JP3741895B2

JP3741895B2 - 半導体記憶素子の不良パターン解析方法

Info

Publication number: JP3741895B2
Application number: JP06862699A
Authority: JP
Inventors: 誓高橋; 直樹松本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-03-15
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2019-03-15
Also published as: JP2000269284A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体記憶素子の不良解析方法に係り、特に半導体記憶素子の製造技術において、ウエハプロセス過程における不良箇所を認識するために好適な不良パターン解析方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体記憶素子、例えば、マスクＲＯＭやＤＲＡＭ及びＳＲＡＭ等の不良解析において、素子の不良アドレスを素子の物理的なアドレスに従って表示し、その表示された形状を調べるのが、非常に有効な解析方法であることは、よく知られている。
【０００３】
以下に、この解析方法について、図６乃至図７を用いて、説明する。
【０００４】
図６乃至図７は、半導体記憶素子の不良アドレスを不良パターン検査装置におけるメモリ装置あるいはディスプレー上に、半導体記憶素子のマトリクス状に配列されたｎ×ｍ個の記憶素子のアドレスに対応するＸＹ座標上の点として記憶しあるいは表示するアドレス空間を示す図である。図６においてはアドレス空間１内に、Ｙ軸に沿った複数個の不良アドレス２と、Ｘ軸に沿った複数個の不良アドレス３、そしてビット性の不良アドレス４とが存在する状態を示している。また、図７においてはＹ軸に沿った複数個の不良アドレス５、６、７及び８が存在している状態を示している。
【０００５】
これらの不良は、それぞれ特定の半導体製造工程における欠陥と密接な関係があり、これらの不良の個数をカウントすることにより、どの工程に問題があるのかをおおよそ推定することができる。そしてこれらの不良の存在状態を表すアドレス空間上のパターンを不良パターン検査装置に自動認識させることにより、より多量のデータを処理し、不良解析の効率向上を計っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、不良空間の端部にある不良パターンを自動認識させる場合、次のような問題点があった。すなわち、例えば図７に示した不良パターンを認識させる場合、Ｙ軸方向の４つの不良パターンの定義を
▲１▼、座標（ｘ−１、ｙ）（ｙ＝０〜ｍ）に不良がない。
【０００７】
▲２▼、座標（ｘ、ｙ）に不良がα個以上ある。 …………（１）
▲３▼、座標（ｘ＋１、ｙ）に不良がない。
【０００８】
（但し、αは半導体記憶素子に形状に依存する１以上の整数）
という３つの条件を満たすこととした場合、不良５及び６は、この定義でパターン認識させることが可能であるが、端部の不良７及び８は、ｘ＝０、ｘ＝ｎに不良があるため、上記の定義では条件▲１▼及び▲３▼を判定することが出来ない。すなわち、不良７はｘ＝−１方向に、不良８はｘ＝ｎ＋１方向にそれぞれ比較対象の座標が存在しない。したがって、不良アドレス空間１の端部（ｘ＝０、ｘ＝ｎ）に不良がある場合も認識させるためには、上記式（１）の条件の他に条件分岐として、下記の式（２）及び（３）式のように、
▲４▼、座標（０、ｙ）に不良がα個以上ある。 ………… （２）
▲５▼、座標（ｘ＋１、ｙ）に不良がない。
【０００９】
▲６▼、座標（ｎ−１、ｙ）に不良がない。 ………… （３）
▲７▼、座標（ｎ、ｙ）に不良がα個以上ある。
【００１０】
２つの条件でパターン認識させる必要がある。このことはアドレス空間１の端部に存在する不良パターンの認識作業を別の判定ルールを用いて行わなければならないことになり、その分パターン認識の処理手順が複雑になるという問題があった。
【００１１】
