JP5022041B2 - 不良解析装置、不良解析方法および不良解析プログラム - Google Patents

Description

本発明は、製品の製造工程内と完成後に行われる検査の検査結果をもとに製品に発生した不良の解析を行う不良解析装置、不良解析方法および不良解析プログラムに関する。

製品、例えば、半導体装置やパーソナルコンピュータは、数百の製造工程を経て製造されている。これらの製造工程の前後では、検査が行われ、不良品はその都度排除されている。しかし、製品の完成後の検査で不良が判明する場合がある。このような不良は、ある製造工程で軽微な異常が生じ、製品としては不良品でないので製品は軽微な異常を含むまま良品として次の製造工程を実施したが、複数の製造工程を経るうちに異常が不良に発展したものと考えられる。このとき、複数の製造工程の前後で行われている複数の検査の検査結果は互いに、軽微な異常に起因する微小な変化をとらえているはずである。この微小な変化の有無は複数の検査結果の相関分析により検出することができる。そして、この相関分析を繰り返し、製造工程の着工履歴をさかのぼるように分析対象の検査をさかのぼれば最終的に、不良の発生原因となった軽微な異常を発生させた製造工程および製造装置を特定することができる。

しかし、数百の製造工程に対応して、検査も数百におよぶため、一対の検査の組すべてに対し相関分析を実施すると、相関分析の回数が１万回を超え異常を発生させた製造工程を特定するのに時間がかかっていた。

このような相関分析を支援する技術として、例えば過去の分析パターンを元に分析実行する技術（例えば、特許文献１参照）と、歩留まり分析に回帰木分析を適用する技術（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
特開２００３−３９７８８２号公報 特開２０００−２８４５７８号公報

相関分析に時間がかかるのは、回数が多いからであるが、その１回の相関分析毎にも時間がかかっていることがわかった。個々の検査の検査結果がそのままでは、相関分析にかけられず、相関分析毎に検査結果を加工する時間が必要であった。

本発明は前記の問題点を解決しようとするもので、その目的は、不良の検出後、短時間で相関分析が行える不良解析装置、不良解析方法および不良解析プログラムを提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の不良解析装置は、
製品の不良の発生前における、製品の検査毎の検査項目に関係付けられたその検査結果を、正常時データとして記憶する正常時データ記憶部と、
前記不良の発生前に、記憶された複数の前記検査項目の中から一対の前記検査項目の組み合わせの数に応じた数の、一対の前記検査項目の組を生成する組生成部と、
前記不良の発生前に、前記組毎に一対の前記検査項目の前記正常時データ間で正常時相関強度を算出する正常時相関強度算出部と、
前記不良の発生前における、前記正常時相関強度が閾値未満である前記組を、弱相関の組として記録したマスクデータベースを作成するマスクデータベース作成部と、
前記不良の発生後における、不良品の製品ロット番号に関係付けられた前記検査結果を、異常時データとして記憶する異常時データ記憶部と、
前記弱相関の組毎に一対の前記検査項目の前記異常時データ間で異常時相関強度を算出する異常時相関強度算出部と、
前記異常時相関強度の強い順に前記弱相関の組に順番を付与する順番付与部と、
前記順番の早い順に前記弱相関の組を構成する前記検査項目を不良原因項目として読み出す不良原因項目読み出し部とを有することを特徴とする。

また、本発明の不良解析方法は、
コンピュータが、
製品の不良の発生前における、製品の検査毎の検査項目に関係付けられたその検査結果を、正常時データとして記憶し、
前記不良の発生前に、記憶された複数の前記検査項目の中から一対の前記検査項目の組み合わせの数に応じた数の、一対の前記検査項目の組を生成し、
前記不良の発生前に、前記組毎に一対の前記検査項目の前記正常時データ間で正常時相関強度を算出し、
前記不良の発生前における、前記正常時相関強度が閾値未満である前記組を、弱相関の組として記録したマスクデータベースを作成し、
前記不良の発生後における、不良品の製品ロット番号に関係付けられた前記検査結果を、異常時データとして記憶し、
前記弱相関の組毎に一対の前記検査項目の前記異常時データ間で異常時相関強度を算出し、
前記異常時相関強度の強い順に前記弱相関の組に順番を付与し、
前記順番の早い順に前記弱相関の組を構成する前記検査項目を不良原因項目として読み出すことを特徴とする。

また、本発明の不良解析プログラムは、
コンピュータに、
製品の不良の発生前における、製品の検査毎の検査項目に関係付けられたその検査結果を、正常時データとして記憶する正常時データ記憶手順と、
前記不良の発生前に、記憶された複数の前記検査項目の中から一対の前記検査項目の組み合わせの数に応じた数の一対の前記検査項目の組を生成する組生成手順と、
前記不良の発生前に、前記組毎に一対の前記検査項目の前記正常時データ間で正常時相関強度を算出する正常時相関強度算出手順と、
前記不良の発生前における、前記正常時相関強度が閾値未満である前記組を、弱相関の組として記録したマスクデータベースを作成するマスクデータベース作成手順と、
前記不良の発生後における、不良品の製品ロット番号に関係付けられた前記検査結果を、異常時データとして記憶する異常時データ記憶手順と、
前記弱相関の組毎に一対の前記検査項目の前記異常時データ間で異常時相関強度を算出する異常時相関強度算出手順と、
前記異常時相関強度の強い順に前記弱相関の組に順番を付与する順番付与手順と、
前記順番の早い順に前記弱相関の組を構成する前記検査項目を不良原因項目として読み出す不良原因項目読み出し手順とを実行させることを特徴とする。

