JP6623904B2 - Abnormality analysis apparatus and abnormality analysis method in semiconductor device manufacturing process - Google Patents

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本発明は半導体装置の製造過程における製造設備の異常が原因で変化する良品率およびウエハ内における不良分布のイメージを自動的に数値化して解析する異常解析装置および異常解析装置に関する。   The present invention relates to an abnormality analysis apparatus and an abnormality analysis apparatus for automatically digitizing and analyzing an image of a non-defective product rate and a defect distribution in a wafer which change due to an abnormality of a manufacturing facility in a semiconductor device manufacturing process.

半導体量産ラインでは、半導体材料で構成されるウエハを用いて膨大な半導体製品を製造している。1枚のウエハ内には、半導体製品を構成するチップが二次元に配列されており、その数は数百にも及ぶ。1枚のウエハ毎に製造される半導体製品の良品率があり、常に100%ではなく、製造過程の何らかの理由により不良となるチップもある。特に代表的な不良原因は、製造時に発生する異物の付着と設備異常である。   In a semiconductor mass production line, a huge number of semiconductor products are manufactured using wafers made of semiconductor materials. Chips constituting a semiconductor product are two-dimensionally arranged in one wafer, and the number thereof is as large as several hundreds. The non-defective rate of a semiconductor product manufactured for each wafer is not always 100%, and some chips may be defective due to some reason in the manufacturing process. Particularly typical failure causes are adhesion of foreign substances and equipment abnormality generated during manufacturing.

半導体製品の製造においては、ウエハ単位で加工するものが多く、一度の処理条件で1枚のウエハを処理しているため、各製造設備での処理が行われたときのウエハ内の分布が均一であることを期待している。設備が異常になると、この均一性や再現性が損なわれ、不良の原因になり、その分布は最終検査の良否分布と傾向が一致してくることが知られている。   In the manufacture of semiconductor products, many wafers are processed on a wafer-by-wafer basis, and one wafer is processed under one processing condition. Therefore, the distribution within the wafer when processing is performed in each manufacturing facility is uniform. Hope that is. It is known that, when the equipment becomes abnormal, the uniformity and reproducibility are impaired, which causes a defect, and the distribution thereof matches the quality distribution of the final inspection.

そこで、このことを利用して製造ラインの解析を行う製造ライン解析装置が特許文献1において提案されている。この文献に示される製造ライン解析装置では、ウエハプロセス中に異物や欠陥の検査を行い、オペレータに不良の解析結果を知らせることで、不良に対して迅速な対処が行えるようにしている。   Therefore, a production line analysis device that analyzes a production line by using this fact is proposed in Patent Document 1. In the manufacturing line analysis apparatus disclosed in this document, foreign substances and defects are inspected during a wafer process, and a failure analysis result is notified to an operator so that the failure can be promptly dealt with.

具体的には、特許文献1に示される製造ライン解析装置では、ウエハ内に存在するパーティクルの数などをウエハの場所と対応付けて不良解析データベースに格納していく。そして、各プロセスによる処理を行ったウエハについて、ウエハ内に存在するパーティクルの数などのデータが得られるたびに、そのデータと不良解析データベースに格納してきた過去のデータとを照合することで不良解析を行う。その解析の結果、規格外であるとの結果が得られると、オペレータに規格外であることを通知することで、オペレータが迅速に不良の原因などを検出して対処できるようにしている。   Specifically, in the manufacturing line analyzer disclosed in Patent Document 1, the number of particles present in a wafer and the like are stored in a failure analysis database in association with the location of the wafer. Whenever data such as the number of particles present in a wafer is obtained for a wafer processed by each process, the data is compared with past data stored in a failure analysis database to perform failure analysis. I do. As a result of the analysis, if a result indicating that the data is out of the standard is obtained, the operator is notified that the data is out of the standard, so that the operator can quickly detect the cause of the failure and deal with it.

特開2010−173021号公報JP 2010-173021 A

しかしながら、上記した特許文献1においては、新たに得たデータを蓄積しておいた過去のデータと照合し、一致するときに、過去に蓄積しておいたデータに示される不良と同様の不良であると推定できるだけである。また、データの加工を行うことなく過去のデータとして蓄積しており、画像データなどについてもそのまま蓄積しているだけであるため、データ量が膨大になるし、不良分布のイメージをデータそのもので認識するしかなく、異常の傾向を継続的に監視できない。   However, in Patent Document 1 described above, newly obtained data is collated with past data that has been stored, and when they match, a failure similar to the failure shown in the data that has been stored in the past is detected. It can only be estimated that there is. In addition, since data is stored as past data without any data processing, and image data is only stored as it is, the data volume becomes enormous, and images of defective distribution are recognized by the data itself. And the tendency for abnormalities cannot be continuously monitored.

