is a flowchart showing a method of analyzing the distribution of defective elements in the mixture distribution analyzer of FIG.
FIG. 14 is a graph showing that a method for classifying the distribution of defective elements according to the third embodiment of the present invention is applicable.
FIG. 15 is a graph showing that a method for classifying the distribution of defective elements according to the third embodiment of the present invention is applicable.
FIG. 16 is a graph showing that a method for classifying the distribution of defective elements according to the third embodiment of the present invention is applicable.
FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration of an inspection / analysis device for a semiconductor application device according to a fourth embodiment of the present invention.
18 is a flowchart showing a method for analyzing the distribution of defective elements in the critical distribution analyzer of FIG.
FIG. 19 is a graph showing that a method for classifying the distribution of defective elements according to the fourth embodiment of the present invention is applicable.
FIG. 20 is a block diagram illustrating a configuration of an inspection / analysis device for a semiconductor application device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a block diagram showing another configuration of the inspection / analysis device for a semiconductor application device according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a block diagram showing another configuration of the inspection / analysis device for a semiconductor application device according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a block diagram showing another configuration of the inspection and analysis apparatus for a semiconductor application device according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a flowchart illustrating a method of comparing and associating with a history in the history analysis apparatus of FIGS. 20 to 23;
FIG. 25 is a block diagram showing a configuration of an inspection / analysis device for a semiconductor application device according to a modification of the embodiment of the present invention.
FIG. 26 is a block diagram illustrating a configuration of a test analysis device of a semiconductor application device according to a modification of the embodiment of the present invention.
FIG. 27 is a block diagram showing a configuration of an inspection and analysis apparatus of a semiconductor application device according to a modification of the embodiment of the present invention.
FIG. 28 is a block diagram illustrating a configuration of an inspection / analysis device for a semiconductor application device according to a modification of the embodiment of the present invention.
FIG. 29 is a block diagram showing a configuration of an inspection / analysis device of a semiconductor application device according to a modification of the embodiment of the present invention.
FIG. 30 is a diagram showing an output example from the output device of the inspection analysis device of the semiconductor application device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 31 is a diagram showing an output example from an output device of the inspection analysis device of the semiconductor application device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 32 is a diagram showing an output example from the output device of the inspection analysis device of the semiconductor application device according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Input device
2 arithmetic unit
3 analyzer
4 Output device
5 Defect count analyzer
6 Mixture distribution analyzer
7 Critical distribution analyzer
8 History analyzer
21 Interval calculator
22 Combination number calculator
23 Factor calculation unit
24 Individual frequency calculator
25 Expected Value Function Calculator
31 Low Density Distribution Analysis Section
32 Regular distribution analyzer
81 History Database
Claims (30)
前記間隔計算手段が計算した不良素子間の間隔の組み合わせのうちで値が0となる組み合わせの数を除いた組み合わせ数を計算する組み合わせ数計算手段と、前記間隔計算手段が計算した不良素子間の間隔の約数をそれぞれ求める約数計算手段と、
前記約数計算手段が求めた約数の最大値を前記組み合わせ数計算手段が計算した組み合わせ数で割った値を、所定の閾値と比較する比較手段と、
前記比較手段による比較の結果、前記約数の最大値を前記組み合わせ数で割った値が所定の閾値よりも大きい場合に、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、規則性分布と不規則性分布との判別ができない低密度分布であると判別する第1の解析手段と
を備えることを特徴とする半導体応用装置の検査解析装置。Interval calculating means for calculating the interval for all combinations of any two of the defective elements included in the semiconductor application device to be analyzed;
A combination number calculating means for calculating the number of combinations excluding the number of combinations having a value of 0 among combinations of intervals between defective elements calculated by the interval calculating means; and a defective element calculated by the interval calculating means. A divisor calculating means for determining a divisor of each interval;
Comparison means for comparing a value obtained by dividing the maximum value of the divisor calculated by the divisor calculation means by the number of combinations calculated by the combination number calculation means with a predetermined threshold value,
As a result of the comparison by the comparing means, when a value obtained by dividing the maximum value of the divisor by the number of combinations is larger than a predetermined threshold, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application device has a regular distribution and an irregular distribution. A first analysis means for determining that the distribution is a low-density distribution that cannot be distinguished from a regular distribution.