このような本発明によれば、不良の検出後、短時間で相関分析が行える不良解析装置、不良解析方法および不良解析プログラムを提供することができる。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。

図１に示すように、不良解析装置３０は、受信部１５、検査結果記憶部３１、被検査対象記憶部２９と、変換式作成支援部１７、変換式記憶部１８、データ変換部１９、変換済データ記憶部２０、相関分析処理部２１、相関分析結果記憶部２２、出力部２５、マスクデータベース記憶部２４、マスクデータベース作成支援部２３、不良原因項目抽出支援部２７、不良原因製造装置抽出支援部２８を有している。なお、不良解析装置３０は、着工履歴１０を出力する着工履歴作成装置９を含んでいてもよいし、着工履歴作成装置９を外部において接続してもよい。また、検査結果記憶部３１は、変換前データ記憶部３２と、正常時データ記憶部３３とを有している。

不良解析装置３０の外部には、製造工程内検査装置群１として、製品の部品であるデバイスの検査を行いデバイス寸法検査結果４を出力するデバイス寸法検査装置３、デバイスの検査を行いデバイス電気特性検査結果６を出力するデバイス電気特性検査装置５、製品の検査を行い製造工程内製品検査結果８を出力する製造工程内製品検査装置７が配置されている。また、不良解析装置３０の外部には、完成後検査装置群２として、デバイスの検査を行い完成後デバイス検査結果１２を出力する完成後デバイス検査装置１１、製品の検査を行い完成後製品検査結果１４を出力する完成後製品検査装置１３が配置されている。

図２に示すように、変換式作成支援部１７は、組生成部４１、正常時データ読み出し部４２、正常時項目間散布図作成部４３、正常時項目間散布図表示部４４、エラー判定基準値設定支援部４５、エラー変換式設定支援部４６、文字データ変換式設定支援部４７、数値データ変換式設定支援部４８、正常時データ変換部４９、正常時項目間散布図記憶部５０を有している。

図３に示すように、マスクデータベース作成支援部２３は、正常時相関強度算出部５１、相関強度判定部５２、相関ラベル付与部５３を有している。

図４に示すように、相関分析処理部２１は、組抽出部５５、検査項目読み出し部５６、変換済データ読み出し部５７、相関強度算出部５８、順番付与部５９を有している。

図５に示すように、不良原因項目抽出支援部２７は、不良原因項目読み出し部６１、変換済データ読み出し部６２、原因・出現項目間散布図作成部６３、原因・出現項目間散布図表示部６４、正常時項目間散布図抽出部６５、正常時項目間散布図の重ね表示部６６、不良原因項目指定支援部６７を有している。

図６に示すように、不良原因製造装置抽出支援部２８は、着工履歴抽出部７１、着工履歴一覧表示部７２、マーカー表示部７３、被検査対象表示部７４、不良原因製造装置指定支援部７５を有している。

次に、前記で説明した不良解析装置３０を用いた不良解析方法について説明する。製品が製造工程を流れ、複数の製品が順次製造されているとする。

図７に示すように、本発明の実施形態に係る不良解析方法では、まず、ステップＳ１で、着工履歴作成装置９（図１参照）において、製品ごとの着工履歴１０を作成する。ステップＳ２で、着工履歴作成装置９が、製品毎の着工履歴１０を、製品を識別可能な製品ロット番号に関係付けて記憶する。

次に、ステップＳ３で、被検査対象記憶部２９において、各検査、例えば、図１のデバイス寸法検査装置３によって行われる検査等によって、不良と判定された場合に、不良の原因となっている部品名と、その部品を直接製造している製造工程名と製造装置を、被検査対象として、その検査の検査項目に関係付けて記憶する。

ステップＳ４で、製造工程内検査装置群１のデバイス寸法検査装置３、デバイス電気特性検査装置５、製造工程内製品検査装置７、完成後検査装置群２の完成後デバイス検査装置１１、完成後製品検査装置１３において、製品毎に検査項目毎の検査を実施する。

ステップＳ５で、製造工程内検査装置群１のデバイス寸法検査装置３、デバイス電気特性検査装置５、製造工程内製品検査装置７、完成後検査装置群２の完成後デバイス検査装置１１、完成後製品検査装置１３のそれぞれにおいて、デバイス寸法検査結果４、デバイス電気特性検査結果６、製造工程内製品検査結果８、完成後デバイス検査結果１２、完成後製品検査結果１４を、検査した製品の製品ロット番号と、検査した検査項目とに関係付けて記憶する。

ステップＳ６で、強相関強度の組の検出支援方法（前処理）を実施する。ここでは、製品の不良の発生に備えて、事前の前処理を行う。この前処理により、一対の検査項目を組（検査項目の組）として、複数の組の相関強度の迅速な算出が可能になり、この複数の組の中から強相関強度の組を検出できる。

例えば、強相関強度の組の例としては、図８の項目間分散図を上げることができる。このような強相関強度は、不良の発生原因によってもたらされていると考えられる。検査項目Ａと検査項目Ｂとが不良の発生原因からともに影響を受けている表れであると考えられる。一方、弱相関強度の組の例としては、図９の項目間分散図を上げることができる。このような弱相関強度は、検査項目Ａと検査項目Ｂとの少なくとも一方が不良の発生原因から影響を受けていない表れであると考えられる。