本発明は上記点に鑑みて、不良分布を自動的に数値化して製造設備などの異常について自動的に解析して監視することが可能な半導体装置の製造過程における異常解析装置および異常解析方法を提供することを目的とする。さらに、不良分布を自動的に数値化して、製造設備などの異常と不良分布との因果関係を自動的に解析することが可能な半導体装置の製造過程における異常解析装置および異常解析方法を提供することを他の目的とする。   In view of the above, the present invention provides an abnormality analysis apparatus and an abnormality analysis method in a semiconductor device manufacturing process capable of automatically quantifying a failure distribution and automatically analyzing and monitoring an abnormality of a manufacturing facility or the like. The purpose is to provide. Further, there is provided an abnormality analysis apparatus and an abnormality analysis method in a semiconductor device manufacturing process capable of automatically quantifying a failure distribution and automatically analyzing a causal relationship between an abnormality of a manufacturing facility and the failure distribution. That is another purpose.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の異常解析装置は、半導体材料で構成されるウエハを用いて半導体装置のチップを製造する際に用いられる製造設備(20a〜20c)とモニター設備(30)および試験設備(40)の少なくとも1つの処理設備の処理結果に基づいて処理設備の異常を解析する異常解析装置であって、処理設備での処理条件に関する情報を管理する管理システム(110)から、処理条件を入手すると共に、処理設備の処理結果を入手し、該処理結果に基づいてウエハ毎に不良分布のイメージを数値化する情報入手数値化部(131)と、情報入手数値化部で数値化した情報に基づいて処理設備の異常の監視を行う監視部(133)と、を有し、情報入手数値化部では、ウエハ面内を任意の物理的位置に分割し、製品チップを位置付けしたうえで、それぞれの位置における不良チップの量から相互の位置における不良分布の強さを人が感じるイメージに合うように自動的に数値化している。   In order to achieve the above object, the abnormality analysis apparatus according to claim 1 includes a manufacturing facility (20a to 20c) and a monitor facility (20a to 20c) used when manufacturing semiconductor device chips using a wafer made of a semiconductor material. 30) An abnormality analysis device for analyzing an abnormality of a processing facility based on a processing result of at least one processing facility of a test facility (40), and a management system (110) for managing information on processing conditions in the processing facility. , An information obtaining and digitizing unit (131) for obtaining a processing result of the processing equipment, and digitizing an image of a failure distribution for each wafer based on the processing result; And a monitoring unit (133) for monitoring the abnormality of the processing equipment based on the information quantified in step (1). The information acquisition quantification unit divides the wafer surface into arbitrary physical positions, In terms of the position the goods chips are automatically digitized to fit the image a person feels the intensity of the defect distribution in the mutual position from the amount of defective chips at each location.

このように、ウエハ上に二次元に配置された製品チップの良否を人が感じる分布イメージは、その分布の原因となる設備異常や異物の発生に直結することや、設備によって特徴のある分布があることが知られており、その因果関係を数値で解析することや、特徴の変化点を迅速に監視することで品質低下の原因を早期対処する機会を得ることができる。   As described above, the distribution image in which humans perceive the quality of product chips arranged two-dimensionally on a wafer is directly linked to the occurrence of equipment abnormality or foreign matter that causes the distribution. It is known that there is an opportunity to analyze the cause-and-effect relationship numerically and to quickly monitor the characteristic change points to quickly address the cause of the quality deterioration.

また、請求項2に記載の異常解析装置は、情報入手数値化部で数値化した情報を正規化して蓄積する情報蓄積部(132)と、情報蓄積部に蓄積された数値化した情報に基づいて処理設備の異常との因果関係を解析する因果関係解析部(135)と、を有している。   Further, the abnormality analysis device according to claim 2 is based on the information storage unit (132) for normalizing and storing the information quantified by the information acquisition and quantification unit, and based on the quantified information stored in the information storage unit. And a causal relationship analysis unit (135) for analyzing the causal relationship with the abnormality of the processing equipment.

このように、数値化した情報を正規化して蓄積し、その蓄積された数値化した情報に基づいて処理設備の異常との因果関係を解析することができる。例えば、半導体製造過程は数百に及ぶ製造工程があり、多くの製造設備が使われている。同じ製品でも製造ロットによって製造設備の組合せも異なる。これを製品名、処理工程名、製造設備名、処理条件名、処理日時などで正規化すれば、その範囲における分布を数値化した値の変化が容易に観察できる。これと、製品ウエハ毎の処理記録と整合させ各々の分布を比較することや、最終試験の分布と比較することで、最終試験の分布に因果関係が強い工程や設備を抽出するという解析が可能となる。   In this way, the digitized information can be normalized and accumulated, and the causal relationship with the abnormality of the processing equipment can be analyzed based on the accumulated digitized information. For example, a semiconductor manufacturing process includes hundreds of manufacturing processes, and many manufacturing facilities are used. Even for the same product, the combination of manufacturing equipment differs depending on the manufacturing lot. If this is normalized by a product name, a processing step name, a manufacturing facility name, a processing condition name, a processing date and time, a change in a numerical value of the distribution in the range can be easily observed. By comparing this with the processing record of each product wafer and comparing each distribution, and comparing it with the distribution of the final test, it is possible to analyze processes and equipment that have a strong causal relationship with the distribution of the final test It becomes.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。   In addition, the code | symbol in parenthesis of the said each means shows an example of the correspondence with the concrete means described in embodiment mentioned later.