図８は不良パターンの認識処理手順を示すフローチャートであるが、上記の認識処理は次のような各ステップに従って行われる。すなわち、不良解析対象である半導体記憶素子の不良アドレスをｎ×ｍの不良アドレス空間１に記憶した（ステップＳ１）後、不良アドレスが存在するＸ座標が、ｘ＝０、ｘ＝１〜ｎ−１またはｘ＝ｎのいずれかであることを判定し（ステップＳ２）、その判定結果に基いて、ｘ＝０，ｘ＝１〜ｎ−１及びｘ＝ｎの各不良判定ルーチンに分岐する。ｘ＝０の不良判定ルーチンでは前記の条件（２）でｘ＝０の不良判定を行い、また、ｘ＝１〜ｎ−１の不良判定ルーチンでは前記の条件（１）でｘ＝１〜ｎ−１の不良判定を行い、さらに、ｘ＝ｎの不良判定ルーチンでは前記の条件（３）でｘ＝ｎの不良判定を行う（ステップＳ３）。
【００１２】
このステップＳ３での判定の結果、不良あり（ＹＥＳ）と判定されると、Ｘ軸不良のパターン認識が成立する（ステップＳ４）。そして、次の不良アドレス空間（不図示）の判定に移行する。他方、ステップＳ３での判定結果が不良なし（ＮＯ）であれば、この不良アドレス空間１の不良判定を終了し、同じく次の不良アドレス空間（不図示）の判定に移行することになる。
【００１３】
このように、従来の不良パターン解析においては、ステップＳ２での判定結果に基いて判定条件が３分岐されることになり、パターン認識の処理手順が複雑になるという欠点があった。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、不良パターンの認識を複数の条件分岐をさせることなく、１つの判定条件のみで、不良アドレス空間１の端部に存在する不良まで認識することができ、認識処理が簡略化できる半導体記憶素子の不良パターン解析方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体記憶素子の不良パターン解析方法は、半導体記憶素子の不良アドレスを検出し、この不良アドレスから不良パターンを認識する半導体記憶素子評価装置において、前記検出された不良アドレスを記憶または表示する実不良アドレス空間を包含し、かつ、この実不良アドレス空間の周囲に、少なくとも１列のアドレスを有する仮想アドレス空間を設置し、前記実不良アドレス空間の周囲に設置されたアドレスには不良が存在しないものと想定して前記実不良アドレス空間の不良パターンを解析認識することを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の半導体記憶素子の不良パターン解析方法においては、前記実不良アドレス空間の周囲に設置されたアドレスに、前記実不良アドレス空間の不良パターンに応じて仮想的に不良を発生させることを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図１乃至図５を参照して説明する。
【００１８】
図１は本発明による不良アドレス空間の一実施形態を示した説明図で、座標（０、０）を原点とするｎ×ｍの実不良アドレス空間９の周囲には、座標（ー１、−１）を原点とする（ｎ＋２）×（ｍ＋２）の仮想アドレス空間１０が仮想的に設定されている。
【００１９】
このように実不良アドレス空間９の周囲に、仮想アドレス空間１０を設定することによって、まづ、実不良アドレス空間９の外側部分の不良は仮想的に”０”とする。
【００２０】
このような仮想アドレス空間１０を用いて、端部の不良７Ａ及び８Ａのパターン認識を行った場合、ｘ＝−１及びｘ＝ｎ＋１の領域が仮想的に存在するため、アドレス空間の端部での不良は存在しなくなる。
【００２１】
したがって、前記したＹ軸不良の条件（１）だけで全てのＹ軸不良が判定でき、図２に示されているように、１つの判定ルールだけで不良判定の解析が可能となり、判定ルールの簡略化を図ることができる。
【００２２】