より具体的な例として、半導体装置が製品であり、半導体装置の回路パターンが検査の対象である場合を考える。図１０に示すように、製造工程内検査項目として、「配線１寸法」「配線１異物数」「配線１外観」「配線１抵抗」などの検査が行われているとする。相関分析の対象となる一対の製造工程内検査項目の組としては、「配線１寸法」と「配線１異物数」の組、「配線１寸法」と「配線１外観」の組、「配線１外観」と「配線１異物数」の組、「配線１抵抗」と「配線１寸法」の組、「配線１抵抗」と「配線１異物数」の組、「配線１抵抗」と「配線１外観」の組の６組が生成できる。なお、「配線１寸法」と「配線１寸法」の組のような同一の検査項目の組も組み合わせ的には構成できるが相関強度を求めることに物理的意義がないので対象外にしている。また、「配線１寸法」と「配線１異物数」の組と、検査項目の順番を逆にした「配線１異物数」と「配線１寸法」の組も、組み合わせ的には２組とカウントできるが、相関強度は互いに等しくなり一方のみを求めれば十分であるので他方は対象外にしている。

そして、図１１は、「配線１抵抗」と「配線１寸法」の組の項目間散布図である。横軸の「配線１寸法」と縦軸の「配線１抵抗」は対数表記している。正常時においても配線１寸法と配線１抵抗は比例関係を有するが、異常が生じ、さらに配線寸法が細くなりさらには断線（オープン）すると配線抵抗は高抵抗から測定範囲を超え上限値となる高抵抗を示す。すなわち、正常時よりも寸法が細くなることにより、相関強度が強くなることが判る。そして、この「配線１抵抗」と「配線１寸法」の組のように、「製品の合否」を含む組による相関分析だけでなく、各製造工程内検査項目間での相関分析も不良原因項目の抽出に有効であることがわかる。

また、別の具体的な例として、半導体装置を有したパーソナルコンピュータが製品であり、検査の対象が、パーソナルコンピュータの完成後検査項目と、半導体装置の製造工程内検査項目とである場合を考える。

図１２に示すように、製造工程内検査項目として、「配線１寸法」「配線１異物数」「配線１外観」「配線１抵抗」「配線２寸法」「配線２異物数」「配線２外観」「配線２抵抗」の検査が行われているとする。完成後検査項目として、パス（Ｐａｓｓ）かフェイル（Ｆａｉｌ）の２値の評価による「電源ＯＦＦショートチェック」「電源ＯＮショートチェック」「ＯＳ起動チェック」「ＣＰＵ動作チェック」「メモリ動作チェック」「マージンチェック」「製品合否」の検査が行われているとする。そして、部品の半導体装置は配線１と配線２の２層構造である場合に、説明を簡単にするため、例えば、配線２は製造上不良が発生しない構造であると仮定できれば、検査項目に「配線２寸法」「配線２異物数」「配線２外観」「配線２抵抗」を含む組を相関分析の対象外にすることができる。

そして、図１３は、「配線１寸法」と「電源ＯＦＦショートチェック（電源ＯＮショートチェック）」の組の項目間散布図である。縦軸の「電源ＯＦＦショートチェック（電源ＯＮショートチェック）」は、パス（Ｐａｓｓ）かフェイル（Ｆａｉｌ）の２値で評価されているので、パスは数値の１に変換し、フェイルは数値の０に変換している。図１３に示すように、「配線１寸法」が大であると、配線１にショートが発生し、待機電流の増加や、異常電流が発生するため、「電源ＯＦＦショートチェック（電源ＯＮショートチェック）」でフェイルになる。したがって、配線１のショートが、「配線１寸法」と「電源ＯＦＦショートチェック（電源ＯＮショートチェック）」で判定できる。逆に、「配線１寸法」と「電源ＯＦＦショートチェック（電源ＯＮショートチェック）」の組の相関強度が強ければ、部品である第１配線のショートが不良の原因であることが推測できる。そして、第１配線の製造工程、製造装置が不良の発生原因であると考えることができる。そこで、話が戻るが、ステップＳ３においては、被検査対象記憶部２９で、「配線１寸法」と「電源ＯＦＦショートチェック（電源ＯＮショートチェック）」の組の相関強度が強ければ、不良の原因となっている部品名として第１配線と第１配線の製造工程とを抽出できるように、「配線１寸法」と「電源ＯＦＦショートチェック（電源ＯＮショートチェック）」の組と、部品名の第１配線と第１配線の製造工程とを関係付けて記憶しておけば便利である。

図１４は、「配線１寸法」と「ＯＳ起動チェック」の組の項目間散布図である。縦軸の「ＯＳ起動チェック」は、パス（Ｐａｓｓ）かフェイル（Ｆａｉｌ）の２値で評価されているので、パスは数値の１に変換し、フェイルは数値の０に変換している。図１４に示すように、「配線１寸法」が小であると、配線１にオープンが発生し、ＯＳが起動しないため、「ＯＳ起動チェック」でフェイルになる。したがって、配線１のオープンが、「配線１寸法」と「ＯＳ起動チェック」で判定できる。逆に、「配線１寸法」と「ＯＳ起動チェック」の組の相関強度が強ければ、部品である第１配線のオープンが不良の原因であることが推測できる。そして、第１配線の製造工程、製造装置が不良の発生原因であると考えることができる。ステップＳ３においては、被検査対象記憶部２９で、「配線１寸法」と「ＯＳ起動チェック」の組の相関強度が強ければ、不良の原因となっている部品名として第１配線と第１配線の製造工程とを抽出できるように、「配線１寸法」と「ＯＳ起動チェック」の組と、部品名の第１配線と第１配線の製造工程とを関係付けて記憶しておけば便利である。