本発明の第1実施形態にかかる半導体装置の製造プロセスを行う処理設備および異常解析装置の概略構成を示した図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a processing facility and an abnormality analysis device that perform a semiconductor device manufacturing process according to a first embodiment of the present invention. コンピュータ内に構成される制御ブロックの詳細を示した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating details of a control block configured in a computer. ウエハ上を任意の物理的位置に分けた例を示した図である。人が感じる分布イメージの位置感と整合させることを狙いとし、ここでは「同心円状(cr:circle)」「横方向(ro:row)」「縦方向(co:column)」の種類と、それぞれ3分割(x,y,z)の例を示しているが、場合によって様々な位置定義を可能とする。FIG. 3 is a diagram showing an example in which a wafer is divided into arbitrary physical positions. In order to match with the sense of position of the distribution image perceived by humans, here, the types of “concentric (cr: circle)”, “horizontal direction (ro: row)”, “vertical direction (co: column)” and Although an example of three divisions (x, y, z) is shown, various positions can be defined depending on the case. 予め定めた図3に示す位置(ci,ro,coとx,y,z)の組み合わせから発生する具体的に細分化された位置をブロックとして示した図である。FIG. 4 is a diagram showing, as blocks, specifically subdivided positions generated from predetermined combinations of positions (ci, ro, co and x, y, z) shown in FIG. 3. 図4Aに続く図である。It is a figure following FIG. 4A. 図4Bに続く図である。FIG. 4B is a view following FIG. 4B. 図4A,B,Cに示す具体的な分布の全ブロックを一覧にした図である。FIG. 5 is a diagram listing all blocks of the specific distribution shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C. 図5に示した17種をウエハ上に配置した結果、ウエハ上の全てを網羅することを示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating that all 17 types shown in FIG. 5 are covered on a wafer as a result of being arranged on the wafer. 人が感じる分布イメージの説明図であって、(a)はブロック毎に異なる面積における不良数1個に感じる分布の強さの違いを示した図であり、(b)は(a)に対して面積補正後の状態を示した図である。It is explanatory drawing of the distribution image which a person perceives, (a) is a figure which showed the difference of the intensity | strength of the distribution perceived by one defect in the area different for every block, and (b) with respect to (a). FIG. 9 is a diagram showing a state after area correction. 有効チップ総数が968のウエハを例に挙げてウエハ中に形成されるチップと各位置との関係を示した概略図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing a relationship between chips formed in a wafer and respective positions, taking a wafer having a total number of effective chips of 968 as an example. 全位置のチップ数の平均値を基準として面積補正の補正係数を演算する場合を示した図表である。9 is a table showing a case where a correction coefficient for area correction is calculated based on an average value of the number of chips at all positions. 各位置(ci,ro,co)毎に(x,y,z)における不良チップのばらつきの強さを3種類(均一、まばら、有意)に大別した組合せをマトリクスにし、合算される強さを10種に大別した図である。A combination of three types (uniform, sparse, significant) of the strength of variation of defective chips at (x, y, z) for each position (ci, ro, co) is made into a matrix, and the combined strengths It is a figure roughly divided into ten types. 図5(位置)と図10(位置の種類毎のばらつきの強さ)で実在する組合せを示した図であって、対角線上に対象な組合せについて同一図として表した図である。FIG. 11 is a diagram illustrating combinations that actually exist in FIG. 5 (position) and FIG. 10 (strength of variation for each type of position), and is a diagram showing the same combinations of target combinations on a diagonal line. 図11Aに続く図である。It is a figure following FIG. 11A. 図5(位置)で示す17位置と、図10(位置の種類毎のばらつきの強さ)で示す10種の強さで実在する全ての組合せを一覧にしたもので、それぞれ数値化に対応する桁と数値を示した図である。A list of all combinations that exist at 17 positions shown in FIG. 5 (positions) and 10 types of strengths shown in FIG. 10 (variation strength for each type of position), and corresponds to each digitization It is a figure showing a digit and a numerical value. 図12Aに続く図である。It is a figure following FIG. 12A. 図12Bに続く図である。It is a figure following FIG. 12B. 図12Cに続く図である。It is a figure following FIG. 12C. 第6処理部の実行する処理の具体的な手順を示した図である。FIG. 21 is a diagram illustrating a specific procedure of a process executed by a sixth processing unit.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, portions that are the same or equivalent are denoted by the same reference numerals and described.

(第1実施形態)
本実施形態にかかる半導体装置の製造過程における異常解析装置および異常解析方法について、図1〜図13を参照して説明する。
(1st Embodiment)
An abnormality analysis apparatus and an abnormality analysis method in a manufacturing process of a semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

半導体製品の製造プロセスでは、仕込み部において仕込みが行われた製品ロットを複数の製造設備内に搬送したのち、各製造設備において様々なプロセスを施し、モニター工程、試験工程を経て良品と判定されたものが、半導体製品の完成品とされる。本実施形態で説明する異常解析装置は、この半導体装置の製造プロセスに用いられる各製造設備やモニター設備、試験設備などの処理設備のデータ収集および監視などを行うことで、半導体装置の製造過程における異常解析を行う。具体的には、異常解析装置は、半導体装置の製造過程における製造設備の異常が原因で変化する良品率およびウエハ内における不良分布のイメージを自動的に数値化して解析することで、製造設備の異常と不良分布との因果関係を自動的に解析する。なお、不良分布のイメージとは、不良分布の位置や強さのイメージのことである。以下の説明においては、分布イメージと略している箇所があるが、ここでいう不良分布のイメージを意味している。   In the manufacturing process of semiconductor products, after the product lot that was prepared in the preparation section was transported to multiple manufacturing facilities, various processes were performed at each manufacturing facility, and it was judged as a good product through the monitoring process and the testing process The product is a completed semiconductor product. The abnormality analysis apparatus described in the present embodiment performs data collection and monitoring of processing equipment such as manufacturing equipment, monitor equipment, and test equipment used in the manufacturing process of the semiconductor device, and performs processing in the manufacturing process of the semiconductor device. Perform an anomaly analysis. Specifically, the abnormality analyzer automatically digitizes and analyzes an image of a non-defective product rate and a defect distribution in a wafer which change due to an abnormality of the manufacturing equipment in a manufacturing process of the semiconductor device, thereby analyzing the manufacturing equipment. Automatically analyze the causal relationship between abnormalities and failure distribution. The image of the defect distribution is an image of the position and the strength of the defect distribution. In the following description, although there is a portion abbreviated as a distribution image, it means an image of a defect distribution here.

図1に示すように、半導体装置の製造プロセスは、自動化を行った製造ライン(以下、FA(FAB Automationの略)という)によって実行される。FAとしては、仕込み部10に加えて、各種製造設備20a〜20c、モニター設備30、試験設備40などの処理設備がある。   As shown in FIG. 1, a semiconductor device manufacturing process is performed by an automated manufacturing line (hereinafter, referred to as FA (FAB Automation)). The FA includes processing equipment such as various manufacturing equipments 20a to 20c, a monitor equipment 30, and a test equipment 40 in addition to the preparation unit 10.

仕込み部10では、製品ロット、すなわちキャリアに対して半導体材料で構成されるウエハを例えば複数枚セットしたものを準備することで、半導体装置を製造するための仕込みが行われる。   The preparation unit 10 prepares a semiconductor device by preparing, for example, a product lot, that is, a set of a plurality of wafers made of a semiconductor material for a carrier.