すなわち、図２のフローチャートによれば、まず、仮想アドレス空間１０として（ｎ＋２）×（ｍ＋２）のアドレス空間を設定し、このアドレス空間の端部には不良なしとして“０”を代入し（ステップＳＡ１）、次いで、従来と同様、半導体記憶素子の不良アドレスをｎ×ｍの実不良アドレス空間９に記憶する（ステップＳＡ２）。この実施形態では端部の不良７Ａ（図１）のアドレスはｘ＝−１であるから、ｘ＝０に対する判定ではｘ＜ｎが成立し（ステップＳＡ３）、次のステップＳＡ４において、前記した条件（１）の下で不良判定が行われ、判定結果がＹＥＳの場合、Ｘ軸不良パターンの形状認識が成立する。次に、ステップＳＡ４において、条件（１）での不良判定結果がＮＯと判定されると、Ｘ＝ｘ＋１として再び条件（１）での不良判定を行う。このステップＳＡ３およびステップＳＡ４をｘ＝ｎになるまで繰り返し、ｎ×ｍの実不良アドレス空間９全体のＸ軸不良パターンの形状認識が行われる。以上はＸ軸不良パターンの形状認識であるが、Ｙ軸不良パターンの形状認識も同様な処理により行うことができる。
【００２３】
次に、本発明による第２の実施形態を、図３を用いて説明する。
【００２４】
図３はＸ軸に沿った不良が２本連続しているパターンの場合であり、この場合の判定の条件は以下のようになる。
【００２５】
すなわち、
▲１▼、座標（ｘ、ｙ−１）には不良が存在しない。
【００２６】
▲２▼、座標（ｘ、ｙ）に不良がβ個存在する。 ………… （４）
▲３▼、座標（ｘ、ｙ＋１）に不良がβ個存在する。
【００２７】
▲４▼、座標（ｘ、ｙ＋２）に不良が存在しない。
【００２８】
（但し、ｘ＝０〜ｎ，ｙ＝０〜ｍ−１、：βは半導体記憶素子の形状から決まる１以上の整数）
この場合も、前記した図１の実施形態と同様に、仮想アドレス空間１０を加え、実不良アドレス空間９の外側部分の不良を“０”とすることにより、端部（ｙ＝０、ｙ＝ｍ）の部分も、条件（４）により連続する２本の不良をすべて認識することが可能となる。すなわち、実アドレス空間９の端部ｙ＝ｍにある２本の不良１１と中央部にある２本の不良１２とが同一の条件（４）で認識可能となるわけである。
【００２９】
次に、本発明による第３の実施形態を、図４を参照して説明する。図４はＸ軸に沿った不良アドレス１７とＹ軸に沿った不良アドレス１４、１５とが交差している十字型の不良パターンの場合を示しており、判定の条件は以下のようになる。
【００３０】
▲１▼、座標（ｘ１、ｙ）のＹ軸一列に不良がα個存在する。
（ｙ＝０〜ｍ）
▲２▼、座標（ｘ、ｙ１）のＸ軸一列に不良がβ個存在する。
【００３１】
（ｘ＝０〜ｎ） ………（５）
▲３▼、座標（ｘ１、ｙ１＋１）に不良が存在する。
【００３２】
▲４▼、座標（ｘ１、ｙ１ー１）に不良が存在する。
【００３３】
▲５▼、座標（ｘ１ー１、ｙ１）に不良が存在する。
【００３４】
▲６▼、座標（ｘ１＋１、ｙ１）に不良が存在する。
【００３５】
（ｘ＝０〜ｎ、ｙ＝０〜ｍ）
この場合、図１の実施形態と同様に、仮想アドレス空間１０を設定し、実不良アドレス空間９の外側部分の不良を“０”とするとともに、外側の仮想アドレス空間１０に内部の実不良アドレス空間９の情報を用いて仮想的な不良を加えることにより、上記の条件（５）のみで実不良アドレス空間９のすべての十字型不良パターンの認識が可能となる。すなわち、
（Ａ）もし、実不良アドレス空間９にＸ軸不良がｙ＝ｙ１（例えば、不良パターン１７のｙ座標）のアドレスにあると認識されたなら、（−１、ｙ１）、及び（ｎ＋１、ｙ１）に仮想的な不良１６Ａ、１６Ｂを発生させる。
【００３６】
（Ｂ）もし、実不良アドレス空間９にＹ軸不良がｘ＝ｘ１（例えば、不良パターン１４のｘ座標）のアドレスにあると認識されたなら、（ｘ１、−１）、及び（ｘ１、ｍ＋１）に仮想的な不良１８Ａ、１８Ｂを発生させる。
【００３７】
以上のようにすることにより、実不良アドレス空間９のは端部でＴ字型に見える不良が、仮想的な不良を発生させることにより十字型不良と認識させることが可能となる。すなわち、本実施形態の場合では、ｘ１＝０の端部にある十字型不良１３と、実不良アドレス空間９の中央部にある十字型不良１４が同一の十字型不良の条件（５）で認識されることになる。
【００３８】