図１５は、「配線１寸法」と「製品合否」の組の項目間散布図である。縦軸の「製品合否」は、パス（Ｐａｓｓ）かフェイル（Ｆａｉｌ）の２値で評価されているので、パスは数値の１に変換し、フェイルは数値の０に変換している。図１５に示すように、「配線１寸法」が小であると配線１にオープンが発生し、「配線１寸法」が大であると配線１にショートが発生し、「製品合否」でフェイルになる。したがって、配線１のオープンとショートが、「配線１寸法」と「製品合否」で判定できる。逆に、「配線１寸法」と「製品合否」の組の相関強度が強ければ、部品である第１配線のオープンとショートが不良の原因であることが推測できる。そして、第１配線の製造工程、製造装置が不良の発生原因であると考えることができる。ステップＳ３においては、被検査対象記憶部２９で、「配線１寸法」と「製品合否」の組の相関強度が強ければ、不良の原因となっている部品名として第１配線と第１配線の製造工程とを抽出できるように、「配線１寸法」と「製品合否」の組と、部品名の第１配線と第１配線の製造工程とを関係付けて記憶しておけば便利である。

図１６は、「配線１異物数」と「ＯＳ起動チェック（製品合否）」の組の項目間散布図である。図１６に示すように、「配線１異物数」が多くなると配線１にオープンが発生し、ＯＳおよび製品は起動しないため、「ＯＳ起動チェック（製品合否）」でフェイルになる。したがって、配線１のオープンが、「配線１異物数」と「ＯＳ起動チェック（製品合否）」で判定できる。逆に、「配線１異物数」と「ＯＳ起動チェック（製品合否）」の組の相関強度が強ければ、部品である第１配線のオープンが不良の原因であることが推測できる。そして、第１配線の製造工程、製造装置が不良の発生原因であると考えることができる。ステップＳ３においては、被検査対象記憶部２９で、「配線１異物数」と「ＯＳ起動チェック（製品合否）」の組の相関強度が強ければ、不良の原因となっている部品名として第１配線と第１配線の製造工程とを抽出できるように、「配線１異物数」と「ＯＳ起動チェック（製品合否）」の組と、部品名の第１配線と第１配線の製造工程とを関係付けて記憶しておけば便利である。

図１７は、「配線１抵抗」と「ＯＳ起動チェック（製品合否）」の組の項目間散布図である。図１７に示すように、「配線１抵抗」が大きくなると、動作タイミングに遅延が発生するため、「ＯＳ起動チェック（製品合否）」でフェイルになる。したがって、配線１の動作タイミングの遅延が、「配線１抵抗」と「ＯＳ起動チェック（製品合否）」で判定できる。逆に、「配線１抵抗」と「ＯＳ起動チェック（製品合否）」の組の相関強度が強ければ、部品である第１配線の動作タイミングの遅延が不良の原因であることが推測できる。そして、第１配線の製造工程、製造装置が不良の発生原因であると考えることができる。ステップＳ３においては、被検査対象記憶部２９で、「配線１抵抗」と「ＯＳ起動チェック（製品合否）」の組の相関強度が強ければ、不良の原因となっている部品名として第１配線と第１配線の製造工程とを抽出できるように、「配線１抵抗」と「ＯＳ起動チェック（製品合否）」の組と、部品名の第１配線と第１配線の製造工程とを関係付けて記憶しておけば便利である。

次に、図７に戻り、ステップＳ６の後に、製品の不良が検出されたとする。製品の不良の発生が、例えば、完成後製品検査装置１３で検出されると、ステップＳ７で、完成後製品検査装置１３において、不良発生信号が送信され、受信部１５において、不良発生信号が受信される。なお、ステップＳ７は、必ずしも必要でない。

ステップＳ８で、受信部１５が、不良を検出した完成後製品検査装置１３から不良品の製品ロット番号を取得する。なお、製品ロット番号の取得は、完成後製品検査装置１３等の検査装置による必要はなく、オペレータの受信部１５（入力装置）への入力によってもよい。

ステップＳ９で、受信部１５が、不良を検出した完成後製品検査装置１３から不良を検出した検査の検査項目、すなわち不良出現項目を取得する。なお、不良出現項目の取得は必ずしも必要ではないが、不良出現項目を取得することによって、相関分析を行う組には、不良出現項目を含んだ組を選べばよいので、相関分析を行う組の数を減らすことができる。

ステップＳ１０で、強相関強度の組の検出支援方法（メイン処理）を実施する。ここでは、既に発生した製品の不良に対して、事後のメイン処理を行う。このメイン処理により、一対の検査項目を組として、複数の組の相関強度の迅速な算出が可能になり、この複数の組の中から強相関強度の組を検出できる。なお、詳細は後述する。

ステップＳ１１で、不良原因項目抽出支援部２７において、不良原因項目の抽出支援方法を実施する。具体的には、強相関強度の組を構成する検査項目の中から不良原因項目を抽出する支援をする。

ステップＳ１２で、不良原因製造装置抽出支援部２８において、不良原因製造装置の抽出支援方法を実施する。具体的には、不良原因項目で検出された軽微な異常を形成した不良原因製造装置を、着工履歴１０を用いて抽出する支援をする。

