JP3748823B2 - 半導体装置の電気的検査システム及び検査方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウェハ上に複数個のチップを形成する半導体装置（以下、単にウェハと称する）の製造プロセス情報を反映した電気的検査技術に関し、特にウェハ製造プロセス情報から求められるウェハスペック情報に従って自動的に電気的検査項目及び検査判定基準を変更できるようにした電気的検査システム及び検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造においては、半導体ウェハに対してフォトレジストマスク形成、不純物の拡散、成膜、エッチング等の各種処理を行ってウェハに複数のチップとなる半導体装置を形成する工程（以下、製造プロセスと称する）と、このようなチップとなる半導体装置を形成したウェハに対して電気的な検査を行う工程（以下、電気的検査プロセスと称する）が行われる。このような製造プロセスによりチップが製造されたウェハに対して電気的検査プロセスを行う製造技術では、適正な電気的検査を実現するために、製造プロセスにおいて得られた各種情報や過去の電気的検査プロセスにより得られた情報に基づいて電気的検査工程におけるテストプログラムを作成することが好ましい。
【０００３】
図７はこのような要求に基づく従来の製造技術を説明するためのブロック工程図である。製造プロセスホスト１１には、前記したような製造プロセスを実行するための各種装置（以下、製造装置群と称する）１２においてウェハに対する製造を行った際の多くの製造プロセス情報Ｊ１がこれら製造装置群１２から送信されている。半導体装置の製造技術者は、この製造プロセスホスト１１に送信されてきた製造プロセス情報Ｊ１を収集しデータ解析を行う（Ｓ３０１）。そして、このデータ解析に基づいて、ウエハの電気的検査プロセスで行うテストの内容及び判定基準の最適化を行い（Ｓ３０２）、その上で最適化されたテストプログラムの作成を行っている（Ｓ３０３）。そして、ウェハテストホスト２１から電気的検査装置２２に対して、当該テストプログラムを対象ウェハの検査に適用するテストプログラムとして送信し、電気的検査装置２２のテストプログラム格納部２２４に格納する。電気的検査装置２２は格納されたテストプログラムをテストプログラム実行部２２３へ読込み、このテストプログラムに基づいてウェハの検査を実行する。さらに、電気的検査装置２２で実行されたテストのテスト結果情報はウェハテストホスト２１へ送信され、技術者はこのテスト結果情報を含めて前記ステップＳ３０１でのデータ解析を行い、テスト内容の見直しを行ってテストプログラムの修正、改定等を行い、製造プロセスの能力向上及びテスト精度の向上を図っている。
【０００４】
このように従来の検査技術では、技術者により作成されたテストプログラムは、同一のテストプログラムを適用する製品群全てのウェハに適用される。これは製造プロセスの結果によらず同一のテストが実施されることを意味しており、そのため、高い品質が要求される製品（ウェハ）のテストを適正化すべくテストプログラムが設計された場合には、テスト項目も多くなるためテスト時間が多くかかるという問題が生じる。特に、製造プロセスにおいて高い品質が確保可能な製品種が存在する場合でも、他の製品種の品質が確保されない限りテストプログラムを修正、改定することができないため、高い品質の製品種に対しては結果として無駄なテストが実行されることになってしまう。また、従来の検査技術では、技術者がテスト結果に基づいてテストプログラムの見直しを行っているため、製品種が異なるウェハに対して適正なテストプログラムを作成するのに時間がかかり、製造プロセスでの製造に遅れが生じることになる。
【０００５】
この問題に対しては、特開２０００−３０８１５１号公報には検査工程における無駄なテストを省略する技術が提案されている。すなわち、ウェハ製造やパターン製造の各工程での情報を生産情報テーブルに記録する。また、ウェハの電気的検査である機能テストで得られたテスト結果を生産情報テーブルに記録する。そして、最後に行うリペア演算では、生産情報テーブルに記録された各種情報に基づいて、一部の演算を省略したり特定の演算を他の演算に先行して行うことで、リペア演算での効率を高め、時間の短縮を図っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この公報の技術では、生産情報テーブルに記録された製造情報やテスト結果情報を参照してリペア演算における演算の省略等を行う場合の方法については提案されているものの、どのようなシステムで行うのかについては提案されていない。そのため、生産情報テーブルに記録された情報を参照して演算の省略等を行う場合には、技術者が当該情報を参照してリペア演算における演算の省略等の処理を行なうものと考えられ、図７に示した従来技術における問題を解消することは困難である。また、公報の技術は生産情報テーブルに記録された情報を参照して予め設定されているプログラムの一部を省略し、あるいは順序を変更する技術であるため、製品種が異なるウェハ、すなわち異なるテストプログラムが適用されるウェハに対しては、そのつど技術者が適正なテストプログラムを設定して当該テストプログラムでのテストを実行する必要があり、この点で電気的検査の効率を高めて時間の短縮を図ることは困難である。
【０００７】
本発明の目的は、異なる製品種のウェハに対して自動的にテストプログラムを選定し、かつ選定したテストプログラムに基づいて電気的検査を実行することを可能にして半導体装置の電気的検査の効率の向上及び時間の短縮を図った電気的検査システム及び検査方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気的検査システムは、半導体装置を製造する製造プロセス部と、製造された半導体装置の電気的検査を行う電気的検査プロセス部とを備えて構成され、半導体装置の製造時において得られた当該半導体装置の製造プロセス情報を取得する手段と、製造プロセス情報に基づいて当該半導体装置のウェハスペックコードを設定する手段と、設定されたウェハスペックコードに基づいて電気的検査プロセス部におけるテストプログラムを選定する手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