各製造設備20a〜20cでは、例えば薄膜の成膜工程やパターニング工程、不純物のイオン注入工程など、半導体装置の製造プロセスとして行われる様々な工程が行われる。ここでは、一例として3つの製造設備20a〜20cを示しているが、製造プロセスに対応した様々な設備が他に備えられている。各製造設備20a〜20cは、各製造設備20a〜20cに関する情報、例えば製造設備20a〜20cで実施したプロセスでの出来栄えを製品ロット毎に実際に測定した結果や、処理条件、処理日時や処理数などに関する処理履歴を記憶しておくコンピュータ21a〜21cが接続されている。   In each of the manufacturing facilities 20a to 20c, various processes performed as a semiconductor device manufacturing process, such as a thin film forming process, a patterning process, and an impurity ion implantation process are performed. Here, three manufacturing facilities 20a to 20c are shown as an example, but various other facilities corresponding to the manufacturing process are provided. Each of the manufacturing facilities 20a to 20c includes information on each of the manufacturing facilities 20a to 20c, for example, a result of actually measuring the performance in a process performed by the manufacturing facilities 20a to 20c for each product lot, a processing condition, a processing date and time, and a processing number. Computers 21a to 21c for storing processing histories related to the above are connected.

各コンピュータ21a〜21cからの出来栄え情報や処理履歴情報については、EDC(Engineering Data Collectionの略)22にて収集し、サーバ23などに蓄積している。そして、MES(Manufacturing Execute Systemの略)24を通じて、後述する異常解析装置100に備えられたオンライン情報インターフェイス120に伝えられる。   Performance information and processing history information from each of the computers 21a to 21c are collected by an EDC (abbreviation of Engineering Data Collection) 22 and accumulated in a server 23 or the like. Then, the information is transmitted to an online information interface 120 provided in the abnormality analysis device 100 described later through an MES (abbreviation of Manufacturing Execute System) 24.

なお、MES24は、FAの自動化の中枢コンポーネントとなるものである。一般的に自動化は複数のコンポーネントで構成され、その中枢がMES24と呼ばれる。ここでは、MES24のみを示してあるが、勿論、複数のコンポーネントで構成されていても良い。MES24は、各コンピュータ21a〜21cより出来栄え情報や処理履歴情報を取得してオンライン情報インターフェイス120に伝えるのに加え、オンライン情報インターフェイス120から製造条件に関する情報を得て、製造条件を各コンピュータ21a〜21cに伝える。これに基づき、各コンピュータ21a〜21cは、伝えられた製造条件に基づいて製造プロセスを実行する。このように、MES24を中枢コンポーネントとして、オンライン情報インターフェイス120と各製造設備20a〜20cのコンピュータ21a〜21cが情報の収受を行っており、所望の製造条件で各製造プロセスの管理が一元管理されるようになっている。   The MES 24 is a central component of FA automation. Generally, automation consists of several components, the center of which is called MES24. Although only the MES 24 is shown here, it is needless to say that the MES 24 may be composed of a plurality of components. The MES 24 obtains performance information and processing history information from each of the computers 21a to 21c and transmits the information to the online information interface 120, and also obtains information on manufacturing conditions from the online information interface 120 and converts the manufacturing conditions to each of the computers 21a to 21c. Tell Based on this, each of the computers 21a to 21c executes the manufacturing process based on the transmitted manufacturing conditions. As described above, the MES 24 is a central component, the online information interface 120 and the computers 21a to 21c of the respective manufacturing facilities 20a to 20c collect information, and the management of each manufacturing process is centrally managed under desired manufacturing conditions. It has become.

モニター設備30は、製品チップ内に組み込まれた性能確認用回路(モニター)の測定を行っており、その測定結果をサーバ31に入力し、サーバ31を通じてその測定結果をオンライン情報インターフェイス120に伝える。例えば、半導体製品を製造するために用いられるウエハ上のチップには、製造過程を経たときに性能が設計通りに発揮されているかを確認するために特別な回路などが形成されるようになっており、その特別な回路が正常に動作するか否かの測定が行われる。その測定結果をオンライン情報インターフェイス120に伝えている。モニター設備30では、測定を行う機能ごとに(以降カテゴリと称す)に分布を測定している。   The monitor equipment 30 measures the performance check circuit (monitor) incorporated in the product chip, inputs the measurement result to the server 31, and transmits the measurement result to the online information interface 120 through the server 31. For example, chips on wafers used to manufacture semiconductor products are being formed with special circuits, etc. to confirm that the performance is being performed as designed during the manufacturing process. And a measurement is made as to whether the particular circuit operates properly. The measurement result is transmitted to the online information interface 120. In the monitor equipment 30, the distribution is measured for each measurement function (hereinafter referred to as a category).

試験設備40は、実際に製造された最終製品となる半導体製品について、電気特性試験、すなわち電気特性を測定し、その測定結果から半導体装置が良品であるか不良品であるかの良不良判定を行うと共に、良品率や不良分布などを調べる。そして、良品と判定されたものについては、半導体装置を完成品として流通過程に載せ、不良品については完成品から除外する。また、試験設備40は、サーバ41を通じて試験結果、すなわち良品率や不良分布、不良が発生した場合における不良の内容や不良チップの座標情報などについて、オンライン情報インターフェイス120に伝えている。試験設備40においても、良品率についてカテゴリ別、すなわち試験の項目別に分布を測定している。   The test equipment 40 performs an electrical property test, that is, measures electrical properties of a semiconductor product that is actually manufactured as a final product, and determines whether the semiconductor device is a non-defective product or a non-defective product from the measurement result. At the same time, check the non-defective rate and the defective distribution. Then, semiconductor devices determined as non-defective products are placed in the distribution process as completed products, and defective products are excluded from the completed products. In addition, the test equipment 40 communicates the test result, that is, the non-defective product rate, the defect distribution, the content of the defect when a defect occurs, the coordinate information of the defective chip, and the like to the online information interface 120 through the server 41. In the test equipment 40 as well, the distribution of non-defective products is measured for each category, that is, for each test item.

一方、異常解析装置100は、SCS(Specification Control Systemの略)110とオンライン情報インターフェイス120およびコンピュータ130とを有した構成とされている。   On the other hand, the abnormality analysis device 100 is configured to include an SCS (abbreviation for Specification Control System) 110, an online information interface 120, and a computer 130.