次に、図７のステップＳ６の強相関強度の組の検出支援方法（前処理）の詳細について説明する。この前処理は不良検出前の処理である。検査結果は、正常時データとして扱われる。

図１８に示すように、まず、ステップＳ２１で、受信部１５において、製品の製品ロット番号毎かつ検査項目毎に、検査結果として、デバイス寸法検査結果４（図１参照）、デバイス電気特性検査結果６、製造工程内製品検査結果８、完成後デバイス検査結果１２、完成後製品検査結果１４を受信する。

次に、ステップＳ２２で、正常時データ記憶部３３において、検査項目ごとの検査結果４、６、８、１２、１４を、正常時データとして、検査項目と関係付けて記憶する。

ステップＳ２３で、変換式作成支援部１７において、正常時データを相関分析可能なデータに変換可能な複数のデータ変換式を、オペレータが作成する支援をする。ステップＳ２３は、ステップＳ２４乃至Ｓ３３からなっており、以下、順に説明する。

ステップＳ２４で、組生成部４１（図２参照）において、一対の検査項目を順次読み出し、組を生成する。

ステップＳ２５で、正常時データ読み出し部４２において、組を構成するそれぞれの検査項目に対応する正常時データを読み出す。

ステップＳ２６で、正常時項目間散布図作成部４３において、組毎に、組を構成する一対の検査項目による正常時項目間散布図を作成する。

ステップＳ２７で、正常時項目間散布図表示部４４において、正常時項目間散布図を表示部に画面表示し、オペレータに変換を促す。

ステップＳ２８で、エラー判定基準値設定支援部４５において、正常時データからエラーデータを削除したり、特定数値に変換したりする前段階として、エラーデータか否かの判定基準値の設定の支援をする。そして、エラー判別式が設定される。

具体的には、図１９の正常時項目間散布図が表示部に画面表示されているとする。オペレータは、データａを相関分析の対象にすべきデータであり、データｂは相関分析の対象にすべきでないエラーデータであると判断したとする。すなわち、データａのみでは正しい相関関数ｄが得られるが、データｂも含めると誤った相関関数ｃが得られてしまう。エラー判定基準値設定支援部４５は、エラーデータを判別可能な判定基準値３５の指定を促す。オペレータによって、判定基準値３５がＧＵＩにより入力されると、判定基準値３５の設定が完了する。

ステップＳ２９で、エラー変換式設定支援部４６において、エラーデータの変換式（変換方法）の設定の支援をする。具体的には、判定基準値３５によって判別されたエラーデータを、図２０に示すように削除したり、特定数値に変換したりする。

ステップＳ３０で、文字データ変換式設定支援部４７において、正常時データ内の文字データを数値データに変換する変換式（変換方法）の設定を支援する。具体的には、図２３に示すように、検査項目Ｂが「製品合否」のように、パス（Ｐａｓｓ）かフェイル（Ｆａｉｌ）の２値で評価されている場合に、パスは数値の１に変換し、フェイルは数値の０に変換できるように、オペレータの変換式の設定の支援をする。

ステップＳ３１で、数値データ変換式設定支援部４８において、正常時データの数値データの符号変換や対数変換を行う変換式（変換方法）の設定を支援する。具体的には、符号変換では、正負の符号を入れ替えたり、どちらか一方の符号に統一したりする。対数変換では、図２１の自然数表記のように、強相関強度が得られない場合であっても、図２２の対数表記では、強相関強度が得られる場合がある。これは、データ群ａ１がデータ群ａ２に変換され、データ群ｂ１がデータ群ｂ２に変換されているからである。

ステップＳ３２で、正常時データ変換部４９において、正常時データを設定したデータ変換式に基づいて変換し、正常時項目間散布図を修正する。なお、前記のステップＳ２８からＳ３２は、繰り返し実行してもよい。

ステップＳ３３で、正常時項目間散布図記憶部５０において、修正された正常時項目間散布図を組に関係付けて記憶する。

次に、ステップＳ３４で、変換式記憶部１８（図１参照）において、変換式を、検査項目と組とに関係付けて記憶する。なお、変換式は、１つの検査項目に対して１つに定まるのではなく、組が異なれば、１つの検査項目に対して異なる変換式が設定されてもよい。

ステップＳ３５で、マスクデータベース作成支援部２３（図１参照）において、相関分析の対象外とする組のマスクデータの作成を支援する。ステップＳ３５は、ステップＳ３６乃至Ｓ３８から構成されている。

ステップＳ３６で、正常時相関強度算出部５１（図３参照）において、変換式を用いた変換をした正常時データの検査項目間で相関強度を算出する。

ステップＳ３７で、相関強度判定部５２において、相関強度が閾値以上か未満かを判定する。

ステップＳ３８で、相関ラベル付与部５３において、閾値以上の相関強度を有する組に「強相関」のラベルを付し、閾値未満の相関強度を有する組に「弱相関」のラベルを付し、マスクデータベースを生成する。マスクデータベースとしては、具体的には、図２４に示すように、行が検査項目１〜ｎのｎ行からなり、列も検査項目１〜ｎのｎ列からなるマトリックス表として表すことができる。行と列の交差する領域が組を表している。組の個数は、ｎ×（ｎ−１）／２になる。すなわち、領域４０は、検査項目ｎと検査項目ｎの組のような同一の検査項目の組は組み合わせ的には構成できるが相関強度を求めることに物理的意義がないので対象外にしている。また、領域３９は、検査項目ｎと検査項目１の組と、検査項目の順番を逆にした検査項目１と検査項目ｎの組も、組み合わせ的には２組とカウントできるが、相関強度は互いに等しくなり一方のみを求めれば十分であるので他方は対象外にしている。さらに、ステップＳ３７で相関強度が閾値以上であったマスク組の対応する領域３８は、不良の発生する以前から強相関関係を有しているので、不良の検出には用いることができないので、相関分析の対象外にしている。最終的に残った領域３７に対応するマスク組に相関分析が実施されることになる。

