JP3808575B2 - Yield analysis method and apparatus - Google Patents

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JP3808575B2 JP00489097A JP489097A JP3808575B2 JP 3808575 B2 JP3808575 B2 JP 3808575B2 JP 00489097 A JP00489097 A JP 00489097A JP 489097 A JP489097 A JP 489097A JP 3808575 B2 JP3808575 B2 JP 3808575B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歩留まり解析方法及びその装置に係わり、特に半導体製品の歩留まりや不良を解析するのに好適な方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体製品の量産工程では、良否を判断するための試験結果を統計的に処理し、試験項目毎に検出された不良製品の数の分布を表示するというシステムが、工場のラインに組み込まれた状態で実用化されている。
【0003】
半導体製品のうち、例えば半導体メモリ装置のようなものは、セルを構成する同一回路が規則的に配置された領域が大部分を占めている。このような装置は、試験により発見された不良箇所の物理アドレスを求めて、マップ上に不良箇所を表示し、不良の原因を突き止めるための歩留まり解析を行うことも比較的容易であった。
【0004】
一方、CPUやマイクロコンピュータ、ASIC(Application Specific IC )等の論理回路製品については、同一回路が規則的に配置されたような構成は備えておらず、不良箇所の特定は困難であった。このような製品については、後述する故障シミュレーションから得られる故障辞書と、機能試験から得られる不良のあるパターン位置を示すアドレスや外部出力端子等を用いることで、回路内部の不良候補ノードを絞り込んでいく手法が用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
近年では、製品の規模が拡大し、また製造プロセスにおける微細化、回路構成の複雑化が進むなかで、製品の歩留まり向上という要請は増加する一方である。しかし、製品の試験結果から歩留まりの解析を行うのは情報量が十分ではなく、不良箇所を特定するための歩留まり解析は困難さを伴っていた。従来の製造ラインにおける試験は、良品と不良品とを判別するテスタ等を用いた特性試験が主であり、試験結果の加工及び分析により歩留まりの解析を行うには、新たな別ラインを設けるか、あるいは製造ラインを一旦停止して解析するなどの手法を採らざるを得なかった。さらには、解析手法も自動化されておらず熟練者による手作業に頼らざるを得ない面が多く、多大な時間と労力を必要としていた。
【0006】
また、論理回路製品は、上述したように同一構成の回路が規則的に配列された記憶装置とは異なり、回路構成に規則性がないので、従来の製造ラインにおける良品判別試験の結果を用いて不良箇所を特定することは困難であった。
【0007】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、チップ又はウェーハ上の不良候補のノードの位置を絞り込んで、その不良の原因を突き止める歩留まり解析を行うために有益な情報を提供することが可能な歩留まり解析方法及びその装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の歩留まり解析装置は、
複数のチップ又はウェーハに対して良否判定を行うための測定を行い得られた測定結果を出力する測定手段と、
前記チップ又はウェーハに対して故障シミュレーションを実行し、不良候補ノードを示した故障辞書を作成するシミュレーション実行部と、
前記チップ又はウェーハにおける各素子のレイアウトを示すレイアウト図を含むレイアウト情報を生成して出力するレイアウト情報生成部と、
前記チップ又はウェーハ上に存在するダストを検出してダストが前記チップ又はウェーハの表面上に分布する位置を示すダスト情報を出力するダスト検出手段と、
前記測定手段が出力した前記測定結果と、前記シミュレーション実行部が作成した前記故障辞書を照合して、良品候補ノード及び不良候補ノードを絞り込み、、前記レイアウト情報生成部が出力した前記レイアウト情報と、絞り込んだ前記良品候補ノード及び不良候補ノードとを対応付けて、前記レイアウト図上に前記良品候補ノード及び前記不良候補ノードを重畳表示するためのフェイルマップを作成し、前記良品候補ノード及び前記不良候補ノードの位置と、前記ダストの位置とを重畳させて、前記不良候補ノードの不良の原因を解析する制御部と、
前記フェイルマップを表示する表示部とを備えることを特徴とする。
【0009】
前記シミュレーション実行部は、前記故障シミュレーションの他に、回路パターンの論理記述の良否を判定するロジックシミュレーションと、各セルの機能記述の良否を判定する機能シミュレーションと、回路動作の良否を判定する回路シミュレーションとをさらに実行し、それぞれのシミュレーション結果を出力し、
前記制御部は、前記シミュレーション実行部が出力した前記シミュレーション結果と、前記測定手段が出力した前記測定結果とを照合して前記良品候補ノード及び不良候補ノードを絞り込み、前記レイアウト情報と、絞り込んだ前記良品候補ノード及び不良候補ノードとを対応付けて、前記レイアウト図上に前記良品候補ノード及び前記不良候補ノードを重畳表示するためのフェイルマップを作成してもよい。
【0010】
前記制御部は、前記不良候補ノードの位置と前記ダストの位置とが一致している箇所ではダストによる影響が高いと判断し、前記ダストの影響を除いて複数の前記チップ又はウェーハにおける所定数以上のものにおいて共通して前記不良候補ノード群が存在する場合には、その箇所の製造プロセスに異常がある可能性が高いと判断し、この判断結果に基づいて、前記表示手段に警告を表示させてもよい。
【0011】
本発明の歩留まり解析方法は、
測定手段を用いて複数のチップ又はウェーハの良否を判断するための測定を行い、測定結果を生成するステップと、
前記チップ又はウェーハの故障の有無を判定するためのシミュレーションを行い、故障が検出されたノードを示す故障辞書を生成するステップと、
前記測定結果と前記故障辞書とを照合して、良品候補ノード及び不良候補ノードを絞り込むステップと、
前記チップ又はウェーハにおける各素子のレイアウトを示すレイアウト図を含むレイアウト情報と、前記良品候補ノード及び前記不良候補ノードとを対応付けて、前記レイアウト図上に前記良品候補ノード及び前記不良候補ノードを重畳表示するためのフェイルマップを作成するステップと、