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体応用装置の検査解析装置。The inspection and analysis apparatus according to claim 1, wherein the predetermined threshold is 1.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の半導体応用装置の検査解析装置。As a result of the comparison by the comparing means, when a value obtained by dividing the maximum value of the divisor by the number of combinations is equal to or less than a predetermined threshold, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application device includes a regular distribution. The inspection analysis apparatus for a semiconductor application device according to claim 1, further comprising a second analysis unit configured to analyze whether the distribution is an irregular distribution.
前記約数計算手段が求めた約数毎の出現頻度をそれぞれ計算する値別頻度計算手段と、
前記値別頻度計算手段が計算した約数毎の出現頻度に応じた期待値関数の値を約数毎に計算する期待値関数計算手段と、
前記期待値関数計算手段が計算した期待値関数に基づいて、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、規則性分布を含むか不規則性分布であるかを判断する規則性判断手段とを備える
ことを特徴とする請求項3に記載の半導体応用装置の検査解析装置。The second analysis means includes:
Frequency calculation means for each value to calculate the appearance frequency for each divisor found by the divisor calculation means,
Expected value function calculating means for calculating, for each divisor, a value of an expected value function corresponding to the appearance frequency of each divisor calculated by the value-based frequency calculating means,
Based on the expected value function calculated by the expected value function calculating means, a regularity determining means for determining whether the distribution of defective elements included in the semiconductor application device includes a regularity distribution or an irregularity distribution. The inspection and analysis apparatus for a semiconductor application device according to claim 3, further comprising:
ことを特徴とする請求項4に記載の半導体応用装置の検査解析装置。Based on the expected value function calculated by the expected value function calculating means, a predetermined reference value, and a predicted period of the regularity distribution, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application device is changed to the irregularity distribution. The inspection analysis apparatus for a semiconductor application device according to claim 4, further comprising third analysis means for analyzing a composition ratio of what kind of regular distribution and what kind of regular distribution are included.
前記値別頻度計算手段が計算した約数毎の出現頻度に応じた期待値関数の値を約数毎に計算する期待値関数計算手段と、
前記第1の解析手段が低密度分布であると判別し、且つ前記約数の最大値を前記組み合わせ数で割った値が前記所定の閾値近傍の所定範囲にあるとき、前記期待値関数計算手段の計算結果に含まれる不良素子の分布が、規則性分布を含むか不規則性分布であるかを解析する第4の解析手段とをさらに備える
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の半導体応用装置の検査解析装置。Frequency calculation means for each value to calculate the appearance frequency for each divisor found by the divisor calculation means,
Expected value function calculating means for calculating, for each divisor, a value of an expected value function corresponding to the appearance frequency of each divisor calculated by the value-based frequency calculating means,
When the first analysis means determines that the distribution is a low density distribution, and the value obtained by dividing the maximum value of the divisor by the number of combinations is within a predetermined range near the predetermined threshold, the expected value function calculation means 6. The apparatus according to claim 1, further comprising: fourth analysis means for analyzing whether the distribution of the defective elements included in the calculation result includes a regular distribution or an irregular distribution. Item 2. An inspection / analysis device for a semiconductor application device according to item 1.
ことを特徴とする請求項6に記載の半導体応用装置の検査解析装置。The fourth analysis means determines that the distribution of defective elements included in the semiconductor application device includes a regular distribution according to whether the value of the expected value function for the prime divisor is close to 1 or close to the divisor. The inspection and analysis apparatus for a semiconductor application device according to claim 6, wherein it is determined whether the distribution is an irregular distribution.
ことを特徴とする請求項6または7に記載の半導体応用装置の検査解析装置。When the value of the expected value function when the value of the divisor is 2 is close to 1, the fourth analysis unit determines that the distribution of the defective elements included in the semiconductor application device is an irregular distribution. 8. The inspection and analysis apparatus according to claim 6, wherein when the number is close to 2, it is determined that a regular distribution having an even period is included.