ステップＳ３９で、マスクデータベース記憶部２４（図１参照）において、ラベル「不実施」「実施」を組に関係付けたマスクデータベースを記憶する。

以上で、不良の検知前にすべき前処理が終了する。そして、図２５（ａ）に示すように、製品のパーソナルコンピュータが電源ＯＮで動作しないというような、不良が検知されたとする。具体的には、図７のステップＳ７で、完成後製品検査装置１３において、不良発生信号が送信され、受信部１５において、不良発生信号が受信される。なお、ステップＳ７は、必ずしも、完成後製品検査装置１３による必要はない。さらに、図２５（ｂ）に示すように、不良は、パーソナルコンピュータ内の回路基盤で起きたことが、完成後デバイス検査装置１１（図１参照）により明らかにされる。

ステップＳ８で、受信部１５が、不良を検出した完成後製品検査装置１３から不良品の製品ロット番号を取得する。ステップＳ９で、受信部１５が、不良を検出した完成後製品検査装置１３から不良を検出した検査の検査項目、すなわち不良出現項目を取得する。

次に、図７のステップＳ１０の強相関強度の組の検出支援方法（メイン処理）の詳細について説明する。このメイン処理は不良検出後の処理である。検査結果４、６、８、１２、１４は、異常を含んだデータとして扱われる。

図２６に示すように、まず、ステップＳ４１で、受信部１５（図１参照）において、取得された製品ロット番号に関係付けられた検査項目の検査結果４、６、８、１２、１４を受信する。また、この製造ロット番号の製品に前後して製造された製品の製造ロット番号も着工履歴１０から取得する。

次に、ステップＳ４２で、変換前データ記憶部３２において、検査項目ごとの検査結果４、６、８、１２、１４を、変換前データとして、検査項目と関係付けて記憶する。

ステップＳ４３で、データ変換部１９（図１参照）において、組毎に、検査項目に対応する変換前データとデータ変換式を読み出し、変換前データをデータ変換式により変換済データに変換する。

ステップＳ４４で、変換済データ記憶部２０において、変換済データを検査項目に関係付けて記憶する。

ステップＳ４５で、組抽出部５５（図４参照）において、図２４の領域３７と領域３８に相当する分析対象のマスク組を抽出する。なお、領域３７に相当するマスク組のみを抽出してもよい。

ステップＳ４６で、検査項目読み出し部５６において、抽出された組を構成する検査項目を読み出す。

ステップＳ４７で、変換済データ読み出し部５７において、抽出された組とその組を構成する検査項目に対応する変換済データを読み出す。

ステップＳ４８で、相関強度算出部５８において、抽出された組を構成する一対の検査項目に対応する変換済データ間で相関強度を算出する。

ステップＳ４９で、相関分析結果記憶部２２（図１参照）において、算出した相関強度を対応する組に関係付けて記憶する。

ステップＳ５０で、順番付与部５９において、相関強度の強い順番で組へ順番を付与する。

ステップＳ５１で、出力部２５において、順番を付与した順番に組を画面表示や帳票出力する。

ステップＳ５２で、出力部２５において、マスクデータベースを用いて画面表示等した組にラベル「強相関」が付してあれば、他の組と区別して、組の表示に合わせて「強相関」も表示する。ここで、「強相関」の表示無しに表示された組は、不良の発生により強相関関係が生じたものと考えられる。なお、ステップＳ４５で、領域３７に相当するマスク組のみを抽出していれば、その段階で強相関関係の組を除外することができる。

次に、図７のステップＳ１１の不良原因項目の抽出支援方法の詳細について説明する。

図２７に示すように、まず、ステップＳ６１で、不良原因項目読み出し部６１において、付与された順番の早い順に組を構成する一対の検査項目を読み出す。読み出された検査項目は不良原因項目の候補となる。

次に、ステップＳ６２で、変換済データ読み出し部６２において、その組と読み出した検査項目に対応する変換済データを読み出す。

ステップＳ６３で、原因・出現項目間散布図作成部６３において、一対の読み出した変換済データにより原因・出現項目間散布図を作成する。

一対の変換済データの内、一方は不良が検出された（出現した）検査項目に関し、他方は、不良の原因となった軽微な異常を発生させた製造工程の異常を検出している検査項目に関する場合もあると考えられる。例えば、図２８に示すように、説明を簡単化するため、相関分析を検査項目の全項目間ではなく、完成後検査項目と、製造工程内検査項目、例えば、「ＯＳ起動チェック」、「製品合否」との相関分析をするとする。そして、不良が検出された検査項目は、例えば、「ＯＳ起動チェック」と「製品合否」であるとする。「ＯＳ起動チェック」「製品合否」と、製造工程内検査項目のすべてとの間で、相関分析を行う。相関分析を行った組を、相関強度の強い順番にソートし、相関が強いものから順番に原因・出現項目間散布図を生成する。