SCS110は、製造条件管理システムであり、製品毎に製造条件を電子情報として正規化して版数管理しているマスタシステムである。ここではSCS110をコンピュータ130とは別構成としたが、コンピュータ130にSCS110を内蔵していても良い。このSCS110により、製造プロセス毎の製造条件などの各種処理条件、例えば薄膜成膜工程における材料、膜厚、成膜温度および成膜雰囲気などや、配線製造工程における材料、膜厚および線幅などに関するデータが管理されている。SCS110で管理されている各種処理条件は、オンライン情報インターフェイス120に伝えられている。そして、オンライン情報インターフェイス120を通じて、各種処理条件がMES24に伝えられ、更に各製造設備20a〜20cのコンピュータ21a〜21cやモニター設備30および試験設備40のサーバ31、41に伝えられるようになっている。   The SCS 110 is a manufacturing condition management system, and is a master system that normalizes manufacturing conditions as electronic information for each product and manages the version number. Here, the SCS 110 is configured separately from the computer 130, but the SCS 110 may be built in the computer 130. The SCS 110 relates to various processing conditions such as manufacturing conditions for each manufacturing process, such as a material, a film thickness, a film forming temperature and a film forming atmosphere in a thin film forming process, and a material, a film thickness and a line width in a wiring manufacturing process. Data is managed. Various processing conditions managed by the SCS 110 are transmitted to the online information interface 120. Then, various processing conditions are transmitted to the MES 24 via the online information interface 120, and further transmitted to the computers 21a to 21c of the respective manufacturing facilities 20a to 20c and the servers 31 and 41 of the monitor facility 30 and the test facility 40. .

オンライン情報インターフェイス120は、各種情報の受け渡しを行うものである。例えば、オンライン情報インターフェイス120は、SCS110から伝えられる処理条件に関するデータをMES24に伝えたり、MES24から各製造設備20a〜20cでの出来栄え情報や処理履歴情報をコンピュータ130に伝える役割を果たす。また、オンライン情報インターフェイス120は、モニター設備30や試験設備40のサーバ31、41からそれぞれの測定結果を取得し、それをコンピュータ130に伝える役割も果たしている。   The online information interface 120 exchanges various information. For example, the online information interface 120 plays a role of transmitting data on processing conditions transmitted from the SCS 110 to the MES 24, and transmitting, from the MES 24, performance information and processing history information on each of the manufacturing facilities 20 a to 20 c to the computer 130. The online information interface 120 also plays a role of acquiring the respective measurement results from the servers 31 and 41 of the monitor equipment 30 and the test equipment 40 and transmitting the measurement results to the computer 130.

コンピュータ130は、各種処理の実行やデータ蓄積を行う制御部を構成するものであり、各製造設備20a〜20cから伝えられる出来栄え情報や処理履歴情報、モニター設備30や試験設備40での測定結果をデータとしてデータベースに格納し、記憶している。そして、コンピュータ130は、データベースに記憶したデータや時々取得されるデータに基づいて、半導体装置の製造過程における製造設備20a〜20cやモニター設備30および試験設備40の異常が原因で変化する良品率およびウエハ内における不良分布のイメージを自動的に数値化して解析する。これにより、コンピュータ130にて、製造設備20a〜20cやモニター設備30および試験設備40の異常と不良分布との因果関係を自動的に解析している。   The computer 130 constitutes a control unit for executing various processes and accumulating data. The computer 130 transmits performance information and process history information transmitted from each of the manufacturing facilities 20a to 20c, and measurement results obtained by the monitor facility 30 and the test facility 40. It is stored and stored as data in a database. Then, based on the data stored in the database and the data obtained from time to time, the computer 130 determines a non-defective product rate that changes due to an abnormality in the manufacturing equipment 20a to 20c, the monitor equipment 30, and the test equipment 40 in the manufacturing process of the semiconductor device. Automatically digitize and analyze the image of the defect distribution in the wafer. As a result, the computer 130 automatically analyzes the causal relationship between the abnormalities of the manufacturing facilities 20a to 20c, the monitor facility 30, and the test facility 40 and the failure distribution.

具体的に、コンピュータ130にて実行される各処理を制御ブロックとして示すと、図2に示す構成となる。   Specifically, when each process executed by the computer 130 is represented as a control block, the configuration shown in FIG. 2 is obtained.

この図に示すように、コンピュータ130には、情報入手数値化部131、情報蓄積部132、監視部133、設計ノウハウ情報蓄積部134、因果関係解析部135、因果関係情報蓄積部136、監視通知部137およびフィードバック部138が備えられている。   As shown in this figure, the computer 130 includes an information acquisition numerical unit 131, an information storage unit 132, a monitoring unit 133, a design know-how information storage unit 134, a causal relationship analysis unit 135, a causal relationship information storage unit 136, and a monitoring notification. A unit 137 and a feedback unit 138 are provided.

情報入手数値化部131は、オンライン情報インターフェイス120を通じて製造プロセスを実行するFAにおける各処理設備の各種情報を入手し、一旦、図示しない専用のデータベースに蓄積する。また、情報入手数値化部131は、入手した各種情報に基づいて分布イメージの数値化を行う。具体的には、情報入手数値化部131は、第1〜第6処理部131a〜131fにて構成されている。なお、第6処理部131fが実行する処理の具体的な手順を図13に示す。   The information obtaining and digitizing unit 131 obtains various information of each processing facility in the FA that executes the manufacturing process through the online information interface 120, and temporarily stores the information in a dedicated database (not shown). The information acquisition digitizing unit 131 digitizes the distribution image based on the acquired various information. More specifically, the information obtaining and digitizing unit 131 includes first to sixth processing units 131a to 131f. FIG. 13 shows a specific procedure of the process executed by the sixth processing unit 131f.