例えば、製造プロセス部には、前記半導体装置を製造するための製造装置と、製造された半導体装置の特性チェックや外観検査を行う検査装置と、製造装置及び検査装置からの製造プロセス情報を取得して電気的検査プロセス部に送信する製造プロセスホストとを備え、電気的検査プロセス部には、製造プロセス情報から送信された製造プロセス情報に基づいて当該半導体装置のウェハスペックコードを設定して送信するウェハテストホストと、送信されてくる前記ウェハスペックコードに対応するテストプログラムを選定し、当該選定したテストプログラムに基づいて半導体装置の電気的検査を行う電気的検査装置とを備える構成とする。
【００１０】
あるいは、製造プロセス部には、半導体装置を製造するための製造装置と、製造された半導体装置の特性チェックや外観検査を行う検査装置と、製造装置及び検査装置からの製造プロセス情報を取得し、当該製造プロセス情報に基ついて当該半導体装置のウェハスペックコードを設定して電気的検査プロセス部に送信する製造プロセスホストとを備え、電気的検査プロセス部には、製造プロセス情報から送信されたウェハスペックコードを送信するウェハテストホストと、送信されてくるウェハスペックコードに対応するテストプログラムを選定し、当該選定したテストプログラムに基づいて半導体装置の電気的検査を行う電気的検査装置とを備える構成とする。
【００１１】
ここで、電気的検査装置には、予め複数のテストプログラムを格納する手段を備え、送信されてくるウェハスペックコードに基づいていずれかのテストプログラムを選定する構成とすることが好ましい。また、製造プロセスホスト又はウェハテストホストには、製造プロセス情報に基づいてウェハスペックコードを定義する対応表を備える構成とする。
【００１２】
また、本発明の検査方法は、製造プロセス部において形成された半導体装置の製造工程履歴情報、外観検査情報、特性検査情報を製造プロセス情報として取得する工程と、製造プロセス情報から当該半導体装置のウェハスペックコードを設定する工程と、複数のテストプログラムの中から設定されたウェハスペックコードに対応するテストプログラムを選定し、当該テストプログラムに基づいて半導体装置の電気的検査を実行することを特徴とする。ここで、ウェハスペックコードの設定は、製造プロセス情報とウェハスペックコードとを対応付ける対応表に基づいて行う。また、電気的検査では、ウェハスペックコードをパラメータとして、検査項目、検査順番、検査判定基準の異なる複数のテストプログラムのいずれかを選定する。
【００１３】
本発明によれば、製造されたウェハの製造プロセス情報に基づいて当該ウェハに対するウェハスペックコードを決定し、このウェハスペックコードに基づいて電気的検査でのテストプログラムを選定しているので、予め複数のテストプログラムを用意するとともに、各テストプログラムとウェハスペックコードとの対応を設定しておくことにより、テストプログラムの選定を技術者の判断、作業に基づくことなく自動的に行うことができ、当該ウェハに対する最適なテスト条件でのテストを実行でき、しかも検査効率の向上及び時間の短縮が可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態の電気的検査方法を実現するための電気的検査システムのブロック構成図であり、製造プロセス部１０と電気的検査プロセス部２０を備えて構成されている。製造プロセス部１０は、図には表れないウェハに対してチップを形成するための製造プロセスで使用される図外の拡散装置、エッチング装置、露光装置等の１又は複数の製造設備からなる製造設備群１２が備えられ、この製造設備群１２で製造されたウェハに対して外観検査を行うための外観検査装置１３と、製造されたウェハの特性をチェックするための特性チェッカ１４とが備えられる。そして、前記製造設備群１２、外観検査装置１３、特性チェッカ１４はネットワーク回線１に接続されており、このネットワーク回線１には製造プロセスホスト１５が接続されている。
【００１５】
前記外観検査装置１３は製造されたウェハの外観検査を実行し、その検査結果をネットワーク回線１を介して製造プロセスホスト１１に報告する。また、特性チェッカ１４はウェハ上のチップの電気的特性を測定し、その測定結果をネットワーク回線１を介して製造プロセスホスト１１に報告する。さらに、前記製造設備群１２は、製造工程作業中に異常が発生した場合に、異常が発生したことをネットワーク回線１を介して製造プロセスホスト１１に報告する。製造プロセスホスト１１は製造ＤＢ（データベース）１５にこれらの検査結果、測定結果、異常状態等の製造プロセス情報を格納する。
【００１６】
一方、電気的検査プロセス部２０は、前記製造プロセス部１０につながる前記ネットワーク回線１に接続された電気的検査装置２２が備えられる。前記電気的検査装置２２として、ここでは製造されたウェハ上のチップの電気的検査を行うテスタ２３と、前記テスタ２３に接続されてウェハのハンドリングを行うプローバ２４と、ウェハ状態で一括して加速度試験を行うウェハレベルバーンイン装置２５を備えているものとする。そして、前記電気的検査装置２２には前記ネットワーク回線１を介してウエハテストホスト２１が接続されている。前記ウエハテストホスト２１は前記電気的検査装置、すなわち、ここではテスタ２３、プローバ２４、ウェハレベルバーンイン装置２５に対して電気的検査を実施するための作業条件を通知するとともに、テスタ２３、プローバ２４、ウエハレベルバーンイン装置２５から電気的検査結果の報告を受ける。これらの電気的検査結果はウェハテストＤＢ（データベース）２６に格納される。
【００１７】
図２は前記ウェハテストホストと電気的検査装置の内部構成を示すブロック構成図であり、図１に対応する部分には同一符号を付してある。前記ウェハテストホスト２１は、前記製造プロセスホスト１１から通信またはファイル転送または、直接ウェハテストＤＢ２６に書き込みされる製造プロセス情報Ｊ１を受信する製造プロセス情報取り込み手段２１１と、受信した製造プロセス情報Ｊ１をウェハスペック情報としてのウェハスペックコードＪ２に変換するための製造プロセス情報−ウェハスペックコード対応表２１２（以下対応表と称す）と、これら製造プロセス情報Ｊ１を対応表２１２に対応させて最終的にウェハスペックコードＪ２を決定し、電気的検査装置２２へ送信するためのウエハスペックコード決定部２１３を有している。前記対応表２１２は、過去のウェハ製造の経験則に基づいて技術者が条件登録することにより作成される