前記チップ又はウェーハ上に存在するダストの位置を検出するステップと、
前記良品候補ノード及び前記不良候補ノードの位置と、前記ダストの位置とを重畳させて、前記不良候補ノードの不良の原因を解析するステップと、
前記フェイルマップを表示手段に表示するステップと、
を備えることを特徴とする。
【0012】
前記不良候補ノードの不良の原因を解析するステップでは、前記不良候補ノードの位置と前記ダストの位置とが一致している箇所ではダストによる影響が高いと判断し、前記ダストの影響を除いて複数の前記チップ又はウェーハにおける所定数以上のものにおいて共通して前記不良候補ノード群が存在する場合には、その箇所の製造プロセスに異常がある可能性が高いと判断し、
この判断結果に基づいて、前記表示手段により警告を表示するステップをさらに備えてもよい。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態による歩留まり解析方法及びその装置では、測定試験を行って得られた情報に、故障シミュレーション等のシミュレーションによって得られた情報を用いて、不良候補ノードを絞り出し、この不良候補ノードとレイアウト情報とから、チップ又はウェーハ上における物理的な不良候補ノードの領域を割り出す。さらに、この物理的な不良候補ノードの領域と、ダスト情報に示されたダストの分布とを重畳して、不良の原因を解析する。また、このようにして得られた不良候補ノードの領域を、複数のチップ又はウェーハ毎に求めて統計的に処理し、多数のチップ又はウェーハ内で共通する不良を解析する。必要に応じて、各々の情報を蓄積しておき、また工場ラインにおいてモニタリングを行って異常を検出し、さらには所定数以上のチップ又はウェーハで不良が検出されたときには警告を行う。
【0014】
ここで、試験情報とは、半導体製品の製造時又は評価時において、抽出したロットあるいはサンプルに対し製品の良否を判定するためにテスタ等を用いて特性を測定した結果を収集し、統計処理を行ったものである。
【0015】
ロジックシミュレーション情報は、回路パターンが回路図に示された論理を正しく記述しているか否かをコンピュータシミュレーションを行って得たものである。ロジックシミュレーションは、あるノードにテストデータを入れたときに他のノードが1又は0に活性化されていくノードのレベルの変化を調べる活性化シミュレーションと同様なものである。
【0016】
故障シミュレーションは、回路パターンは論理上、機能上正しいが、上記試験情報を検証してシミュレーションを行った結果、発見した故障を示すものである。この故障シミュレーションにより、故障候補ノードを示した故障辞書が作成される。
【0017】
レイアウト情報は、各デバイスのウェーハ又はチップ上における物理的な位置を示すものである。但し、歩留まり解析では詳細なパターンまで示した情報は必要ではなく、各デバイスが存在する箇所をブロック等を用いて概略的に示したものであればよい。
【0018】
ダスト情報は、チップ又はウェーハ上に存在するダストの位置を検出して得られたものである。ダストは、偶発的に故障を引き起こすものである。本発明において解析の対象としているのは、製造プロセスに不良の原因があって、複数のチップ又はウェーハの共通した領域に不良が発生したような場合である。よって、ダストが原因で生じた不良は、歩留まり解析の対象から除外される。
【0019】
以下、本発明の一実施の形態について説明する。先ず、本実施の形態による歩留まり解析方法の概略を述べる。図3に、試験対象となるチップ31と試験データ32とを示す。チップ31は、物理的な領域a、b、c、dに分割されており、試験データ32は試験項目に応じてA、B、C、Dに分割されているとする。
【0020】
そして、矢印で示されたように、試験データAは、チップ31の領域aを対象とし、試験データBは領域b、試験データCは領域c、試験データDは領域dを対象としている。
【0021】
このような試験データA〜Dを用いてそれぞれの試験対象となる領域a、b、c、dを試験し、故障シミュレーションを実行することによって、不良候補ノードを示した故障辞書が生成される。この故障辞書と、各ノードのレイアウトを示したレイアウト情報を用いることで、図4(a)〜(d)に示されたような故障ノードのチップ31上の物理的な位置が示される。図4(a)に示されたように、試験データAを用いて故障シミュレーションを行い、故障が検出された不良候補ノード群が、ハッチングの施された領域41及び42に存在するものとする。試験データBを用いた故障シミュレーションでは、図4(b)のように領域43及び44に不良候補ノード群が存在する。試験データCを用いた故障シミュレーションにより、図4(c)に示された領域45及び46に不良候補ノード群が存在するとする。さらに、試験データDを用いた故障シミュレーションによって、図4(d)に示された領域47及び48に不良候補ノード群が存在するとする。
【0022】
そして、試験結果が図5のように表されたとする。試験データA及びBを用いた試験では、いずれも良品としてパスしており、図4(a)及び(b)における領域41〜44は良品候補ノード群となる。試験データCを用いた試験でフェイルしているため、図4(c)に示された領域45及び46が不良候補ノード群となる。
【0023】
この試験では、一旦不良が発見された時点で、以降の試験は行わないモードで行ったものとする。これにより、試験データDを用いた試験は未実行であり、図4(d)に示された領域は対象からはずれる。このように、図4(a)〜(d)に示された不良候補ノード群の領域を重畳させた後、図5のパス又はフェイル、実行又は未実行の試験結果に基づいて良品候補ノード群の領域を除外していくと、図6に示されたような結果が得られる。即ち、チップ31のうち物理的な領域51及び53は良品候補ノード群が存在し、領域52は不良候補ノード群が存在することになる。
【0024】
この後、ダストチェッカ15のダスト検出結果に基づいてダストによる不良候補ノード群が存在する物理的な領域を重畳させることで、領域52の不良の原因はダストによるものか否かを判断することができる。
【0025】
以上のような作業を、複数のチップに対して行い、得られた結果について統計処理を行うことで、不良候補ノード群の存在する物理的な領域が多数のチップで共通して現れるかどうかを判断し、不良品の傾向を把握することができる。上記処理をチップ単位で行う場合と同様に、ウェーハに対しても行って、不良ノード候補群がウェーハ上のどの物理的な領域に存在するかを判断することもできる。
【0026】