第1処理部131aでは、SCS110にて管理されている各種情報、例えば、製造設備20a〜20cで処理を行う品種(つまり製品)・工程毎に、スペック情報や処理レシピおよび条件変更情報などの製造条件に関する情報を入手する。第2処理部131bでは、例えば、製造設備20a〜20cで処理を行う品種・ロット毎の出来栄え情報を入手する。第3処理部131cでは、製造設備20a〜20cで処理を行う品種・ロット毎の処理履歴、例えば処理日時の情報や出来映えの結果などを入手する。第4処理部131dでは、各種情報として、例えばモニター設備30でのカテゴリ別、すなわちモニター項目別の測定結果を入手する。第5処理部131eでは、試験設備40での良品率のカテゴリ別、すなわち試験項目別の測定結果を入手する。第6処理部131fでは、試験設備40での良不良の判定結果、つまり良品率の測定結果を入手する。さらに、第4〜第6処理部131d〜131fでは、入力した各種情報に基づいて、製造過程における製造設備の異常が原因で変化する良品率およびウエハ内における不良分布のイメージを自動的に数値化する。   The first processing unit 131a manufactures various information managed by the SCS 110, such as specification information, processing recipes, and condition change information for each type (ie, product) and process to be processed by the manufacturing equipment 20a to 20c. Get information about conditions. The second processing unit 131b obtains, for example, performance information for each type and lot to be processed in the manufacturing facilities 20a to 20c. The third processing unit 131c obtains a processing history for each type and lot to be processed in the manufacturing facilities 20a to 20c, for example, information on processing date and time, a result of workmanship, and the like. The fourth processing unit 131d obtains, as various kinds of information, measurement results for each category in the monitor equipment 30, that is, for each monitor item. The fifth processing unit 131e obtains the measurement results for each category of the non-defective rate in the test equipment 40, that is, for each test item. The sixth processing unit 131f obtains the determination result of good / bad in the test facility 40, that is, the measurement result of the good product ratio. Further, the fourth to sixth processing units 131d to 131f automatically quantify an image of a non-defective product rate and a defect distribution in a wafer, which change due to an abnormality of a manufacturing facility in a manufacturing process, based on various kinds of input information. I do.

ここで、各種情報については、一旦、専用のデータベースに蓄積しているが、すべての情報をそのまま蓄積していくとデータ量が膨大になる。また、異常の傾向を継続的に監視できない。データ量の縮小を図ったり、異常の傾向を継続的に監視するには、ウエハ面内の分布イメージを数値に置き換えることが有効であると考えられる。例えば、異常がなくても数値を継続的に監視することで、いつもと違うという変化点を監視することができるようになる。製造設備20a〜20cがすべて一緒で同じ結果を再現したと仮定すると、その分布も常に一定であるはずであり、数値化した値も同じ値になるはずである。ところが、何らかの理由によって数値が変化し始めたときに、数値を監視するだけでその変化を認識できるため、大きな異常になる前にその原因を究明することによって、障害を未然に防ぐことが可能となる。したがって、情報入手数値化部131は、取得した各種情報に基づいて、上記した数値化を行う数値化処理を実行している。そして、数値化処理で得た数値を情報蓄積部132に伝えている。なお、ここでいう数値化処理の詳細については後述する。   Here, various types of information are temporarily stored in a dedicated database, but if all the information is stored as it is, the data amount becomes enormous. Further, the tendency of the abnormality cannot be continuously monitored. In order to reduce the data amount and to continuously monitor the tendency of abnormalities, it is considered effective to replace the distribution image in the wafer surface with numerical values. For example, by continuously monitoring the numerical value even if there is no abnormality, it becomes possible to monitor a change point that is different from usual. Assuming that all the manufacturing facilities 20a to 20c reproduce the same result together, the distribution should always be constant, and the numerical value should be the same value. However, when the numerical value starts to change for some reason, it is possible to recognize the change simply by monitoring the numerical value, so that it is possible to prevent the failure before it becomes a major abnormality by investigating the cause. Become. Therefore, the information obtaining and digitizing unit 131 executes the numerical processing for performing the above-described numerical conversion based on the obtained various information. Then, the numerical value obtained by the digitization processing is transmitted to the information storage unit 132. It should be noted that the details of the numerical processing here will be described later.

情報蓄積部132は、情報入手数値化部131で数値化された情報を受け取り、その数値化された情報を正規化、すなわち同じキーワード(品種名、工程名、設備名、処理条件など)に分けて蓄積する。具体的には、第1蓄積部132aでは、例えば、製造設備20a〜20cから得られる品種名、工程名、設備名、処理条件などの情報に基づいて蓄積していく。また、第2〜第4蓄積部132b〜132dでは、モニター設備30でのカテゴリ別の測定結果、試験設備40でのカテゴリ別の測定結果や良品率結果のチップ座標情報から、共通情報を蓄積していく。すなわち、情報入手数値化部131で各処理が実行されると、それぞれの処理後の結果より、同じ種類のもの同士を分けて蓄積していく。   The information storage unit 132 receives the information quantified by the information acquisition and quantification unit 131 and normalizes the quantified information, that is, divides the information into the same keyword (type name, process name, equipment name, processing condition, etc.). Accumulate. Specifically, the first accumulation unit 132a accumulates information based on, for example, information such as a product name, a process name, an equipment name, and processing conditions obtained from the manufacturing equipments 20a to 20c. The second to fourth storage units 132b to 132d accumulate common information from the measurement results for each category in the monitor equipment 30, the measurement results for each category in the test equipment 40, and the chip coordinate information of the non-defective product result. To go. That is, when each process is executed by the information obtaining and digitizing unit 131, the same type is separated and accumulated from the result after each process.