この結果、例えば、図２９に示すように、「配線１抵抗」と「ＯＳ起動チェック（製品合否）」の間で強相関関係が得られれば、図３１のように配線１パターン３６の部分的高抵抗ｇのためにオープンが生じたと考えられる。逆に、図３０に示すように、「配線１寸法」と「ＯＳ起動チェック（製品合否）」の間で強相関関係が得られていないので、図３１のように配線１パターン３６の断線ｆで配線１の寸法が細くなっているようなことはないので、「配線１寸法」は不良に関与していないと考えられる。

ステップＳ６４で、原因・出現項目間散布図表示部６４において、原因・出現項目間散布図を表示部に画面表示する。

ステップＳ６５で、正常時項目間散布図抽出部６５において、その組に対応する正常時項目間散布図を図２の正常時項目間散布図記憶部５０から抽出する。

ステップＳ６６で、正常時項目間散布図重ね表示部６６において、抽出した正常時項目間散布図を原因・出現項目間散布図に重ねて表示する。オペレータは、正常時項目間散布図と原因・出現項目間散布図とを比較して、相関強度が原因・出現項目間散布図において強くなっている理由が、不良に起因しているか否かを判断する。

ステップＳ６７で、不良原因項目指定支援部６７において、画面上でのＧＵＩにより、オペレータが不良原因項目の候補を不良原因項目として指定をする、支援をする。

最後に、図７のステップＳ１２の不良原因製造装置の抽出支援方法の詳細について説明する。

図３２に示すように、まず、ステップＳ７１で、着工履歴抽出部７１（図６参照）において、不良の検出された製品の製品ロット番号に対応する着工履歴を、着工履歴作成装置９（図１参照）より抽出する。

次に、ステップＳ７２で、着工履歴一覧表示部７２において、抽出した着工履歴を表示部に一覧表示する。

ステップＳ７３で、マーカー表示部７３において、不良原因項目に対応する着工履歴の検査項目上へ、「不良原因項目」のマーカーを表示する。

ステップＳ７４で、不良原因製造装置指定支援部７５において、被検査対象記憶部２９（図１参照）から不良原因項目（検査項目）に基づいて、被検査対象、すなわち、不良の原因となっている部品名と、その部品を直接製造している製造工程名と製造装置とを表示する。不良原因製造装置指定支援部７５は、画面上でのＧＵＩにより、オペレータが表示された製造装置を不良原因製造装置として指定をする、支援をする。

本発明の実施形態によれば、不良の検出前に、変換式等を用意しておくので、不良の検出後、短時間で相関分析が行える。このため、不良原因項目と不良原因製造装置を早期に発見することで、製品不良を低減することができる。なお、実施形態の不良解析装置３０は、コンピュータに不良解析プログラムを実行させることにより実現してもよい。

本発明の実施形態に係る不良解析装置の構成図である。 変換式作成支援部の構成図である。 マスクデータベース作成支援部の構成図である。 相関分析処理部の構成図である。 不良原因項目抽出支援部の構成図である。 不良原因製造装置抽出支援部の構成図である。 本発明の実施形態に係る不良解析方法のフローチャートである。 強い相関強度を示す項目間分散図の例である。 弱い相関強度を示す項目間分散図の例である。 項目間分散図を描くための検査項目の組み合わせ表（その１）である。 検査項目「配線１寸法」と「配線１抵抗」の項目間分散図である。 項目間分散図を描くための検査項目の組み合わせ表（その２）である。 検査項目「配線１寸法」と「電源ＯＦＦショートチェック（電源ＯＮショートチェック）」の項目間分散図である。 検査項目「配線１寸法」と「電源起動チェック」の項目間分散図である。 検査項目「配線１寸法」と「製品合否」の項目間分散図である。 検査項目「配線１異物数」と「ＯＳ起動チェック（製品合否）」の項目間分散図である。 検査項目「配線１抵抗」と「ＯＳ起動チェック（製品合否）」の項目間分散図である。 強相関強度の組の検出支援方法（前処理）のフローチャートである。 エラーデータを含む項目間分散図の例である。 図１９の項目間分散図からエラーデータを除いて描きなおした項目間分散図の例である。 対数表記していない数値データによる項目間分散図の例である。 図２１の項目間分散図の数値データを対数表記して描きなおした項目間分散図の例である。 文字データ（パス／フェイル）を数値データ（１／０）に変換して描きなおした項目間分散図の例である。 マスクデータベースの構成を示す表（その１）である。 （ａ）は製品における不良発生の状況を示す図であり、（ｂ）は回路基盤で不良が発生したことを示す図である。 強相関強度の組の検出支援方法（本処理）のフローチャートである。 不良原因項目の抽出支援方法のフローチャートである。 マスクデータベースの構成を示す表（その２）である。 検査項目「配線１抵抗」と「ＯＳ起動チェック（製品合否）」の項目間分散図である。 検査項目「配線１寸法」と「ＯＳ起動チェック（製品合否）」の項目間分散図である。 回路基盤を構成する配線１パターンで、不良が発生したことを示す図である。 不良原因製造装置の抽出支援方法のフローチャートである。