【００１８】
また、前記電気的検査装置２２は、ウェハテストホスト２１から送信されるウェハスペックコードＪ２を受信して装置内に取り込むためのウェハスペックコード取り込み部２２１と、取り込んだウェハスペックコードＪ２をテストプログラム実行部２２３に引き渡すためのウェハスペックコード転送部２２２と、引き渡されたウェハスペックコードＪ２に基づいてテストプログラムを選定ないし設定し、このテストプログラムに基づいて実際にテストプログラムを実行するためのテストプログラム実行部２２３を備えている。また、前記電気的検査装置２２には、テストプログラム格納部２２４を備えており、このテストプログラム格納部２２４には複数の異なるテストプログラムが予め格納されており、前記テストプログラム実行部２２３はこれらの格納されたテストプログラムから実行するテストプログラムを選定する。
【００１９】
以上の構成の電気的検査システムによるウェハの電気的検査方法を図３のフローチャートを参照して説明する。先ず、ステップＳ１０１では、ウェハの製造プロセス部１０において製造装置群１２を用いてウェハ上にチップの製造を行なっている。ここで、仮に製造装置群１２での製造工程中に異常が発生した場合は、ステップＳ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０４に従い、製造装置群１２は製造プロセスホスト１１に対して異常履歴を報告し、製造プロセスホスト１１はその異常履歴を製造ＤＢ１５に格納する。次いで、製造プロセス部１０においては、特性チェッカ１４において製造されたウェハのチップに対してトランジスタ等の素子の特性検査が実行され（Ｓ１０５）、特性検査結果が製造プロセスホスト１１に報告され、製造ＤＢ１５に格納される（Ｓ１０６，Ｓ１０７）。また、外観検査装置１３において製造されたウェハの外観検査が行われ、検査結果が製造プロセスホスト１１に報告され、製造ＤＢ１５に格納される（Ｓ１０８，Ｓ１０９）。
【００２０】
以上のようにウェハに対する製造及びその検査が完了すると、製造プロセスホスト１１はネットワーク回線１を介して製造ＤＢ１５に格納された前述の各情報、すなわち製造プロセス情報Ｊ１をウエハテストホスト２１に対して転送する（Ｓ１１１）。この送信手段としては通信電文またはファイル転送またはデータベースへの直接書き込みが用いられる。次いで、ウェハテストホスト２１は製造プロセスホスト１１から受信した製造プロセス情報Ｊ１と、ウェハテストホスト２１の対応表２１２を対照して、製造プロセスが完了した製品に対してウェハスペックコードを決定する（Ｓ１１１）。
【００２１】
図４は本実施形態において用いられる対応表の一例である。本対応表では、製造プロセス情報Ｊ１として特性チェック結果Ｊ１１、外観不良率Ｊ１２、製造装置での工程異常報告回数Ｊ１３が設定されている。そして、この対応表に基づいて送信されてきた製造プロセス条件に対応するウェハスペックコードＪ２が求められる。例えば、当該ウェハの特性チェック結果が歩留り＝97.5％、外観不良率＝３％、工程異常報告回数＝０回のとき、このウェハのウェハスペックコードＪ２は“Ｂ”となる。
【００２２】
再度図３において、製造されたウェハが電気的検査装置にまで移送されて電気的検査が実行される際に、当該ウェハのロットに対して電気的検査装置２２よりウェハテストホスト２１へ検査作業の開始条件問合せが行われる。このとき、ウェハテストホスト２１は当該ウェハのロットに対して求められているウェハスペックコードＪ２を認識し、このウェハスペックコードＪ２を電気的検査装置２２に対して送信する（Ｓ１１２）。電気的検査装置２２はウェハスペックコード取り込み部２２１においてウェハスペックコードＪ２を受信すると、受信したウェハスペックコードＪ２を転送部２２２からテストプログラム実行部２２３へ送信する。そして、テストプログラム実行部２２３では、送信されたウェハスペックコードＪ２に基づいてテスト内容及び判定基準値を変更し、これに対応するテストプログラムを予め電気的検査装置２２のテストプログラム格納部２２４に格納されている複数のテストプログラムの中から選択し、あるいは複数のテストプログラムを組み合わせて選択し、さらにはテストプログラムの一部を変更して当該条件を満たすテストプログラムとして選定し、その上で選定したテストプログラムに基づいてテストを実行する（Ｓ１１３，Ｓ１１４）。
【００２３】
図５はこのステップＳ１１４におけるテストプログラムの選定・実行動作の詳細を示すフローチャートである。前述のように、電気的検査装置２２はウェハテストホスト２１に対してウェハスペックコードの問い合わせを行い（Ｓ２０１）、これに対してウェハテストホスト２１からウェハスペックコードＪ２が送信されてくると（Ｓ２０２）、このウェハスペックコードＪ２を認識し、認識したウェハスペックコードＪ２に対応するテスト内容、テスト結果判定基準のテストプログラムを選定し、あるいは複数のテストプログラムの組み合わせを選定し、この選定したテストプログラムを起動する（Ｓ２０３）。次いで、テストを実行するが、その際にはウェハスペックコードＪ２を引数として読み込み（Ｓ２０４）、テストプログラム内部での分岐を決定する。例えば、ウェハスペックコード＝“Ａ”のウェハをテストする場合は、ステップＳ２０５でウェハスペックコード＝Ｂ時のテスト内容を実行し（Ｓ２０６Ａ）、ステップＳ２０７Ａでウェハスペックコード＝“Ａ”用の判定基準でテスト結果を判定する。また、ウェハスペックコード＝“Ｂ”のウェハをテストする場合は、ステップＳ２０５でウェハスペックコード＝Ｂ時のテスト内容を実行し（Ｓ２０６Ｂ）、ステップＳ２０７Ｂでウェハスぺックコード＝“Ｂ”用の判定基準でテスト結果を判定する。テスト完了後は、ステップＳ２０８で、被測定チップのテスト結果を設定するが、例えば、ウェハスペックコード“Ａ”のチップＣＨ１のテスト結果が良品判定の場合は、チップＣＨ１＝ＰＡＳＳ＝ウェハスペック：Ａという判定結果を情報として付加し、電気的検査装置はこの結果を保持する。そして、ステップＳ２０９，Ｓ２１０においてウェハの全てのチップに対してテストを実行した後、図３に示すように、この判定結果をウェハテストホスト２１へ送信し検査作業を終了する（Ｓ１１５）。