前記間隔計算手段は、前記不良素子数調査手段が調べた不良素子の数が所定の範囲にある場合に、不良素子間の間隔を計算する
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の半導体応用装置の検査解析装置。Further comprising a defective element number investigation means for examining the number of defective elements included in the semiconductor application device,
9. The apparatus according to claim 1, wherein said interval calculation means calculates an interval between defective elements when the number of defective elements checked by said defective element number inspection means is within a predetermined range. Inspection and analysis equipment for semiconductor application equipment according to the paragraph.
ことを特徴とする請求項9に記載の半導体応用装置の検査解析装置。In a case where the number of defective elements checked by the defective element number checking means is not in the predetermined range, a fifth analyzing means for classifying a distribution of defective elements included in the semiconductor application device according to the number of the defective elements is further provided. The inspection / analysis device for a semiconductor application device according to claim 9, wherein the inspection / analysis device is provided.
ことを特徴とする請求項10に記載の半導体応用装置の検査解析装置。The fifth analysis means may be configured to determine whether the semiconductor application device does not include a defective element, determine whether the semiconductor application device includes a defective element but the number is equal to or less than a first predetermined number, 11. The semiconductor application device according to claim 10, wherein a distribution of the defective elements included in the semiconductor application device is classified into a case where the number of defective elements included in the device is equal to or more than a second predetermined number. Inspection analyzer.
前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布についての解析結果が得られたとき、その得られた解析結果を前記蓄積手段にそれ以前に蓄積された解析結果との比較によって解析する履歴解析手段とをさらに備える
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の半導体応用装置の検査解析装置。Analysis means for the distribution of defective elements included in the semiconductor application device, accumulation means for accumulating according to the type of the distribution,
When an analysis result on the distribution of defective elements included in the semiconductor application device is obtained, the obtained analysis result is analyzed by comparing the obtained analysis result with the analysis result previously stored in the storage unit, and The inspection and analysis apparatus for a semiconductor application device according to any one of claims 1 to 11, further comprising:
前記間隔計算手段が計算した不良素子間の間隔の組み合わせのうちで値が0となる組み合わせの数を除いた組み合わせ数を計算する組み合わせ数計算手段と、
前記間隔計算手段が計算した不良素子間の間隔の約数をそれぞれ求める約数計算手段と、
前記約数計算手段が求めた約数毎の出現頻度をそれぞれ計算する値別頻度計算手段と、
前記値別頻度計算手段が計算した約数毎の出現頻度に応じた期待値関数の値を約数毎に計算する期待値関数計算手段と、
前記期待値関数計算手段が計算した期待値関数と、所定の基準値と、予測される規則性分布の周期とに基づいて、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布と何種類の規則性分布をどのような比で含むのかという構成比を解析する解析手段と
を備えることを特徴とする半導体応用装置の検査解析装置。Interval calculating means for calculating the interval for all combinations of any two of the defective elements included in the semiconductor application device to be analyzed;
Combination number calculating means for calculating the number of combinations excluding the number of combinations having a value of 0 among combinations of intervals between defective elements calculated by the interval calculating means,
Divisor calculating means for respectively obtaining a divisor of the interval between the defective elements calculated by the interval calculating means,
Frequency calculation means for each value to calculate the appearance frequency for each divisor found by the divisor calculation means,
Expected value function calculating means for calculating, for each divisor, a value of an expected value function corresponding to the appearance frequency of each divisor calculated by the value-based frequency calculating means,
Based on the expected value function calculated by the expected value function calculating means, a predetermined reference value, and a predicted period of the regularity distribution, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application device is changed to the irregularity distribution. inspection analyzing apparatus for a semiconductor application device, characterized in that it comprises analyzing means for analyzing the composition ratio of whether to include in any ratio what kind of regularity distribution and.
前記期待値関数の最大値が1以下であるかどうかを判定する手段を含み、
前記期待値関数の最大値が1以下であると判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、理想的な不規則性分布であると判断する
ことを特徴とする請求項13に記載の半導体応用装置の検査解析装置。The analysis means,
Means for determining whether the maximum value of the expected value function is 1 or less,
The method according to claim 1, wherein when determining that the maximum value of the expected value function is 1 or less, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application element is determined to be an ideal irregularity distribution. An inspection / analysis apparatus for a semiconductor application apparatus according to claim 13.