図1に、本実施の形態による歩留まり解析装置の構成を示す。測定装置11は、製品の特性を測定するためのものであって、例えばATE(APPROVAL TEST EQUIPMENT )等のテスタが用いられる。測定データ収集部12は、測定装置11から出力された測定データを収集する。測定データ収集部12は、収集したデータに対して統計処理まで行うものであってもよい。シミュレーション実行部14は、例えば上述した故障シミュレーションや論理シミュレーション、活性化シミュレーション等を実行するものである。シミュレーションには、他に各ブロックあるいは各セル単位の機能記述を調べる機能シミュレーションや、トランジスタレベルまで落とした回路の動作を調べる回路シミュレーション、論理シミュレーション及び機能シミュレーションを組み合わせたミックストシミュレーション等が含まれていてもよい。
【0027】
レイアウト情報生成部18は、回路におけるノードとのチップ又はウェーハ上の位置を示す情報の他に、ウェーハの外形情報、あるいはウェーハ内のチップ位置を示す情報等の読み込みを行い、各素子のウェーハ上、又はウェーハ内のチップ上のレイアウト情報を生成するものである。
【0028】
CADデータ収集部13は、シミュレーション実行部14が出力したシミュレーション結果と、レイアウト情報生成部18が出力したレイアウト情報とを読み込んでCADデータとして収集する。
【0029】
ダストチェッカ15は、チップ又はウェーハ上のダストを検出するもので、得られたダスト情報を出力する。このダスト情報は、ダスト情報収集部16に入力されて収集される。
【0030】
制御部17は、測定データ収集部12が収集した測定データと、CADデータ収集部13が収集したCADデータと、ダスト情報収集部16が収集したダスト情報とを与えられる。データ蓄積記憶部19は、制御部17に与えられた各種情報や、制御部17がこれらの情報に対して加工したものを与えられて蓄積する。制御部17は、データ蓄積記憶部19に蓄積された情報を用いて歩留まり解析を行う。具体的には、ウェーハ上、あるいはデバイス上に上記情報を重畳させて不良候補ノード群の領域を割り出するための処理を行う。
【0031】
表示部20は、データ蓄積記憶部19に蓄積された情報や、制御部17が加工した情報、さらには制御部17が解析して割り出した故障候補ノード群の存在する領域等の表示を行う。
【0032】
このような構成を備えた解析装置を用いて、歩留まり解析を行うときの処理の手順を、図2のフローチャートを用いて説明する。
【0033】
先ず、ステップ100として、測定装置11に試験プログラムを与えて試験モードを指定する。例えば、試験を領域毎に進めていく際に、いずれかの領域で故障箇所が発見されたらその時点で試験を終了するモードと、全ての領域に対する試験を終えるまで続行するモードとがあり、このいずれかの指定を行う。指定項目としては、試験の内容を示す項目、不良箇所の取り込み回数、あるいは不良が発見された場合の不良情報として不良の存在するパターン名称、アドレス外部端子のいずれのレベルまでを取り込むかという不良箇所のレベル等が存在する。
【0034】
ステップ102として、測定装置11により製品の特性を調べるための測定を実行し、ステップ104として測定データ収集部12により測定結果を収集する。この場合、測定装置11に予め指定されたモードで取り込んだ良/不良情報を分類して測定データ収集部12が収集する。試験により良/不良であった各々の試験データの名称もあわせて収集する。
【0035】
ステップ108として、シミュレーション実行部14において故障シミュレーションを実行し、故障辞書を作成する。ステップ110として、CADデータ収集部13が故障辞書の読み込みを行う。故障辞書には、故障が検出されたノードに関する試験データ毎の情報が含まれている。
【0036】
ステップ106として、制御部17において、測定データと故障辞書とを照合することで、回路における良品候補ノード/不良候補ノードの判定を行う。この場合、測定装置11の出力した測定結果に、不良と判定された箇所のアドレスや外部端子情報が含まれていると、この情報に故障辞書を照合することで、より良品候補ノード、不良候補ノードの絞り込みが容易となる。
【0037】
ステップ114として、レイアウト情報生成部18がレイアウト情報を読み込む。この情報には、図面上に表示された各ノードのレイアウト情報と、レイアウトと回路中のノードとの対応関係を示した情報が含まれている。
【0038】
ステップ112において、制御部17が良品候補ノード、不良品候補ノードを、レイアウト上の物理的な位置に対応付ける。さらにステップ116として、制御部17がレイアウト図上に良品候補ノード及び不良候補ノードを重畳表示するためのフェイルマップの作成を行う。
【0039】
ステップ120として、ダストチェッカ15がチップ又はウェーハ上のダストの検出を行い、ステップ122としてダスト情報収集部16がダスト情報の収集を行う。このダスト情報は、ダストがチップ又はウェーハの表面上に分布する位置を示すものである。
【0040】
ステップ118として、制御部17によりステップ116で作成した不良マップに、ダスト情報を重畳した不良マップを作成する。この不良マップを用いて、ステップ124においてダスト箇所と不良候補ノードとが一致している箇所においてはダストによる影響が高いといった解析を行う。
【0041】
上記ステップ100〜124における処理を複数のチップ又はウェーハに対して行い、ステップ126として得られた結果に対して統計を処理を行い、異常の有無の判断を行う。具体的には、ダストの影響を除いて多数のチップ又はウェーハの間で同様な箇所に不良候補ノードが存在したような場合は、その箇所の製造プロセスに異常がある可能性が高いと判断する。この判断結果に基づいて、必要に応じてステップ128として制御部17が表示部20に警告を表示する。
【0042】
このような本実施の形態によれば、従来は困難であった論理回路製品に対しても不良が存在する領域を絞り込むことが可能であり、歩留まりの解析に有効な情報を提供することができる。
【0043】
上述した実施の形態は一例であって、本発明を限定するものではない。例えば、図1に示された装置では、測定データ収集部12、ダスト情報収集部16、CADデータ収集部13、レイアウト情報生成部18を備えている。しかし、これらの収集部を介することなく、測定装置11、シミュレーション実行部14、レイアウト情報生成部18、ダストチェッカ15から直接情報が制御部17へ与えられてもよい。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の歩留まり解析方法及びその装置によれば、特性を測定した試験結果と、故障シミュレーション等によるシミュレーション結果と、各素子のレイアウト情報とを用いて不良候補ノードのチップ又はウェーハ上の位置を絞り込み、これにダストの分布とを組み合わせることで、不良の原因を突き止める歩留まり解析を容易且つ迅速に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による歩留まり解析装置の構成を示したブロック図。