【００２４】
このように、本実施形態によれば、製造されたウェハの製造プロセス情報に基づいて当該ウェハに対するウェハスペックコードを決定し、このウェハスペックコードに基づいて電気的検査でのテストプログラムを選定しているので、予め複数のテストプログラムを用意するとともに、各テストプログラムとウェハスペックコードとの対応を設定しておくことにより、テストプログラムの選定を技術者の判断、作業に基づくことなく自動的に行うことができ、当該ウェハに対する最適なテスト条件でのテストを実行でき、検査効率の向上及び時間の短縮が可能になる。また、製造プロセスにおいて製造されたウェハのうち、品質の悪い製品は、テスト規格を厳しくしたり、逆に製品品質を落として、テスト規格を緩和することができ、ウェハの製造品質に応じたテストを実現することが可能になる。また、これにより、製造される半導体製品の組立前にウエハ検査レベルで分類できることになり、当該半導体製品の組立前に予め高品質の製品と、低品質の製品というように分類して組立投入を行うことも可能になる。
【００２５】
図６は本発明の第２の実施形態のブロック構成図であり、特に製造プロセスホスト１１とウェハテストホスト２１の構成を示す図である。なお、図２と等価な部分には同一符号を付してある。前記した第１の実施形態ではウェハテストホスト２１内に対応表を備え、製造プロセスホスト１１からの製造プロセス条件に基づいてウェハスペックコードを設定しているが、本実施形態では製造プロセスホスト１１内に対応表２１２とウェハスペックコード決定部２１３を備え、製造装置群１２等から製造プロセス情報Ｊ１が入力されたときに製造プロセスホスト１１内においてウェハスペックコードＪ２を決定し、このウェハスペックコードＪ２をウェハテストホスト２１に対して送信するように構成している。したがって、ウェハテストホスト２１にはウェハスペックコード送信部２１４のみが設けられる。
【００２６】
この第２の実施形態では、一つの製造プロセスに対して複数の同様なあるいは異なる検査を行う複数系統の電気的検査システムが接続されるような場合に、共通の製造プロセスホストから各電気検査システム系統にそれぞれウェハスペックコードを送信することができ、これにより各電気的検査システムのそれぞれのウェハテストホストにウェハスペックコードを決定するための手段を設ける必要が無くなり、システム全体の構成を簡略化する上で有利になる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の電気的検査システムを用いた検査方法によれば、製造されたウェハの製造プロセス情報に基づいて当該ウェハに対するウェハスペックコードを決定し、このウェハスペックコードに基づいて電気的検査でのテストプログラムを選定しているので、当該ウェハに対して最適なテスト条件でのテストを行うためのテストプログラムの選定を技術者の判断、作業に基づくことなく自動的に行うことができ、検査効率の向上及び時間の短縮が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の検査システムの第１の実施の形態の全体構成を示すブロック構成図である。
【図２】図１の要部の内部構成を示すブロック構成図である。
【図３】本発明の検査方法を説明するフローチャートである。
【図４】対応表の一例を示す図である。
【図５】図３の検査方法の要部のステップの詳細フローチャートである。
【図６】本発明の検査システムの第２の実施形態の要部のブロック構成図である。
【図７】従来の検査方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 製造プロセス部
１１ 製造プロセスホスト
１２ 製造装置群
１３ 外観検査装置
１４ 特性チェッカ
１５ 製造ＤＢ（データベース）
２０ 電気的検査プロセス部
２１ ウェハテストホスト
２２ 電気的検査装置
２３ テスタ
２４ プローバ
２５ ウェハレベルバーンイン装置
２６ ウェハテストＤＢ（データベース）
２１１ 製造プロセス情報取り込み手段
２１２ 製造プロセス情報−ウエハスペックコード対応表
２１３ ウェハスペックコード決定部
２１４ ウェハスペックコード送信部
２２１ ウェハスペックコード取り込み部
２２３ テストプログラム実行部
２２４ テストプログラム格納部
Ｊ１ 製造プロセス情報
Ｊ２ ウェハスペックコード
【発明の属する技術分野】
本発明はウェハ上に複数個のチップを形成する半導体装置（以下、単にウェハと称する）の製造プロセス情報を反映した電気的検査技術に関し、特にウェハ製造プロセス情報から求められるウェハスペック情報に従って自動的に電気的検査項目及び検査判定基準を変更できるようにした電気的検査システム及び検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造においては、半導体ウェハに対してフォトレジストマスク形成、不純物の拡散、成膜、エッチング等の各種処理を行ってウェハに複数のチップとなる半導体装置を形成する工程（以下、製造プロセスと称する）と、このようなチップとなる半導体装置を形成したウェハに対して電気的な検査を行う工程（以下、電気的検査プロセスと称する）が行われる。このような製造プロセスによりチップが製造されたウェハに対して電気的検査プロセスを行う製造技術では、適正な電気的検査を実現するために、製造プロセスにおいて得られた各種情報や過去の電気的検査プロセスにより得られた情報に基づいて電気的検査工程におけるテストプログラムを作成することが好ましい。
【０００３】