前記期待値関数の最大値が1以下でない場合に、前記期待値関数の最大値がこれに対応する約数に等しいかどうかを判定する手段を含み、
前記期待値関数の最大値がこれに対応する約数に等しいと判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、前記期待値関数の最大値に対応する約数の周期を有する1種類の規則性分布であると判断する
ことを特徴とする請求項14に記載の半導体応用装置の検査解析装置。The analysis means,
Means for determining whether the maximum value of the expectation function is equal to a corresponding divisor when the maximum value of the expectation function is not less than 1;
When it is determined that the maximum value of the expected value function is equal to a divisor corresponding thereto, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application element changes the cycle of the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function. The inspection and analysis apparatus for a semiconductor application device according to claim 14, wherein the inspection and analysis apparatus determines that the distribution has one type of regularity.
前記期待値関数の最大値が1以下でない場合に、前記期待値関数の最大値がこれに対応する約数の2分の1に等しいどうかを判定する手段を含み、
前記期待値関数の最大値がこれに対応する約数の2分の1に等しいと判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、その和が前記期待値関数の最大値に対応する約数となる2つの数の周期からなる規則性分布であると判断する
ことを特徴とする請求項14または15に記載の半導体応用装置の検査解析装置。The analysis means,
Means for determining whether the maximum value of the expectation function is equal to one half of the corresponding divisor if the maximum value of the expectation function is not less than 1;
When it is determined that the maximum value of the expected value function is equal to one half of the corresponding divisor, the distribution of defective elements included in the semiconductor application element is determined by adding the maximum value of the expected value function. The inspection and analysis apparatus for a semiconductor application device according to claim 14 or 15, wherein the inspection and analysis apparatus determines that the distribution is a regular distribution including two periods, which is a divisor corresponding to (i).
前記期待値関数の最大値に対応する約数にもその2分の1にも等しくない場合において、前記期待値関数の最大値が1より大きく、且つ所定の基準値よりも小さいかを判定する手段と、
前記期待値関数の最大値が1より大きく、且つ所定の基準値よりも小さいと判定した場合に、前記期待値関数の最大値に対応する約数が予め予測される規則性分布の周期の集合に含まれるかどうかを判定する手段とを含み、
前記期待値関数の最大値に対応する約数が前記周期の集合に含まれる場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布を含むとともに、前記期待値関数の最大値に対応する約数の周期を有する1種類の規則性分布を含むとともに、不規則性分布を主とする分布であると判断する
ことを特徴とする請求項13乃至16のいずれか1項に記載の半導体応用装置の検査解析装置。The analysis means,
When the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function is not equal to one half thereof, it is determined whether the maximum value of the expected value function is larger than 1 and smaller than a predetermined reference value. Means,
When it is determined that the maximum value of the expected value function is greater than 1 and smaller than a predetermined reference value, a set of periods of the regular distribution in which a divisor corresponding to the maximum value of the expected value function is predicted in advance Means for determining whether or not
When the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function is included in the set of the periods, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application element includes an irregularity distribution, and the maximum of the expected value function is included. The method according to any one of claims 13 to 16, further comprising one type of regular distribution having a divisor period corresponding to the value, and determining that the distribution is mainly an irregular distribution. Inspection and analysis equipment for semiconductor application equipment according to the description.
前記期待値関数の最大値に対応する約数が予め予測される規則性分布の周期の集合に含まれないと判定した場合に、その和が前記期待値関数の最大値に対応する約数となる2つの数が前記周期の集合に含まれるかどうかを判定する手段を含み、
その和が前記期待値関数の最大値に対応する約数となる2つの数が前記周期の集合に含まれると判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、当該2つの数を周期とする規則性分布を含むとともに、不規則性分布を主とする分布であると判断する
ことを特徴とする請求項17に記載の半導体応用装置の検査解析装置。The analysis means,
If it is determined that the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function is not included in the set of periods of the regular distribution that is predicted in advance, the sum of the divisor and the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function is determined. Means for determining whether two numbers are included in the set of periods,
When it is determined that two numbers whose sum is a divisor corresponding to the maximum value of the expected value function are included in the set of the periods, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application element is determined by the two 18. The inspection and analysis apparatus for a semiconductor application device according to claim 17, wherein the inspection and analysis apparatus includes a regular distribution having a cycle of a number and judges that the distribution is mainly a random distribution.