【図2】本発明の一実施の形態による歩留まり解析方法の手順を示したフローチャート。
【図3】同歩留まり解析方法に基づいて、チップの不良箇所を解析するときの試験データA〜Dとチップの領域a〜dとの対応関係を示した説明図。
【図4】同歩留まり解析方法に基づいて、試験データA〜Dを用いて不良候補ノード群を検出した結果を示した説明図。
【図5】同歩留まり解析方法に基づいて、試験データA〜Dを用いて試験を行った結果を示した説明図。
【図6】同歩留まり解析方法に基づいて、試験データA〜Dを用いて試験を行い、得られた結果を重畳させて不良候補ノード群の領域を絞り込んだ状態を示した説明図。
【符号の説明】
11 測定装置
12 測定データ収集部
13 CADデータ収集部
14 シミュレーション実行部
15 ダストチェッカ
16 ダスト情報収集部
17 制御部
18 レイアウト情報生成部
19 データ蓄積記憶部
20 表示部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a yield analysis method and apparatus, and more particularly to a method and apparatus suitable for analyzing yield and defects of semiconductor products.
[0002]
[Prior art]
In the mass production process of semiconductor products, a system that statistically processes the test results to determine pass / fail and displays the distribution of the number of defective products detected for each test item is built into the factory line In practical use.
[0003]
Among semiconductor products, for example, semiconductor memory devices, for example, occupy most of the regions where the same circuits constituting the cells are regularly arranged. Such an apparatus is relatively easy to obtain a physical address of a defective part found by a test, display the defective part on a map, and perform a yield analysis to find out the cause of the defect.
[0004]
On the other hand, logic circuit products such as CPUs, microcomputers, and ASICs (Application Specific ICs) do not have a configuration in which the same circuits are regularly arranged, and it is difficult to identify defective portions. For such products, by using a failure dictionary obtained from failure simulation, which will be described later, and an address indicating a defective pattern position obtained from a function test, an external output terminal, and the like, the failure candidate nodes inside the circuit are narrowed down. The following methods are used.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, as the scale of products has increased, and the miniaturization in manufacturing processes and the complexity of circuit configurations have progressed, the demand for improving the yield of products has been increasing. However, the amount of information for analyzing the yield from the test results of the product is not sufficient, and the yield analysis for identifying the defective part has been difficult. Tests in the conventional production line are mainly characteristic tests using a tester that discriminates between non-defective products and defective products. In order to analyze the yield by processing and analyzing the test results, a new separate line should be provided. Alternatively, the production line must be stopped and analyzed. In addition, the analysis method is not automated, and there are many aspects that must be relied on by manual work by skilled workers, requiring a great deal of time and labor.