図７はこのような要求に基づく従来の製造技術を説明するためのブロック工程図である。製造プロセスホスト１１には、前記したような製造プロセスを実行するための各種装置（以下、製造装置群と称する）１２においてウェハに対する製造を行った際の多くの製造プロセス情報Ｊ１がこれら製造装置群１２から送信されている。半導体装置の製造技術者は、この製造プロセスホスト１１に送信されてきた製造プロセス情報Ｊ１を収集しデータ解析を行う（Ｓ３０１）。そして、このデータ解析に基づいて、ウエハの電気的検査プロセスで行うテストの内容及び判定基準の最適化を行い（Ｓ３０２）、その上で最適化されたテストプログラムの作成を行っている（Ｓ３０３）。そして、ウェハテストホスト２１から電気的検査装置２２に対して、当該テストプログラムを対象ウェハの検査に適用するテストプログラムとして送信し、電気的検査装置２２のテストプログラム格納部２２４に格納する。電気的検査装置２２は格納されたテストプログラムをテストプログラム実行部２２３へ読込み、このテストプログラムに基づいてウェハの検査を実行する。さらに、電気的検査装置２２で実行されたテストのテスト結果情報はウェハテストホスト２１へ送信され、技術者はこのテスト結果情報を含めて前記ステップＳ３０１でのデータ解析を行い、テスト内容の見直しを行ってテストプログラムの修正、改定等を行い、製造プロセスの能力向上及びテスト精度の向上を図っている。
【０００４】
このように従来の検査技術では、技術者により作成されたテストプログラムは、同一のテストプログラムを適用する製品群全てのウェハに適用される。これは製造プロセスの結果によらず同一のテストが実施されることを意味しており、そのため、高い品質が要求される製品（ウェハ）のテストを適正化すべくテストプログラムが設計された場合には、テスト項目も多くなるためテスト時間が多くかかるという問題が生じる。特に、製造プロセスにおいて高い品質が確保可能な製品種が存在する場合でも、他の製品種の品質が確保されない限りテストプログラムを修正、改定することができないため、高い品質の製品種に対しては結果として無駄なテストが実行されることになってしまう。また、従来の検査技術では、技術者がテスト結果に基づいてテストプログラムの見直しを行っているため、製品種が異なるウェハに対して適正なテストプログラムを作成するのに時間がかかり、製造プロセスでの製造に遅れが生じることになる。
【０００５】
この問題に対しては、特開２０００−３０８１５１号公報には検査工程における無駄なテストを省略する技術が提案されている。すなわち、ウェハ製造やパターン製造の各工程での情報を生産情報テーブルに記録する。また、ウェハの電気的検査である機能テストで得られたテスト結果を生産情報テーブルに記録する。そして、最後に行うリペア演算では、生産情報テーブルに記録された各種情報に基づいて、一部の演算を省略したり特定の演算を他の演算に先行して行うことで、リペア演算での効率を高め、時間の短縮を図っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この公報の技術では、生産情報テーブルに記録された製造情報やテスト結果情報を参照してリペア演算における演算の省略等を行う場合の方法については提案されているものの、どのようなシステムで行うのかについては提案されていない。そのため、生産情報テーブルに記録された情報を参照して演算の省略等を行う場合には、技術者が当該情報を参照してリペア演算における演算の省略等の処理を行なうものと考えられ、図７に示した従来技術における問題を解消することは困難である。また、公報の技術は生産情報テーブルに記録された情報を参照して予め設定されているプログラムの一部を省略し、あるいは順序を変更する技術であるため、製品種が異なるウェハ、すなわち異なるテストプログラムが適用されるウェハに対しては、そのつど技術者が適正なテストプログラムを設定して当該テストプログラムでのテストを実行する必要があり、この点で電気的検査の効率を高めて時間の短縮を図ることは困難である。
【０００７】
本発明の目的は、異なる製品種のウェハに対して自動的にテストプログラムを選定し、かつ選定したテストプログラムに基づいて電気的検査を実行することを可能にして半導体装置の電気的検査の効率の向上及び時間の短縮を図った電気的検査システム及び検査方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気的検査システムは、半導体装置を製造する製造プロセス部と、製造された半導体装置の電気的検査を行う電気的検査プロセス部とを備えて構成され、半導体装置の製造時において得られた当該半導体装置の製造プロセス情報を取得する手段と、製造プロセス情報に基づいて当該半導体装置のウェハスペックコードを設定する手段と、設定されたウェハスペックコードに基づいて電気的検査プロセス部におけるテストプログラムを選定する手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
例えば、製造プロセス部には、前記半導体装置を製造するための製造装置と、製造された半導体装置の特性チェックや外観検査を行う検査装置と、製造装置及び検査装置からの製造プロセス情報を取得して電気的検査プロセス部に送信する製造プロセスホストとを備え、電気的検査プロセス部には、製造プロセス情報から送信された製造プロセス情報に基づいて当該半導体装置のウェハスペックコードを設定して送信するウェハテストホストと、送信されてくる前記ウェハスペックコードに対応するテストプログラムを選定し、当該選定したテストプログラムに基づいて半導体装置の電気的検査を行う電気的検査装置とを備える構成とする。
【００１０】
あるいは、製造プロセス部には、半導体装置を製造するための製造装置と、製造された半導体装置の特性チェックや外観検査を行う検査装置と、製造装置及び検査装置からの製造プロセス情報を取得し、当該製造プロセス情報に基ついて当該半導体装置のウェハスペックコードを設定して電気的検査プロセス部に送信する製造プロセスホストとを備え、電気的検査プロセス部には、製造プロセス情報から送信されたウェハスペックコードを送信するウェハテストホストと、送信されてくるウェハスペックコードに対応するテストプログラムを選定し、当該選定したテストプログラムに基づいて半導体装置の電気的検査を行う電気的検査装置とを備える構成とする。
【００１１】
ここで、電気的検査装置には、予め複数のテストプログラムを格納する手段を備え、送信されてくるウェハスペックコードに基づいていずれかのテストプログラムを選定する構成とすることが好ましい。また、製造プロセスホスト又はウェハテストホストには、製造プロセス情報に基づいてウェハスペックコードを定義する対応表を備える構成とする。
【００１２】