前記期待値関数の最大値が1以下か、所定の基準値以上であると判定した場合に、前記期待値関数の最大値が、それに対応する約数の2分の1よりも大きく、且つ当該約数よりも小さいかどうかを判定する手段を含み、
前記期待値関数の最大値が、それに対応する約数の2分の1よりも大きく、且つ当該約数よりも小さいと判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布を含むとともに、前記期待値関数の最大値に対応する約数を周期とする規則性分布を主とする分布であると判断する
ことを特徴とする請求項17または18に記載の半導体応用装置の検査解析装置。The analysis means,
When it is determined that the maximum value of the expected value function is equal to or less than 1 or equal to or greater than a predetermined reference value, the maximum value of the expected value function is larger than half of the corresponding divisor, and Including means for determining whether it is less than a divisor,
If it is determined that the maximum value of the expected value function is larger than half of the corresponding divisor and smaller than the divisor, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application element is determined to be unacceptable. 19. The semiconductor according to claim 17 or 18, wherein the semiconductor is determined to be a distribution mainly including a regular distribution having a periodicity corresponding to a maximum value of the expected value function and including a regular distribution. Inspection and analysis equipment for applied equipment
前記期待値関数の最大値が、それに対応する約数の2分以上か、当該約数以上であると判定した場合に、前記期待値関数の最大値に対応する約数が予め予測される規則性分布の周期の集合に含まれるかどうかを判定する手段を含み、
前記期待値関数の最大値が前記周期の集合に含まれると判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布を含むとともに、前記期待値関数の最大値に対応する約数を周期とする規則性分布を主とする分布であると判断する
ことを特徴とする請求項19に記載の半導体応用装置の検査解析装置。The analysis means,
A rule that the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function is predicted in advance when it is determined that the maximum value of the expected value function is two minutes or more of the divisor corresponding to the expected value function; Means for determining whether or not they are included in a set of gender distribution cycles,
When it is determined that the maximum value of the expected value function is included in the set of periods, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application element includes an irregularity distribution, and the maximum value of the expected value function 20. The inspection and analysis apparatus according to claim 19, wherein the inspection and analysis apparatus determines that the distribution is mainly a regular distribution having a cycle corresponding to a divisor.
前記期待値関数の最大値に対応する約数よりも1だけ大きい及び1だけ小さい約数に対応する2つの期待値関数のいずれもが、前記所定の基準値以上で、且つ前記期待値関数の最大値に対応する約数よりも小さいかどうかを判定する手段とを含み、
前記期待値関数の最大値に対応する約数よりも1だけ大きいまたは1だけ小さい約数に対応する2つの期待値関数のいずれもが、前記所定の基準値以上で、且つ前記期待値関数の最大値に対応する約数よりも小さいと判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布を含むとともに、前記期待値関数の最大値に対応する約数を周期とするとともに、隣接する座標にも影響を与える原因による規則性分布を主とする分布であると判断し、
前記期待値関数の最大値に対応する約数よりも1だけ大きいまたは1だけ小さい約数に対応する2つの期待値関数のいずれが、前記所定の基準値以下か、前記期待値関数の最大値に対応する約数以上であると判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布を含むとともに、前記期待値関数の最大値に対応する約数を周期とするとともに、隣接する座標にも影響を与えない原因による規則性分布を主とする分布であると判断する
ことを特徴とする請求項19または20に記載の半導体応用装置の検査解析装置。The analysis means,
Either of the two expected value functions corresponding to the divisor larger and smaller by 1 than the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function is greater than or equal to the predetermined reference value, and Means for determining whether it is less than a divisor corresponding to the maximum value,
Either of the two expected value functions corresponding to the divisor larger or smaller by 1 than the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function is greater than or equal to the predetermined reference value, and When it is determined that the divisor is smaller than the divisor corresponding to the maximum value, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application element includes an irregularity distribution and the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function. Judging that the distribution is mainly a regular distribution due to a factor that affects adjacent coordinates as well as the period,
Which of the two expected value functions corresponding to the divisor larger or smaller by 1 than the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function is equal to or less than the predetermined reference value, or the maximum value of the expected value function If it is determined that the divisor is equal to or greater than the divisor, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application element, including the irregularity distribution, and the cycle corresponding to the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function. 21. The inspection / analysis apparatus for a semiconductor application device according to claim 19, wherein the distribution is determined to be mainly a regular distribution due to a factor that does not affect adjacent coordinates.