[0006]
In addition, unlike the storage device in which the same circuit configuration is regularly arranged as described above, the logic circuit product has no regularity in the circuit configuration, so that the result of the non-defective product discrimination test in the conventional production line is used. It was difficult to identify the defective part.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can provide useful information for performing a yield analysis to narrow down the position of a defective candidate node on a chip or a wafer and determine the cause of the defect. It is an object of the present invention to provide a yield analysis method and apparatus.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The yield analysis apparatus of the present invention is
A measurement means for outputting a measurement result obtained by performing a measurement for determining pass / fail for a plurality of chips or wafers;
A simulation execution unit that performs a failure simulation on the chip or the wafer and creates a failure dictionary indicating failure candidate nodes;
A layout information generator for generating and outputting layout information including a layout diagram showing a layout of each element in the chip or wafer;
Dust detection means for detecting dust present on the chip or wafer and outputting dust information indicating a position where the dust is distributed on the surface of the chip or wafer;
Collating the measurement result output by the measurement unit with the failure dictionary created by the simulation execution unit, narrowing down good product candidate nodes and failure candidate nodes, the layout information output by the layout information generation unit, A fail map for displaying the non-defective product candidate node and the defective candidate node on the layout diagram in association with the narrowed non-defective product candidate node and the defective candidate node is created, and the non-defective product candidate node and the defective candidate are created. A controller that superimposes the position of the node and the position of the dust to analyze the cause of the failure of the failure candidate node;
And a display unit for displaying the fail map.
[0009]
In addition to the failure simulation, the simulation execution unit includes a logic simulation for determining the quality of the logic description of the circuit pattern, a function simulation for determining the quality of the functional description of each cell, and a circuit simulation for determining the quality of the circuit operation. And output the simulation results for each.
The control unit collates the simulation result output from the simulation execution unit and the measurement result output from the measurement unit to narrow down the non-defective product candidate node and the defective candidate node, and narrows down the layout information and the narrowed down A non-defective product candidate node and a defective candidate node may be associated with each other to create a fail map for displaying the non-defective product candidate node and the defective candidate node on the layout diagram.
[0010]
The control unit determines that the influence of dust is high at a position where the position of the defect candidate node and the position of the dust coincide with each other, and excluding the influence of the dust, a predetermined number or more in the plurality of chips or wafers If the defect candidate node group exists in common, it is determined that there is a high possibility that there is an abnormality in the manufacturing process at that location, and a warning is displayed on the display unit based on the determination result. May be.
[0011]
The yield analysis method of the present invention is:
Performing measurement for determining the quality of a plurality of chips or wafers using a measurement means, and generating a measurement result;
Performing a simulation for determining the presence or absence of a failure of the chip or wafer, and generating a failure dictionary indicating a node in which the failure is detected;
Collating the measurement result with the fault dictionary and narrowing down non-defective candidate nodes and defective candidate nodes;
The non-defective product candidate node and the defective candidate node are superimposed on the layout diagram by associating layout information including a layout diagram showing a layout of each element on the chip or the wafer with the good product candidate node and the defective candidate node. Creating a fail map for display;
Detecting the position of dust present on the chip or wafer;
Superimposing the position of the good candidate node and the defect candidate node and the position of the dust to analyze the cause of the defect of the defect candidate node;
Displaying the fail map on a display means;
It is characterized by providing.
[0012]
In the step of analyzing the cause of the failure of the failure candidate node, it is determined that the influence of dust is high at a location where the position of the failure candidate node and the position of the dust match, In the case where the defect candidate node group exists in common in a predetermined number or more of the chips or wafers, it is determined that there is a high possibility that there is an abnormality in the manufacturing process at that location,
A step of displaying a warning by the display means based on the determination result may be further provided.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the yield analysis method and the apparatus according to an embodiment of the present invention, the failure candidate nodes are squeezed out using information obtained by simulation such as failure simulation as information obtained by performing the measurement test. From the node and layout information, the area of the physical failure candidate node on the chip or wafer is determined. Further, the cause of the failure is analyzed by superimposing the physical failure candidate node region and the dust distribution indicated in the dust information. Further, the defect candidate node area obtained in this way is obtained for each of a plurality of chips or wafers and statistically processed, and a defect common to many chips or wafers is analyzed. If necessary, each information is accumulated, and monitoring is performed in the factory line to detect an abnormality. Further, when a defect is detected in a predetermined number of chips or wafers, a warning is issued.
[0014]
Here, the test information is the result of collecting the results of measuring the characteristics using a tester or the like to determine the quality of the extracted lot or sample at the time of manufacture or evaluation of the semiconductor product, and performing statistical processing. It is what I did.
[0015]
The logic simulation information is obtained by performing computer simulation as to whether or not the circuit pattern correctly describes the logic shown in the circuit diagram. The logic simulation is the same as the activation simulation for examining the change in the level of a node in which other nodes are activated to 1 or 0 when test data is input to a certain node.
[0016]
In the failure simulation, the circuit pattern is logically and functionally correct, but indicates a failure found as a result of the simulation performed by verifying the test information. By this failure simulation, a failure dictionary indicating failure candidate nodes is created.
[0017]
The layout information indicates the physical position of each device on the wafer or chip. However, the yield analysis does not require information showing up to a detailed pattern, and it is sufficient if the location where each device exists is schematically shown using a block or the like.
[0018]
The dust information is obtained by detecting the position of dust present on the chip or wafer. Dust is an accidental failure. The object of analysis in the present invention is a case where there is a cause of a defect in the manufacturing process and a defect occurs in a common area of a plurality of chips or wafers. Therefore, defects caused by dust are excluded from the target of yield analysis.
[0019]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. First, an outline of the yield analysis method according to this embodiment will be described. FIG. 3 shows a chip 31 to be tested and test data 32. The chip 31 is divided into physical areas a, b, c, and d, and the test data 32 is divided into A, B, C, and D according to test items.