また、本発明の検査方法は、製造プロセス部において形成された半導体装置の製造工程履歴情報、外観検査情報、特性検査情報を製造プロセス情報として取得する工程と、製造プロセス情報から当該半導体装置のウェハスペックコードを設定する工程と、複数のテストプログラムの中から設定されたウェハスペックコードに対応するテストプログラムを選定し、当該テストプログラムに基づいて半導体装置の電気的検査を実行することを特徴とする。ここで、ウェハスペックコードの設定は、製造プロセス情報とウェハスペックコードとを対応付ける対応表に基づいて行う。また、電気的検査では、ウェハスペックコードをパラメータとして、検査項目、検査順番、検査判定基準の異なる複数のテストプログラムのいずれかを選定する。
【００１３】
本発明によれば、製造されたウェハの製造プロセス情報に基づいて当該ウェハに対するウェハスペックコードを決定し、このウェハスペックコードに基づいて電気的検査でのテストプログラムを選定しているので、予め複数のテストプログラムを用意するとともに、各テストプログラムとウェハスペックコードとの対応を設定しておくことにより、テストプログラムの選定を技術者の判断、作業に基づくことなく自動的に行うことができ、当該ウェハに対する最適なテスト条件でのテストを実行でき、しかも検査効率の向上及び時間の短縮が可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態の電気的検査方法を実現するための電気的検査システムのブロック構成図であり、製造プロセス部１０と電気的検査プロセス部２０を備えて構成されている。製造プロセス部１０は、図には表れないウェハに対してチップを形成するための製造プロセスで使用される図外の拡散装置、エッチング装置、露光装置等の１又は複数の製造設備からなる製造設備群１２が備えられ、この製造設備群１２で製造されたウェハに対して外観検査を行うための外観検査装置１３と、製造されたウェハの特性をチェックするための特性チェッカ１４とが備えられる。そして、前記製造設備群１２、外観検査装置１３、特性チェッカ１４はネットワーク回線１に接続されており、このネットワーク回線１には製造プロセスホスト１５が接続されている。
【００１５】
前記外観検査装置１３は製造されたウェハの外観検査を実行し、その検査結果をネットワーク回線１を介して製造プロセスホスト１１に報告する。また、特性チェッカ１４はウェハ上のチップの電気的特性を測定し、その測定結果をネットワーク回線１を介して製造プロセスホスト１１に報告する。さらに、前記製造設備群１２は、製造工程作業中に異常が発生した場合に、異常が発生したことをネットワーク回線１を介して製造プロセスホスト１１に報告する。製造プロセスホスト１１は製造ＤＢ（データベース）１５にこれらの検査結果、測定結果、異常状態等の製造プロセス情報を格納する。
【００１６】
一方、電気的検査プロセス部２０は、前記製造プロセス部１０につながる前記ネットワーク回線１に接続された電気的検査装置２２が備えられる。前記電気的検査装置２２として、ここでは製造されたウェハ上のチップの電気的検査を行うテスタ２３と、前記テスタ２３に接続されてウェハのハンドリングを行うプローバ２４と、ウェハ状態で一括して加速度試験を行うウェハレベルバーンイン装置２５を備えているものとする。そして、前記電気的検査装置２２には前記ネットワーク回線１を介してウエハテストホスト２１が接続されている。前記ウエハテストホスト２１は前記電気的検査装置、すなわち、ここではテスタ２３、プローバ２４、ウェハレベルバーンイン装置２５に対して電気的検査を実施するための作業条件を通知するとともに、テスタ２３、プローバ２４、ウエハレベルバーンイン装置２５から電気的検査結果の報告を受ける。これらの電気的検査結果はウェハテストＤＢ（データベース）２６に格納される。
【００１７】
図２は前記ウェハテストホストと電気的検査装置の内部構成を示すブロック構成図であり、図１に対応する部分には同一符号を付してある。前記ウェハテストホスト２１は、前記製造プロセスホスト１１から通信またはファイル転送または、直接ウェハテストＤＢ２６に書き込みされる製造プロセス情報Ｊ１を受信する製造プロセス情報取り込み手段２１１と、受信した製造プロセス情報Ｊ１をウェハスペック情報としてのウェハスペックコードＪ２に変換するための製造プロセス情報−ウェハスペックコード対応表２１２（以下対応表と称す）と、これら製造プロセス情報Ｊ１を対応表２１２に対応させて最終的にウェハスペックコードＪ２を決定し、電気的検査装置２２へ送信するためのウエハスペックコード決定部２１３を有している。前記対応表２１２は、過去のウェハ製造の経験則に基づいて技術者が条件登録することにより作成される
【００１８】
また、前記電気的検査装置２２は、ウェハテストホスト２１から送信されるウェハスペックコードＪ２を受信して装置内に取り込むためのウェハスペックコード取り込み部２２１と、取り込んだウェハスペックコードＪ２をテストプログラム実行部２２３に引き渡すためのウェハスペックコード転送部２２２と、引き渡されたウェハスペックコードＪ２に基づいてテストプログラムを選定ないし設定し、このテストプログラムに基づいて実際にテストプログラムを実行するためのテストプログラム実行部２２３を備えている。また、前記電気的検査装置２２には、テストプログラム格納部２２４を備えており、このテストプログラム格納部２２４には複数の異なるテストプログラムが予め格納されており、前記テストプログラム実行部２２３はこれらの格納されたテストプログラムから実行するテストプログラムを選定する。
【００１９】
以上の構成の電気的検査システムによるウェハの電気的検査方法を図３のフローチャートを参照して説明する。先ず、ステップＳ１０１では、ウェハの製造プロセス部１０において製造装置群１２を用いてウェハ上にチップの製造を行なっている。ここで、仮に製造装置群１２での製造工程中に異常が発生した場合は、ステップＳ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０４に従い、製造装置群１２は製造プロセスホスト１１に対して異常履歴を報告し、製造プロセスホスト１１はその異常履歴を製造ＤＢ１５に格納する。次いで、製造プロセス部１０においては、特性チェッカ１４において製造されたウェハのチップに対してトランジスタ等の素子の特性検査が実行され（Ｓ１０５）、特性検査結果が製造プロセスホスト１１に報告され、製造ＤＢ１５に格納される（Ｓ１０６，Ｓ１０７）。また、外観検査装置１３において製造されたウェハの外観検査が行われ、検査結果が製造プロセスホスト１１に報告され、製造ＤＢ１５に格納される（Ｓ１０８，Ｓ１０９）。