以下に、この十字型不良パターンの判定処理を、図５を参照して、説明する。図５は、上記十字型不良パターンの判定手順を示したフローチャートで、まづ、仮想アドレス空間１０（図４）である（ｎ＋２）×（ｍ＋２）を設定し、その仮想アドレス空間１０での不良はないものとして“０”を代入する（ステップＳＢ１）。次いで、半導体記憶素子の不良アドレスをｎ×ｍの実アドレス空間９（図４）に記憶する（ステップＳＢ２）。次に、仮想アドレス空間１０（図４）の座標（０、ｙ）−（ｎ、ｙ）間の不良数が整数βより大きいか否かを判定する（ステップＳＢ３）。その判定の結果、不良数が整数βより大きければ（ＹＥＳ）仮想アドレス空間１０（図４）の座標（−１、Ｙ１）と（ｎ＋１、Ｙ１）とに仮想的な不良１６Ａおよび１６Ｂを発生させる。ステップＳＢ３での判定結果が整数βより小さければ（ＮＯ）、ｙ座標を１だけ増やしてｙ＝ｙ＋１として再び不良数が整数βより大きいか否かを判定する。以下、この動作をｙ＜ｍで有る限り繰り返し、ｙ＝ｍに達した時点で終了する。
【００３９】
次に、第２のステップとして、仮想アドレス空間１０（図４）座標（ｘ、０）−（ｘ、ｍ）間の不良数が整数αより大きいか否か判定する（ステップＳＢ４）。
【００４０】
その判定の結果、不良数が整数αより大きければ（ＹＥＳ）、仮想アドレス空間１０（図４）の座標（Ｘ１、−１）及び（Ｘ１、ｎ＋１）に仮想的な不良１８Ａ及び１８Ｂを発生させる（ステップＳＢ５）。ステップＳＢ４での判定結果が整数βより小さければ（ＮＯ）、ｘ座標を１だけ増やしてｘ＝ｘ＋１として再び不良数が整数αより大きいか否かを判定する。以下、この動作をｘ＜ｎで有る限り繰り返し、ｘ＝ｎに達した時点で終了する。
【００４１】
次いで、座標（Ｘ１−１、Ｙ１）と（Ｘ１＋１、Ｙ１）、及び座標（Ｘ１、Ｙ１−１）と（Ｘ１、Ｙ１＋１）それぞれに不良があるかを判定し（ステップＳＢ６）、不良があれば、十字型不良パターンであると認識する。
【００４２】
【発明の効果】
上記した本発明によれば、実不良アドレス空間の外側に仮想アドレス空間を設定することによって、この仮想アドレス空間の不良を“０”として、不良パターンの形状認識を行うことにより、１つの判定ルールだけで不良パターンの形状認識を可能とすることができる。また、例えば、十字型のような極めて複雑な不良パターンがチップ端に発生した場合にも、この仮想アドレス空間に仮想的な不良を発生させることにより、チップ端における複雑な不良パターンの形状認識がチップ内部における不良パターンと同じ認識判定ルールにより認識でき、半導体記憶素子における不良パターンの認識効率を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における仮想・実アドレス空間を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における不良パターンの判定手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態における仮想・実アドレス空間を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態における仮想・実アドレス空間を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施形態における不良パターンの判定手順を示すフローチャートである。
【図６】従来の不良パターンの認識方法における実アドレス空間の例を示す図である。
【図７】従来の不良パターンの認識方法における実アドレス空間の他の例を示す図である。
【図８】従来の不良パターンの認識方法における不良パターンの判定手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１，９実不良アドレス空間
２〜８不良
１０仮想アドレス空間
１１，１２不良
１５，１７不良パターン

Claims

半導体記憶素子の不良アドレスを検出し、この不良アドレスから不良パターンを認識する半導体記憶素子評価装置において、前記検出された不良アドレスを記憶または表示する実不良アドレス空間を包含し、かつ、この実不良アドレス空間の周囲に、少なくとも１列のアドレスを有する仮想アドレス空間を設置し、前記実不良アドレス空間の周囲に設置されたアドレスには不良が存在しないものと想定して前記実不良アドレス空間の不良パターンを解析認識することを特徴とする半導体記憶素子の不良パターン解析方法。
前記実不良アドレス空間の周囲に設置されたアドレスにに前記実不良アドレス空間の不良パターンに応じて仮想的に不良を発生させることを特徴とする請求項１記載の半導体記憶素子の不良パターン解析方法。