[0020]
As indicated by the arrows, the test data A covers the region a of the chip 31, the test data B covers the region b, the test data C covers the region c, and the test data D covers the region d.
[0021]
Using such test data A to D, the areas a, b, c, and d to be tested are tested and a fault simulation is executed, thereby generating a fault dictionary indicating defective candidate nodes. By using this failure dictionary and layout information indicating the layout of each node, the physical position of the failure node on the chip 31 as shown in FIGS. As shown in FIG. 4A, it is assumed that a failure simulation is performed using the test data A, and a failure candidate node group in which a failure is detected exists in the hatched regions 41 and 42. In the failure simulation using the test data B, there are defective candidate node groups in the areas 43 and 44 as shown in FIG. It is assumed that a failure candidate node group exists in the regions 45 and 46 shown in FIG. 4C by the failure simulation using the test data C. Further, it is assumed that a failure candidate node group exists in the areas 47 and 48 shown in FIG. 4D by the failure simulation using the test data D.
[0022]
Then, it is assumed that the test result is expressed as shown in FIG. In the test using the test data A and B, both pass as good products, and the areas 41 to 44 in FIGS. 4A and 4B are good product candidate node groups. Since the test using the test data C has failed, the areas 45 and 46 shown in FIG. 4C are defective candidate node groups.
[0023]
In this test, it is assumed that once a defect is found, the test is performed in a mode in which subsequent tests are not performed. As a result, the test using the test data D has not been performed, and the area shown in FIG. As described above, after superimposing the defective candidate node group areas shown in FIGS. 4A to 4D, the non-defective candidate node group is based on the pass or fail of FIG. 5 and the test result of execution or non-execution. When the region is excluded, the result as shown in FIG. 6 is obtained. That is, the physical areas 51 and 53 of the chip 31 have good candidate node groups, and the area 52 has defective candidate node groups.
[0024]
Thereafter, based on the dust detection result of the dust checker 15, it is possible to determine whether or not the cause of the defect in the area 52 is due to dust by superimposing a physical area where a defect candidate node group due to dust exists. it can.
[0025]
By performing the above operations on a plurality of chips and performing statistical processing on the obtained results, it is possible to determine whether a physical area where a defective candidate node group exists commonly appears on many chips. It is possible to judge and grasp the tendency of defective products. Similar to the case where the above processing is performed on a chip basis, it can also be performed on a wafer to determine in which physical region on the wafer the defective node candidate group exists.
[0026]
FIG. 1 shows the configuration of a yield analysis apparatus according to this embodiment. The measuring device 11 is for measuring the characteristics of a product, and for example, a tester such as ATE (APPROVAL TEST EQUIPMENT) is used. The measurement data collection unit 12 collects measurement data output from the measurement device 11. The measurement data collection unit 12 may perform statistical processing on the collected data. The simulation execution unit 14 executes, for example, the above-described failure simulation, logic simulation, activation simulation, and the like. Other simulations include functional simulations that examine the functional description of each block or cell unit, circuit simulations that examine the operation of circuits down to the transistor level, and mixed simulations that combine logic and functional simulations. May be.
[0027]
The layout information generation unit 18 reads not only the information indicating the position of the chip with respect to the node in the circuit or the position on the wafer, but also the outer shape information of the wafer, the information indicating the position of the chip in the wafer, and the like. Alternatively, layout information on a chip in the wafer is generated.
[0028]
The CAD data collection unit 13 reads the simulation result output from the simulation execution unit 14 and the layout information output from the layout information generation unit 18 and collects them as CAD data.
[0029]
The dust checker 15 detects dust on the chip or the wafer and outputs the obtained dust information. This dust information is input to the dust information collecting unit 16 and collected.
[0030]
The control unit 17 is given the measurement data collected by the measurement data collection unit 12, the CAD data collected by the CAD data collection unit 13, and the dust information collected by the dust information collection unit 16. The data storage / storage unit 19 is given and stores various information given to the control unit 17 and information processed by the control unit 17 with respect to the information. The control unit 17 performs yield analysis using the information stored in the data storage unit 19. Specifically, a process for determining the area of the defective candidate node group by superimposing the above information on the wafer or the device is performed.
[0031]
The display unit 20 displays information stored in the data storage unit 19, information processed by the control unit 17, and an area where a failure candidate node group analyzed and determined by the control unit 17 exists.
[0032]
A procedure of processing when yield analysis is performed using the analysis apparatus having such a configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0033]
First, as step 100, a test program is given to the measuring apparatus 11 to specify a test mode. For example, when a test is proceeded for each area, there are a mode in which a test is terminated when a failure location is found in any area, and a mode in which the test is completed until all areas have been tested. Specify either one. Specified items include items indicating the contents of the test, the number of times the defective part was taken in, or the pattern name where the defect exists as defect information when a defect is found, and the defective part to which level of the address external terminal There are various levels.
[0034]
In step 102, measurement for examining the characteristics of the product is performed by the measurement device 11, and in step 104, the measurement result is collected by the measurement data collection unit 12. In this case, the measurement data collection unit 12 collects the good / bad information captured in the measurement apparatus 11 in a mode designated in advance. Also collect the names of the test data that were good / bad in the test.
[0035]
In step 108, the simulation execution unit 14 executes a fault simulation and creates a fault dictionary. In step 110, the CAD data collection unit 13 reads the failure dictionary. The failure dictionary includes information for each test data regarding the node where the failure is detected.