前記期待値関数の最大値が前記周期の集合に含まれないと判定した場合に、その和が前記期待値関数の最大値に対応する約数となる2つの数が前記周期の集合に含まれるかどうかを判定する手段を含み、
その和が前記期待値関数の最大値に対応する約数となる2つの数が前記周期の集合に含まれると判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布を含むとともに、当該2つの数を周期とする規則性分布を主とする分布であると判断する
ことを特徴とする請求項20に記載の半導体応用装置の検査解析装置。The analysis means,
When it is determined that the maximum value of the expected value function is not included in the set of the periods, two numbers whose sum is a divisor corresponding to the maximum value of the expected value function are included in the set of the periods. Means for determining whether
When it is determined that two numbers whose sum is a divisor corresponding to the maximum value of the expected value function are included in the set of the periods, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application element becomes irregular. 21. The inspection analysis apparatus for a semiconductor application device according to claim 20, wherein the inspection analysis apparatus includes a distribution and determines that the distribution is mainly a regular distribution having a cycle of the two numbers.
その和が前記期待値関数の最大値に対応する約数となる2つの数が前記周期の集合に含まれないと判定した場合に、前記2つの数の和よりも1だけ大きいまたは1だけ小さい約数に対応する期待値関数が、前記所定の基準値以上で、且つ前記期待値関数の最大値に対応する約数よりも小さいかどうかを判定する手段とを含み、
前記2つの数の和よりも1だけ大きいまたは1だけ小さい約数に対応する2つの期待値関数のいずれもが、前記所定の基準値以上で、且つ前記期待値関数の最大値に対応する約数よりも小さいと判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布を含むとともに、前記2つの数を周期とするとともに、隣接する座標にも影響を与える原因による規則性分布を主とする分布であると判断し、
前記2つの数の和よりも1だけ大きいまたは1だけ小さい約数に対応する2つの期待値関数のいずれが、前記所定の基準値以下か、前記期待値関数の最大値に対応する約数以上であると判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布を含むとともに、前記2つの数を周期とするとともに、隣接する座標に影響を与えない原因による規則性分布を主とする分布であると判断する
ことを特徴とする請求項22に記載の半導体応用装置の検査解析装置。The analysis means,
If it is determined that two numbers whose sum is a divisor corresponding to the maximum value of the expected value function are not included in the set of the periods, the number is larger or smaller by one than the sum of the two numbers. Means for determining whether the expected value function corresponding to the divisor is greater than or equal to the predetermined reference value and smaller than the divisor corresponding to the maximum value of the expected value function,
Each of two expected value functions corresponding to a divisor larger or smaller by one than the sum of the two numbers is equal to or greater than the predetermined reference value and corresponds to a maximum value of the expected value function. When it is determined that the number is smaller than the number, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application element includes an irregularity distribution, the two numbers are set as a cycle, and the adjacent coordinates are affected. Is determined to be mainly a regular distribution by
Which of two expected value functions corresponding to a divisor larger or smaller by one than the sum of the two numbers is equal to or less than the predetermined reference value or greater than or equal to a divisor corresponding to a maximum value of the expected value function When it is determined that the distribution of defective elements included in the semiconductor applied element includes an irregularity distribution, the two numbers are set as a period, and a rule due to a factor that does not affect adjacent coordinates. 23. The inspection / analysis apparatus for a semiconductor application device according to claim 22, wherein the distribution is determined to be mainly a gender distribution.