【００２０】
以上のようにウェハに対する製造及びその検査が完了すると、製造プロセスホスト１１はネットワーク回線１を介して製造ＤＢ１５に格納された前述の各情報、すなわち製造プロセス情報Ｊ１をウエハテストホスト２１に対して転送する（Ｓ１１１）。この送信手段としては通信電文またはファイル転送またはデータベースへの直接書き込みが用いられる。次いで、ウェハテストホスト２１は製造プロセスホスト１１から受信した製造プロセス情報Ｊ１と、ウェハテストホスト２１の対応表２１２を対照して、製造プロセスが完了した製品に対してウェハスペックコードを決定する（Ｓ１１１）。
【００２１】
図４は本実施形態において用いられる対応表の一例である。本対応表では、製造プロセス情報Ｊ１として特性チェック結果Ｊ１１、外観不良率Ｊ１２、製造装置での工程異常報告回数Ｊ１３が設定されている。そして、この対応表に基づいて送信されてきた製造プロセス条件に対応するウェハスペックコードＪ２が求められる。例えば、当該ウェハの特性チェック結果が歩留り＝97.5％、外観不良率＝３％、工程異常報告回数＝０回のとき、このウェハのウェハスペックコードＪ２は“Ｂ”となる。
【００２２】
再度図３において、製造されたウェハが電気的検査装置にまで移送されて電気的検査が実行される際に、当該ウェハのロットに対して電気的検査装置２２よりウェハテストホスト２１へ検査作業の開始条件問合せが行われる。このとき、ウェハテストホスト２１は当該ウェハのロットに対して求められているウェハスペックコードＪ２を認識し、このウェハスペックコードＪ２を電気的検査装置２２に対して送信する（Ｓ１１２）。電気的検査装置２２はウェハスペックコード取り込み部２２１においてウェハスペックコードＪ２を受信すると、受信したウェハスペックコードＪ２を転送部２２２からテストプログラム実行部２２３へ送信する。そして、テストプログラム実行部２２３では、送信されたウェハスペックコードＪ２に基づいてテスト内容及び判定基準値を変更し、これに対応するテストプログラムを予め電気的検査装置２２のテストプログラム格納部２２４に格納されている複数のテストプログラムの中から選択し、あるいは複数のテストプログラムを組み合わせて選択し、さらにはテストプログラムの一部を変更して当該条件を満たすテストプログラムとして選定し、その上で選定したテストプログラムに基づいてテストを実行する（Ｓ１１３，Ｓ１１４）。
【００２３】
図５はこのステップＳ１１４におけるテストプログラムの選定・実行動作の詳細を示すフローチャートである。前述のように、電気的検査装置２２はウェハテストホスト２１に対してウェハスペックコードの問い合わせを行い（Ｓ２０１）、これに対してウェハテストホスト２１からウェハスペックコードＪ２が送信されてくると（Ｓ２０２）、このウェハスペックコードＪ２を認識し、認識したウェハスペックコードＪ２に対応するテスト内容、テスト結果判定基準のテストプログラムを選定し、あるいは複数のテストプログラムの組み合わせを選定し、この選定したテストプログラムを起動する（Ｓ２０３）。次いで、テストを実行するが、その際にはウェハスペックコードＪ２を引数として読み込み（Ｓ２０４）、テストプログラム内部での分岐を決定する。例えば、ウェハスペックコード＝“Ａ”のウェハをテストする場合は、ステップＳ２０５でウェハスペックコード＝Ｂ時のテスト内容を実行し（Ｓ２０６Ａ）、ステップＳ２０７Ａでウェハスペックコード＝“Ａ”用の判定基準でテスト結果を判定する。また、ウェハスペックコード＝“Ｂ”のウェハをテストする場合は、ステップＳ２０５でウェハスペックコード＝Ｂ時のテスト内容を実行し（Ｓ２０６Ｂ）、ステップＳ２０７Ｂでウェハスぺックコード＝“Ｂ”用の判定基準でテスト結果を判定する。テスト完了後は、ステップＳ２０８で、被測定チップのテスト結果を設定するが、例えば、ウェハスペックコード“Ａ”のチップＣＨ１のテスト結果が良品判定の場合は、チップＣＨ１＝ＰＡＳＳ＝ウェハスペック：Ａという判定結果を情報として付加し、電気的検査装置はこの結果を保持する。そして、ステップＳ２０９，Ｓ２１０においてウェハの全てのチップに対してテストを実行した後、図３に示すように、この判定結果をウェハテストホスト２１へ送信し検査作業を終了する（Ｓ１１５）。
【００２４】
このように、本実施形態によれば、製造されたウェハの製造プロセス情報に基づいて当該ウェハに対するウェハスペックコードを決定し、このウェハスペックコードに基づいて電気的検査でのテストプログラムを選定しているので、予め複数のテストプログラムを用意するとともに、各テストプログラムとウェハスペックコードとの対応を設定しておくことにより、テストプログラムの選定を技術者の判断、作業に基づくことなく自動的に行うことができ、当該ウェハに対する最適なテスト条件でのテストを実行でき、検査効率の向上及び時間の短縮が可能になる。また、製造プロセスにおいて製造されたウェハのうち、品質の悪い製品は、テスト規格を厳しくしたり、逆に製品品質を落として、テスト規格を緩和することができ、ウェハの製造品質に応じたテストを実現することが可能になる。また、これにより、製造される半導体製品の組立前にウエハ検査レベルで分類できることになり、当該半導体製品の組立前に予め高品質の製品と、低品質の製品というように分類して組立投入を行うことも可能になる。
【００２５】
図６は本発明の第２の実施形態のブロック構成図であり、特に製造プロセスホスト１１とウェハテストホスト２１の構成を示す図である。なお、図２と等価な部分には同一符号を付してある。前記した第１の実施形態ではウェハテストホスト２１内に対応表を備え、製造プロセスホスト１１からの製造プロセス条件に基づいてウェハスペックコードを設定しているが、本実施形態では製造プロセスホスト１１内に対応表２１２とウェハスペックコード決定部２１３を備え、製造装置群１２等から製造プロセス情報Ｊ１が入力されたときに製造プロセスホスト１１内においてウェハスペックコードＪ２を決定し、このウェハスペックコードＪ２をウェハテストホスト２１に対して送信するように構成している。したがって、ウェハテストホスト２１にはウェハスペックコード送信部２１４のみが設けられる。
【００２６】