[0036]
In step 106, the control unit 17 collates the measurement data with the failure dictionary, thereby determining the good product candidate node / defective candidate node in the circuit. In this case, if the measurement result output from the measurement apparatus 11 includes an address of a location determined to be defective or external terminal information, the failure dictionary is collated with this information, so that a non-defective candidate node and defect candidate can be obtained. It becomes easy to narrow down the nodes.
[0037]
In step 114, the layout information generation unit 18 reads layout information. This information includes layout information of each node displayed on the drawing and information indicating the correspondence between the layout and the nodes in the circuit.
[0038]
In step 112, the control unit 17 associates the non-defective product candidate nodes and the defective product candidate nodes with physical positions on the layout. Further, as step 116, the control unit 17 creates a fail map for superimposing and displaying non-defective product candidate nodes and defective product candidate nodes on the layout diagram.
[0039]
In step 120, the dust checker 15 detects dust on the chip or wafer, and in step 122, the dust information collection unit 16 collects dust information. This dust information indicates the position where dust is distributed on the surface of the chip or wafer.
[0040]
In step 118, a defect map is created by superimposing dust information on the defect map created in step 116 by the control unit 17. Using this defect map, in step 124, analysis is performed such that dust is highly influenced by a location where the dust location matches the failure candidate node.
[0041]
The processing in steps 100 to 124 is performed on a plurality of chips or wafers, statistics are processed on the result obtained in step 126, and the presence / absence of abnormality is determined. Specifically, if there is a defective candidate node at a similar location among many chips or wafers excluding the influence of dust, it is determined that there is a high possibility that there is an abnormality in the manufacturing process at that location. . Based on the determination result, the control unit 17 displays a warning on the display unit 20 as step 128 as necessary.
[0042]
According to the present embodiment, it is possible to narrow down a region where a defect exists even for a logic circuit product, which has been difficult in the past, and can provide information effective for yield analysis. .
[0043]
The above-described embodiment is an example and does not limit the present invention. For example, the apparatus shown in FIG. 1 includes a measurement data collection unit 12, a dust information collection unit 16, a CAD data collection unit 13, and a layout information generation unit 18. However, information may be directly given to the control unit 17 from the measurement device 11, the simulation execution unit 14, the layout information generation unit 18, and the dust checker 15 without going through these collection units.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the yield analysis method and the apparatus of the present invention, the failure candidate node chip or the test result obtained by measuring the characteristics, the simulation result by failure simulation, and the layout information of each element are used. By narrowing down the position on the wafer and combining this with the dust distribution, it is possible to easily and quickly perform a yield analysis to find the cause of the defect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a yield analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of a yield analysis method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a correspondence relationship between test data A to D and chip areas a to d when analyzing a defective portion of a chip based on the yield analysis method;
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a result of detecting a defective candidate node group using test data A to D based on the yield analysis method.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a result of a test using test data A to D based on the yield analysis method.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which a test is performed using test data A to D based on the yield analysis method, and the obtained results are superimposed to narrow down a region of a defective candidate node group.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Measuring apparatus 12 Measurement data collection part 13 CAD data collection part 14 Simulation execution part 15 Dust checker 16 Dust information collection part 17 Control part 18 Layout information generation part 19 Data storage storage part 20 Display part

Claims (5)

複数のチップ又はウェーハに対して良否判定を行うための測定を行い得られた測定結果を出力する測定手段と、
前記チップ又はウェーハに対して故障シミュレーションを実行し、不良候補ノードを示した故障辞書を作成するシミュレーション実行部と、
前記チップ又はウェーハにおける各素子のレイアウトを示すレイアウト図を含むレイアウト情報を生成して出力するレイアウト情報生成部と、
前記チップ又はウェーハ上に存在するダストを検出してダストが前記チップ又はウェーハの表面上に分布する位置を示すダスト情報を出力するダスト検出手段と、
前記測定手段が出力した前記測定結果と、前記シミュレーション実行部が作成した前記故障辞書を照合して、良品候補ノード及び不良候補ノードを絞り込み、、前記レイアウト情報生成部が出力した前記レイアウト情報と、絞り込んだ前記良品候補ノード及び不良候補ノードとを対応付けて、前記レイアウト図上に前記良品候補ノード及び前記不良候補ノードを重畳表示するためのフェイルマップを作成し、前記良品候補ノード及び前記不良候補ノードの位置と、前記ダストの位置とを重畳させて、前記不良候補ノードの不良の原因を解析する制御部と、
前記フェイルマップを表示する表示部と、
を備えることを特徴とする歩留まり解析装置。
A measurement means for outputting a measurement result obtained by performing a measurement for determining pass / fail for a plurality of chips or wafers;
A simulation execution unit that performs a failure simulation on the chip or the wafer and creates a failure dictionary indicating failure candidate nodes;
A layout information generator for generating and outputting layout information including a layout diagram showing a layout of each element in the chip or wafer;
Dust detection means for detecting dust present on the chip or wafer and outputting dust information indicating a position where the dust is distributed on the surface of the chip or wafer;
Collating the measurement result output by the measurement unit with the failure dictionary created by the simulation execution unit, narrowing down good product candidate nodes and failure candidate nodes, the layout information output by the layout information generation unit, A fail map for displaying the non-defective product candidate node and the defective candidate node on the layout diagram in association with the narrowed non-defective product candidate node and the defective candidate node is created, and the non-defective product candidate node and the defective candidate are created. A controller that superimposes the position of the node and the position of the dust to analyze the cause of the failure of the failure candidate node;
A display unit for displaying the fail map;
A yield analysis apparatus comprising:
前記シミュレーション実行部は、前記故障シミュレーションの他に、回路パターンの論理記述の良否を判定するロジックシミュレーションと、各セルの機能記述の良否を判定する機能シミュレーションと、回路動作の良否を判定する回路シミュレーションとをさらに実行し、それぞれのシミュレーション結果を出力し、
前記制御部は、前記シミュレーション実行部が出力した前記シミュレーション結果と、前記測定手段が出力した前記測定結果とを照合して前記良品候補ノード及び不良候補ノードを絞り込み、前記レイアウト情報と、絞り込んだ前記良品候補ノード及び不良候補ノードとを対応付けて、前記レイアウト図上に前記良品候補ノード及び前記不良候補ノードを重畳表示するためのフェイルマップを作成することを特徴とする請求項1記載の歩留まり解析装置。
In addition to the failure simulation, the simulation execution unit includes a logic simulation for determining the quality of the logic description of the circuit pattern, a function simulation for determining the quality of the functional description of each cell, and a circuit simulation for determining the quality of the circuit operation. And output the simulation results for each.