その和が前記期待値関数の最大値に対応する約数となる2つの数が前記周期の集合に含まれないと判定した場合に、前記半導体応用素子に含まれる不良素子の分布が、主成分が明確でない不規則性分布であると判断する
ことを特徴とする請求項17、22または23に記載の半導体応用装置の検査解析装置。The analysis means,
If it is determined that two numbers whose sum is a divisor corresponding to the maximum value of the expected value function are not included in the set of the periods, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application element is changed to a main component. 24. The inspection / analysis apparatus for a semiconductor application device according to claim 17, wherein it is determined that the distribution is an unclear irregular distribution.
前記間隔計算ステップで計算した不良素子間の間隔の組み合わせのうちで値が0となる組み合わせの数を除いた組み合わせ数を計算する組み合わせ数計算ステップと、
前記間隔計算ステップで計算した不良素子間の間隔の約数をそれぞれ求める約数計算ステップと、
前記約数計算ステップで求めた約数の最大値を前記組み合わせ数計算ステップで計算した組み合わせ数で割った値を、所定の閾値と比較する比較ステップと、
前記比較ステップでの比較の結果、前記約数の最大値を前記組み合わせ数で割った値が所定の閾値よりも大きい場合に、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、規則性分布と不規則性分布との判別ができない低密度分布であると判別する第1の解析ステップと
を含むことを特徴とする半導体応用装置の検査解析方法。An interval calculation step of calculating an interval for all combinations of any two of the defective elements included in the semiconductor application device to be analyzed;
A number-of-combinations calculating step of calculating the number of combinations excluding the number of combinations having a value of 0 among combinations of intervals between defective elements calculated in the interval calculating step;
A divisor calculation step for respectively obtaining a divisor of the interval between the defective elements calculated in the interval calculation step,
A comparison step of comparing a value obtained by dividing the maximum value of the divisor calculated in the divisor calculation step by the number of combinations calculated in the combination number calculation step with a predetermined threshold value,
As a result of the comparison in the comparison step, when a value obtained by dividing the maximum value of the divisor by the number of combinations is larger than a predetermined threshold, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application device is a regular distribution and A first analysis step of determining that the distribution is a low-density distribution that cannot be distinguished from an irregular distribution.
ことを特徴とする請求項25に記載の半導体応用装置の検査解析方法。As a result of the comparison in the comparison step, when a value obtained by dividing the maximum value of the divisor by the number of combinations is equal to or less than a predetermined threshold, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application device has a regular distribution. 26. The inspection analysis method for a semiconductor application device according to claim 25, further comprising a second analysis step of analyzing whether the distribution is an irregular distribution or an irregular distribution.
前記間隔計算ステップで計算した不良素子間の間隔の組み合わせのうちで値が0となる組み合わせの数を除いた組み合わせ数を計算する組み合わせ数計算ステップと、
前記間隔計算ステップで計算した不良素子間の間隔の約数をそれぞれ求める約数計算ステップと、
前記約数計算ステップで求めた約数毎の出現頻度をそれぞれ計算する値別頻度計算ステップと、
前記値別頻度計算ステップで計算した約数毎の出現頻度に応じた期待値関数の値を約数毎に計算する期待値関数計算ステップと、
前記期待値関数計算ステップで計算した期待値関数と、所定の基準値と、予測される規則性分布の周期とに基づいて、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布と何種類の規則性分布をどのような比で含むのかという構成比を解析する解析ステップと
を含むことを特徴とする半導体応用装置の検査解析方法。An interval calculation step of calculating an interval for all combinations of any two of the defective elements included in the semiconductor application device to be analyzed;
A number-of-combinations calculating step of calculating the number of combinations excluding the number of combinations having a value of 0 among combinations of intervals between defective elements calculated in the interval calculating step;
A divisor calculation step for respectively obtaining a divisor of the interval between the defective elements calculated in the interval calculation step,
A frequency calculation step for each value for calculating the appearance frequency for each divisor obtained in the divisor calculation step,
An expected value function calculating step of calculating, for each divisor, a value of an expected value function corresponding to the appearance frequency of each divisor calculated in the frequency calculation step for each value,
Based on the expected value function calculated in the expected value function calculating step, a predetermined reference value, and a predicted period of the regularity distribution, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application device is changed to the irregularity distribution. And an analysis step of analyzing a composition ratio of what kind of regularity distribution is included in what ratio.