監視部133は、情報入手数値化部131にて数値化された情報の数値に基づいて、「いつもと違う」という変化について監視を行っている。具体的には、監視部133では、同一製品による良品率の特徴変化、例えば良品率の変化や、不良チップの分布の位置変化、不良分布の強さ変化について監視している。不良分布の強さは、単位当たりの不良率もしくは不良チップ数を示す指標であり、単位当たりの不良率もしくは不良チップ数が高いほど強くなる。この不良分布の強さの詳細については後述する。また、監視部133は、製造プロセスごと、換言すれば製造設備ごとの出来栄え傾向の変化も監視している。例えば、すべての製造プロセスについて、処理レシピと出来栄えのスペックを正規化し、同一尺度で監視している。また、半導体製造現場では、同じ工程で使用できる設備が複数あり、同じ結果を期待しているが、設備の個体差(一般的に号機間差という)があることが分かっている。具体的には洗浄周期内での処理結果に与える影響の変化などで、号機毎に洗浄のタイミングなども異なる。一番大切なのは同じと見なした複数の設備で異常になる号機が限られることで、それを早期に確定することで不良を未然に防ぐことができる。その多くは処理結果の分布に現れることが知られており、一定の基準に対して、設備毎の分布変化を数値監視できれば有効な手段となる。また、監視部133は、製造条件の変更する場合に、その変更前後において、製造プロセスおよび製造設備の監視を行っている。そして、これらを監視基準として、監視部133は、上記した不良判定を行い、判定結果を担当者へ通知する機能をもっている。   The monitoring unit 133 monitors a change “unusual” based on the numerical value of the information quantified by the information acquisition quantifying unit 131. Specifically, the monitoring unit 133 monitors a change in the characteristic of the non-defective product ratio due to the same product, for example, a change in the non-defective product ratio, a change in the position of the distribution of defective chips, and a change in the intensity of the defective distribution. The strength of the failure distribution is an index indicating the failure rate or the number of defective chips per unit, and becomes stronger as the failure rate or the number of defective chips per unit is higher. Details of the strength of the failure distribution will be described later. The monitoring unit 133 also monitors a change in the performance tendency for each manufacturing process, in other words, for each manufacturing facility. For example, for all manufacturing processes, processing recipes and workmanship specifications are normalized and monitored on the same scale. Further, at a semiconductor manufacturing site, there are a plurality of facilities that can be used in the same process, and the same result is expected. However, it is known that there is an individual difference of facilities (generally, a difference between units). Specifically, the timing of cleaning differs for each unit due to changes in the effect on the processing results within the cleaning cycle. The most important thing is that the number of units that become abnormal in the same equipment is limited, and it is possible to prevent defects by determining them early. It is known that many of them appear in the distribution of the processing results, and it is an effective means if the distribution change of each facility can be numerically monitored with respect to a certain standard. Further, when the manufacturing conditions are changed, the monitoring unit 133 monitors the manufacturing process and the manufacturing equipment before and after the change. The monitoring unit 133 has a function of performing the above-described defect determination using these as monitoring criteria and notifying a person in charge of the determination result.

設計ノウハウ情報蓄積部134は、半導体製品の設計者や製造経験者が知識として有している製造設備20a〜20cやモニター設備30および試験設備40のカテゴリと製造工程の因果関係に関する情報(以下、因果関係情報という)を蓄積する。具体的には、コンピュータ130に備えられる図示しない入力装置、例えばキーボードを通じて、設計者や経験者などのユーザが因果関係情報を入力することで、それを設計ノウハウ情報蓄積部134に因果関係情報を蓄積することができる。   The design know-how information accumulating section 134 stores information on the causal relationship between the categories of the manufacturing equipment 20a to 20c, the monitor equipment 30, and the test equipment 40 and the manufacturing process that the designers and experienced manufactures of the semiconductor products have as knowledge (hereinafter, referred to as “manufacturing processes”). (Called causal relationship information). Specifically, when a user such as a designer or an experienced person inputs the causal relationship information through an input device (not shown) provided in the computer 130, for example, a keyboard, the causal relationship information is stored in the design know-how information storage unit 134. Can be accumulated.

因果関係解析部135は、情報蓄積部132に蓄積された数値化情報群から同一のキーワードのものを検索し、時間軸で対比することで因果関係を絞り込むことができる。具体的には不良率が下がったウエハの分布変化と、処理記録と、予め因果関係情報に登録された製造工程の出来映え分布などを比較し因果関係解析処理を行う。   The causal relationship analysis unit 135 can narrow down the causal relationship by searching for the same keyword from the quantified information group stored in the information storage unit 132 and comparing it with the time axis. More specifically, a causal relationship analysis process is performed by comparing the change in the distribution of wafers having a reduced defect rate, the process record, and the workmanship distribution of the manufacturing process registered in advance in the causal relationship information.

因果関係情報蓄積部136は、因果関係解析部135で解析された製造設備の異常と不良分布との因果関係を蓄積する部分である。本実施形態の場合、因果関係情報蓄積部136は、後述するフィードバック部138から伝えられるフィードバック情報も加味して、製造設備の異常と不良分布との因果関係を補正し、補正後の蓄積することで因果関係情報の精度向上を担っている。   The causal relationship information accumulation unit 136 is a unit that accumulates the causal relationship between the abnormality of the manufacturing equipment analyzed by the causal relationship analyzing unit 135 and the failure distribution. In the case of the present embodiment, the causal relationship information storage unit 136 corrects the causal relationship between the abnormality of the manufacturing equipment and the failure distribution in consideration of feedback information transmitted from the feedback unit 138 described later, and stores the corrected causal relationship. Is responsible for improving the accuracy of the causal relationship information.

監視通知部137は、監視部133において異常有りと判定されたとき、例えば同一製品による良品率の特徴変化があった場合に、因果関係解析部135で因果関係解析した結果をユーザに通知する因果関係解析結果通知処理を行う。例えば、コンピュータ130に備えられている図示しないディスプレイに解析結果を表示することで、それをユーザに通知することができる。   The monitoring notification unit 137 notifies the user of the result of the causal relationship analysis performed by the causal relationship analyzing unit 135 when the monitoring unit 133 determines that there is an abnormality, for example, when there is a characteristic change in the non-defective rate due to the same product. Perform relationship analysis result notification processing. For example, by displaying the analysis result on a display (not shown) provided in the computer 130, the user can be notified of the result.

フィードバック部138は、監視通知部137による通知の結果に基づいて、ユーザが対処した場合に、その対処した結果をフィードバック情報としてユーザが入力する部分である。フィードバック情報については、コンピュータ130に備えられる図示しない入力装置、例えばキーボードを通じて入力することができる。   The feedback section 138 is a section where, when the user has taken action based on the result of the notification by the monitoring notification section 137, the user inputs the result of the action as feedback information. The feedback information can be input through an input device (not shown) provided in the computer 130, for example, a keyboard.