この第２の実施形態では、一つの製造プロセスに対して複数の同様なあるいは異なる検査を行う複数系統の電気的検査システムが接続されるような場合に、共通の製造プロセスホストから各電気検査システム系統にそれぞれウェハスペックコードを送信することができ、これにより各電気的検査システムのそれぞれのウェハテストホストにウェハスペックコードを決定するための手段を設ける必要が無くなり、システム全体の構成を簡略化する上で有利になる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の電気的検査システムを用いた検査方法によれば、製造されたウェハの製造プロセス情報に基づいて当該ウェハに対するウェハスペックコードを決定し、このウェハスペックコードに基づいて電気的検査でのテストプログラムを選定しているので、当該ウェハに対して最適なテスト条件でのテストを行うためのテストプログラムの選定を技術者の判断、作業に基づくことなく自動的に行うことができ、検査効率の向上及び時間の短縮が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の検査システムの第１の実施の形態の全体構成を示すブロック構成図である。
【図２】図１の要部の内部構成を示すブロック構成図である。
【図３】本発明の検査方法を説明するフローチャートである。
【図４】対応表の一例を示す図である。
【図５】図３の検査方法の要部のステップの詳細フローチャートである。
【図６】本発明の検査システムの第２の実施形態の要部のブロック構成図である。
【図７】従来の検査方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 製造プロセス部
１１ 製造プロセスホスト
１２ 製造装置群
１３ 外観検査装置
１４ 特性チェッカ
１５ 製造ＤＢ（データベース）
２０ 電気的検査プロセス部
２１ ウェハテストホスト
２２ 電気的検査装置
２３ テスタ
２４ プローバ
２５ ウェハレベルバーンイン装置
２６ ウェハテストＤＢ（データベース）
２１１ 製造プロセス情報取り込み手段
２１２ 製造プロセス情報−ウエハスペックコード対応表
２１３ ウェハスペックコード決定部
２１４ ウェハスペックコード送信部
２２１ ウェハスペックコード取り込み部
２２３ テストプログラム実行部
２２４ テストプログラム格納部
Ｊ１ 製造プロセス情報
Ｊ２ ウェハスペックコード
Claims (8)
- 半導体装置を製造する製造プロセス部と、製造された半導体装置の電気的検査を行う電気的検査プロセス部とを備えて構成され、前記半導体装置の製造時において得られた当該半導体装置の製造プロセス情報を取得する手段と、前記製造プロセス情報に基づいて当該半導体装置のウェハスペックコードを設定する手段と、設定されたウェハスペックコードに基づいて前記電気的検査プロセス部におけるテストプログラムを選定する手段とを備えることを特徴とする半導体装置の電気的検査システム。
- 前記製造プロセス部には、前記半導体装置を製造するための製造装置と、製造された半導体装置の特性チェックや外観検査を行う検査装置と、前記製造装置及び検査装置からの製造プロセス情報を取得して前記電気的検査プロセス部に送信する製造プロセスホストとを備え、前記電気的検査プロセス部には、前記製造プロセス情報から送信された製造プロセス情報に基づいて当該半導体装置のウェハスペックコードを設定して送信するウェハテストホストと、送信されてくる前記ウェハスペックコードに対応するテストプログラムを選定し、当該選定したテストプログラムに基づいて前記半導体装置の電気的検査を行う電気的検査装置とを備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の電気的検査システム。
- 前記製造プロセス部には、前記半導体装置を製造するための製造装置と、製造された半導体装置の特性チェックや外観検査を行う検査装置と、前記製造装置及び検査装置からの製造プロセス情報を取得し、当該製造プロセス情報に基ついて当該半導体装置のウェハスペックコードを設定して前記電気的検査プロセス部に送信する製造プロセスホストとを備え、前記電気的検査プロセス部には、前記製造プロセス情報から送信されたウェハスペックコードを送信するウェハテストホストと、送信されてくる前記ウェハスペックコードに対応するテストプログラムを選定し、当該選定したテストプログラムに基づいて前記半導体装置の電気的検査を行う電気的検査装置とを備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の電気的検査システム。
- 前記電気的検査装置には、予め複数のテストプログラムを格納する手段を備え、送信されてくる前記ウェハスペックコードに基づいていずれかのテストプログラムを選定することを特徴とする請求項２又は３に記載の半導体装置の電気的検査システム。
- 前記製造プロセスホスト又は前記ウェハテストホストには、前記製造プロセス情報に基づいて前記ウェハスペックコードを定義する対応表を備えることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の半導体装置の電気的検査システム。
- 製造プロセス部において形成された半導体装置の製造工程履歴情報、外観検査情報、特性検査情報を製造プロセス情報として取得する工程と、前記製造プロセス情報から当該半導体装置のウェハスペックコードを設定する工程と、複数のテストプログラムの中から前記設定されたウェハスペックコードに対応するテストプログラムを選定し、当該テストプログラムに基づいて前記半導体装置の電気的検査を実行することを特徴とする半導体装置の検査方法。
- 前記ウェハスペックコードの設定は、前記製造プロセス情報と前記ウェハスペックコードとを対応付ける対応表に基づいて行うことを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の検査方法。
- 前記電気的検査では、前記ウェハスペックコードをパラメータとして、検査項目、検査順番、検査判定基準の異なる複数のテストプログラムのいずれかを選定することを特徴とする請求項６又は７に記載の半導体装置の検査方法。
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