前記間隔計算手段が計算した不良素子間の間隔の組み合わせのうちで値が0となる組み合わせの数を除いた組み合わせ数を計算する組み合わせ数計算手段と、
前記間隔計算手段が計算した不良素子間の間隔の約数をそれぞれ求める約数計算手段、
前記約数計算手段が求めた約数の最大値を前記組み合わせ数計算手段が計算した組み合わせ数で割った値を、所定の閾値と比較する比較手段、及び、
前記比較手段による比較の結果、前記約数の最大値を前記組み合わせ数で割った値が所定の閾値よりも大きい場合に、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、規則性分布と不規則性分布との判別ができない低密度分布であると判別する第1の解析手段
としてコンピュータを機能させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。Interval calculation means for calculating the interval for all combinations of any two of the defective elements included in the semiconductor application device to be analyzed;
Combination number calculating means for calculating the number of combinations excluding the number of combinations having a value of 0 among combinations of intervals between defective elements calculated by the interval calculating means,
Divisor calculating means for respectively obtaining a divisor of the interval between the defective elements calculated by the interval calculating means,
Comparison means for comparing a value obtained by dividing the maximum value of the divisor calculated by the divisor calculation means by the number of combinations calculated by the combination number calculation means with a predetermined threshold value, and
As a result of the comparison by the comparing means, when a value obtained by dividing the maximum value of the divisor by the number of combinations is larger than a predetermined threshold, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application device has a regular distribution and an irregular distribution. A computer-readable recording medium on which a program for causing a computer to function as first analysis means for determining that the distribution is a low-density distribution that cannot be distinguished from a regular distribution is recorded.
ことを特徴とする請求項28に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。As a result of the comparison by the comparing means, when a value obtained by dividing the maximum value of the divisor by the number of combinations is equal to or less than a predetermined threshold, the distribution of defective elements included in the semiconductor application device includes a regular distribution. 29. The computer-readable recording medium according to claim 28, further comprising a program for causing a computer to function as second analysis means for analyzing whether the distribution is irregular distribution.
前記間隔計算手段が計算した不良素子間の間隔の組み合わせのうちで値が0となる組み合わせの数を除いた組み合わせ数を計算する組み合わせ数計算手段、
前記間隔計算手段が計算した不良素子間の間隔の約数をそれぞれ求める約数計算手段、
前記約数計算手段が求めた約数毎の出現頻度をそれぞれ計算する値別頻度計算手段、
前記値別頻度計算手段が計算した約数毎の出現頻度に応じた期待値関数の値を約数毎に計算する期待値関数計算手段、及び、
前記期待値関数計算手段が計算した期待値関数と、所定の基準値と、予測される規則性分布の周期とに基づいて、前記半導体応用装置に含まれる不良素子の分布が、不規則性分布と何種類の規則性分布をどのような比で含むのかという構成比を解析する解析手段
としてコンピュータを機能させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。Interval calculation means for calculating the interval for all combinations of any two of the defective elements included in the semiconductor application device to be analyzed;
Combination number calculating means for calculating the number of combinations excluding the number of combinations having a value of 0 among combinations of intervals between defective elements calculated by the interval calculating means;
Divisor calculating means for respectively obtaining a divisor of the interval between the defective elements calculated by the interval calculating means,
Frequency calculation means for each value to calculate the appearance frequency for each divisor found by the divisor calculation means,
Expected value function calculating means for calculating, for each divisor, a value of an expected value function corresponding to the appearance frequency of each divisor calculated by the value-based frequency calculating means; and
Based on the expected value function calculated by the expected value function calculating means, a predetermined reference value, and a predicted period of the regularity distribution, the distribution of the defective elements included in the semiconductor application device is changed to the irregularity distribution. A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for causing a computer to function as analysis means for analyzing the composition ratio of what kind of regular distribution and what kind of regular distribution are included.
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