符号の説明

１ 製造工程内検査装置群
２ 完成後検査装置群
３ デバイス寸法検査装置
４ デバイス寸法検査結果
５ デバイス電気特性検査装置
６ デバイス電気特性検査結果
７ 製造工程内製品検査装置
８ 製造工程内製品検査結果
９ 着工履歴作成装置
１０ 着工履歴
１１ 完成後デバイス検査装置
１２ 完成後デバイス検査結果
１３ 完成後製品検査装置
１４ 完成後製品検査結果
１５ 受信部
１７ 変換式作成支援部
１８ 変換式記憶部
１９ データ変換部
２０ 変換済データ記憶部
２１ 相関分析処理部
２２ 相関分析結果記憶部
２３ マスクデータベース作成支援部
２４ マスクデータベース記憶部
２５ 出力部
２６ 各種帳票
２７ 不良原因項目抽出支援部
２８ 不良原因製造装置抽出支援部
２９ 被検査対象記憶部
３０ 不良解析装置
３１ 検査結果記憶部
３２ 変換前データ記憶部
３３ 正常時データ記憶部
３５ 判定基準値
３６ 配線１パターン
４１ 組生成部
４２ 正常時データ読み出し部
４３ 正常時項目間散布図作成部
４４ 正常時項目間散布図表示部
４５ エラー判定基準値設定支援部
４６ エラー変換式設定支援部
４７ 文字データ変換式設定支援部
４８ 数値データ変換式設定支援部
４９ 正常時データ変換部
５０ 正常時項目間散布図記憶部
５１ 正常時相関強度算出部
５２ 相関強度判定部
５３ 相関ラベル付与部
５５ 組抽出部
５６ 検査項目読み出し部
５７ 変換済データ読み出し部
５８ 相関強度算出部
５９ 順番付与部
６１ 不良原因項目読み出し部
６２ 変換済データ読み出し部
６３ 原因・出現項目間散布図作成部
６４ 原因・出現項目間散布図表示部
６５ 正常時項目間散布図抽出部
６６ 正常時項目間散布図の重ね表示部
６７ 不良原因項目指定支援部
７１ 着工履歴抽出部
７２ 着工履歴一覧表示部
７３ マーカー表示部
７４ 被検査対象表示部
７５ 不良原因製造装置指定支援部

Claims (3)

1. 製品の不良の発生前における、製品の検査毎の検査項目に関係付けられたその検査結果を、正常時データとして記憶する正常時データ記憶部と、
   前記不良の発生前に、記憶された複数の前記検査項目の中から一対の前記検査項目の組み合わせの数に応じた数の、一対の前記検査項目の組を生成する組生成部と、
   前記不良の発生前に、前記組毎に一対の前記検査項目の前記正常時データ間で正常時相関強度を算出する正常時相関強度算出部と、
   前記不良の発生前における、前記正常時相関強度が閾値未満である前記組を、弱相関の組として記録したマスクデータベースを作成するマスクデータベース作成部と、
   前記不良の発生後における、不良品の製品ロット番号に関係付けられた前記検査結果を、異常時データとして記憶する異常時データ記憶部と、
   前記弱相関の組毎に一対の前記検査項目の前記異常時データ間で異常時相関強度を算出する異常時相関強度算出部と、
   前記異常時相関強度の強い順に前記弱相関の組に順番を付与する順番付与部と、
   前記順番の早い順に前記弱相関の組を構成する前記検査項目を不良原因項目として読み出す不良原因項目読み出し部とを有することを特徴とする不良解析装置。
2. コンピュータが、
   製品の不良の発生前における、製品の検査毎の検査項目に関係付けられたその検査結果を、正常時データとして記憶し、
   前記不良の発生前に、記憶された複数の前記検査項目の中から一対の前記検査項目の組み合わせの数に応じた数の、一対の前記検査項目の組を生成し、
   前記不良の発生前に、前記組毎に一対の前記検査項目の前記正常時データ間で正常時相関強度を算出し、
   前記不良の発生前における、前記正常時相関強度が閾値未満である前記組を、弱相関の組として記録したマスクデータベースを作成し、
   前記不良の発生後における、不良品の製品ロット番号に関係付けられた前記検査結果を、異常時データとして記憶し、
   前記弱相関の組毎に一対の前記検査項目の前記異常時データ間で異常時相関強度を算出し、
   前記異常時相関強度の強い順に前記弱相関の組に順番を付与し、
   前記順番の早い順に前記弱相関の組を構成する前記検査項目を不良原因項目として読み出すことを特徴とする不良解析方法。
3. コンピュータに
   製品の不良の発生前における、製品の検査毎の検査項目に関係付けられたその検査結果を、正常時データとして記憶する正常時データ記憶手順と、
   前記不良の発生前に、記憶された複数の前記検査項目の中から一対の前記検査項目の組み合わせの数に応じた数の一対の前記検査項目の組を生成する組生成手順と、
   前記不良の発生前に、前記組毎に一対の前記検査項目の前記正常時データ間で正常時相関強度を算出する正常時相関強度算出手順と、
   前記不良の発生前における、前記正常時相関強度が閾値未満である前記組を、弱相関の組として記録したマスクデータベースを作成するマスクデータベース作成手順と、
   前記不良の発生後における、不良品の製品ロット番号に関係付けられた前記検査結果を、異常時データとして記憶する異常時データ記憶手順と、
   前記弱相関の組毎に一対の前記検査項目の前記異常時データ間で異常時相関強度を算出する異常時相関強度算出手順と、
   前記異常時相関強度の強い順に前記弱相関の組に順番を付与する順番付与手順と、
   前記順番の早い順に前記弱相関の組を構成する前記検査項目を不良原因項目として読み出す不良原因項目読み出し手順とを実行させることを特徴とする不良解析プログラム。

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