The control unit collates the simulation result output from the simulation execution unit and the measurement result output from the measurement unit to narrow down the non-defective product candidate node and the defective candidate node, and narrows down the layout information and the narrowed down 2. A yield analysis according to claim 1, wherein a failure map is created for associating non-defective product candidate nodes and non-defective candidate nodes and displaying the non-defective product candidate nodes and the defective candidate nodes on the layout diagram. apparatus.
前記制御部は、前記不良候補ノードの位置と前記ダストの位置とが一致している箇所ではダストによる影響が高いと判断し、前記ダストの影響を除いて複数の前記チップ又はウェーハにおける所定数以上のものにおいて共通して前記不良候補ノード群が存在する場合には、その箇所の製造プロセスに異常がある可能性が高いと判断し、この判断結果に基づいて、前記表示手段に警告を表示させることを特徴とする請求項1又は2記載の歩留まり解析装置。The control unit determines that the influence of dust is high at a position where the position of the defect candidate node and the position of the dust coincide with each other, and excluding the influence of the dust, a predetermined number or more in the plurality of chips or wafers If the defect candidate node group exists in common, it is determined that there is a high possibility that there is an abnormality in the manufacturing process at that location, and a warning is displayed on the display means based on the determination result The yield analysis apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that 測定手段を用いて複数のチップ又はウェーハの良否を判断するための測定を行い、測定結果を生成するステップと、
前記チップ又はウェーハの故障の有無を判定するためのシミュレーションを行い、故障が検出されたノードを示す故障辞書を生成するステップと、
前記測定結果と前記故障辞書とを照合して、良品候補ノード及び不良候補ノードを絞り込むステップと、
前記チップ又はウェーハにおける各素子のレイアウトを示すレイアウト図を含むレイアウト情報と、前記良品候補ノード及び前記不良候補ノードとを対応付けて、前記レイアウト図上に前記良品候補ノード及び前記不良候補ノードを重畳表示するためのフェイルマップを作成するステップと、
前記チップ又はウェーハ上に存在するダストの位置を検出するステップと、
前記良品候補ノード及び前記不良候補ノードの位置と、前記ダストの位置とを重畳させて、前記不良候補ノードの不良の原因を解析するステップと、
前記フェイルマップを表示手段に表示するステップと、
を備えることを特徴とする歩留まり解析方法。
Performing measurement for determining the quality of a plurality of chips or wafers using a measurement means, and generating a measurement result;
Performing a simulation for determining the presence or absence of a failure of the chip or wafer, and generating a failure dictionary indicating a node in which the failure is detected;
Collating the measurement result with the fault dictionary and narrowing down non-defective candidate nodes and defective candidate nodes;
The non-defective product candidate node and the defective candidate node are superimposed on the layout diagram by associating layout information including a layout diagram showing a layout of each element on the chip or the wafer with the good product candidate node and the defective candidate node. Creating a fail map for display;
Detecting the position of dust present on the chip or wafer;
Superimposing the position of the good candidate node and the defect candidate node and the position of the dust to analyze the cause of the defect of the defect candidate node;
Displaying the fail map on a display means;
A yield analysis method characterized by comprising:
前記不良候補ノードの不良の原因を解析するステップでは、前記不良候補ノードの位置と前記ダストの位置とが一致している箇所ではダストによる影響が高いと判断し、前記ダストの影響を除いて複数の前記チップ又はウェーハにおける所定数以上のものにおいて共通して前記不良候補ノード群が存在する場合には、その箇所の製造プロセスに異常がある可能性が高いと判断し、
この判断結果に基づいて、前記表示手段により警告を表示するステップをさらに備えることを特徴とする請求項4記載の歩留まり解析方法。
In the step of analyzing the cause of the failure of the failure candidate node, it is determined that the influence of dust is high at a location where the position of the failure candidate node and the position of the dust match, In the case where the defect candidate node group exists in common in a predetermined number or more of the chips or wafers, it is determined that there is a high possibility that there is an abnormality in the manufacturing process at that location,
5. The yield analysis method according to claim 4, further comprising a step of displaying a warning by the display means based on the determination result.
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