以上のようにして、本実施形態にかかる異常解析装置100が構成されている。続いて、異常解析装置100が実施する数値化処理、すなわち半導体製品の製造過程における製造設備の異常が原因で変化する良品率およびウエハ内における不良分布のイメージを自動的に数値化する処理を含めた異常解析方法について説明するとともに、図13に代表的な手順を示す。   As described above, the abnormality analysis device 100 according to the present embodiment is configured. Subsequently, the numerical analysis process performed by the abnormality analysis apparatus 100, that is, the process of automatically digitizing an image of a non-defective product ratio and a defect distribution in a wafer that change due to an abnormality of a manufacturing facility in a semiconductor product manufacturing process, includes In addition to the description of the abnormality analysis method, a typical procedure is shown in FIG.

まず、数値化についての考え方および数値化をどのようにして実現するかについて説明する。   First, the concept of the digitization and how to realize the digitization will be described.

良品率もしくは不良率の不良分布についての数値化を行う対象となるウエハは一般的に丸い形をしている。また、ウエハ上に配置される数百の半導体製品を構成するチップは、ウエハ表面をXY平面として見立てたときに、XY平面上において2次元的に配列される。   A wafer to be quantified with respect to the defective distribution of the non-defective product rate or the defective rate is generally in a round shape. Chips constituting hundreds of semiconductor products arranged on the wafer are two-dimensionally arranged on the XY plane when the wafer surface is regarded as an XY plane.

また、良品率もしくは不良率の不良分布を左右する製造設備20a〜20cなどの多くは、ウエハをステージ上に載せて製造プロセスでの処理を行っている。このため、各製造設備20a〜20cなどでの処理結果の面内分布を管理する。そして、面内分布については、均一で再現性があることが望ましい。すなわち、製造プロセスを実施した製造設備20a〜20cがすべて一緒で同じ結果を再現したと仮定すると、面内分布も常に一定であることが望ましい。面内分布については、ウエハの温度分布やガスの供給分布などではミクロな分布は無く、マクロな分布が一般的である。   Many of the manufacturing equipments 20a to 20c, which influence the defective distribution of the non-defective rate or the defective rate, perform processing in a manufacturing process by mounting a wafer on a stage. For this reason, the in-plane distribution of the processing result in each of the manufacturing facilities 20a to 20c is managed. It is desirable that the in-plane distribution be uniform and reproducible. That is, assuming that all of the manufacturing facilities 20a to 20c that have performed the manufacturing process reproduce the same result together, it is desirable that the in-plane distribution is always constant. Regarding the in-plane distribution, there is no micro-distribution in the wafer temperature distribution, gas supply distribution, and the like, and a macro-distribution is generally used.

このような面内分布について、人がウエハを目で見て感じる分布イメージを再現させる数値化を目指した。良品率もしくは不良率については、全チップ数に対する良品チップ数もしくは不良チップ数を演算したものであり、最終製品を確認することで既知の値となっている。このため、良品率もしくは不良率については既知の値を用いる。   With regard to such an in-plane distribution, a numerical value that reproduces a distribution image that a person feels by visually observing a wafer was aimed. The non-defective rate or the defective rate is obtained by calculating the number of non-defective chips or the number of defective chips with respect to the total number of chips, and has a known value by confirming the final product. Therefore, a known value is used for the non-defective rate or the defective rate.

ただし、良品率もしくは不良率とウエハ面内での不良分布は、同じ不良率でもウエハ上の不良チップの分布が同じとは限らない。数値化するためには、不良であったチップなど、識別すべきものがウエハのどの位置に分布しているのかが明確であることが重要となる。このため、人が認識できる程度の「位置」をウエハ上において分割し、例えば、後述するように同心円状や横方向および縦方向に更にそれぞれをブロック(最外周、中央、中心や上、中、下や左、中、右)に分割した17位置として表す。そして、ウエハのうち17位置に分割したそれぞれの部分の面積は同面積ではないたではないため、面積補正を考慮して数学的に平準化したうえで数値化を行う。   However, the non-defective product rate or the defective rate and the defect distribution on the wafer surface are not always the same even if the defect rate is the same. In order to make a numerical value, it is important that it is clear which position of the wafer such as a defective chip is to be identified on the wafer. For this reason, the "position" that can be recognized by a person is divided on the wafer, and, for example, concentrically or horizontally and vertically as described later, and further divided into blocks (the outermost periphery, the center, the center, the upper, the middle, (Lower, left, middle, right). Since the area of each part divided into 17 positions on the wafer is not the same, the numerical value is calculated after mathematically leveling in consideration of the area correction.

また、17位置について、更に人が感じるブロック(最外周、中央、中心や上、中、下や左、中、右など)として括る。ウエハにおいて人が感じるブロックとしては、例えば、同心円状に分割したブロックのイメージ(以下、円イメージという)と、ウエハの表面における一方向を横方向として横方向に分割したブロックのイメージ(以下、横イメージという)と、一方向に対して直交する縦方向に分割したブロックのイメージ(以下、縦イメージという)などが挙げられる。このような異なる複数のブロックにおいて、17位置をそれぞれ括る。勿論、ここで挙げたブロック以外のブロックとして各位置を括ることも可能である。   In addition, the 17 positions are further grouped as blocks (the outermost periphery, the center, the center, and the upper, the middle, the lower, the left, the middle, the right, and the like) felt by a person. As a block felt by a person on the wafer, for example, an image of a block concentrically divided (hereinafter, referred to as a circle image) and an image of a block divided horizontally in one direction on the surface of the wafer (hereinafter, horizontal). Image) and an image of a block divided in a vertical direction orthogonal to one direction (hereinafter, referred to as a vertical image). In such a plurality of different blocks, 17 positions are respectively grouped. Of course, each position can be grouped as a block other than the blocks mentioned here.

さらに、人の目によると、同じ位置でも不良分布の強さを感覚として把握することができる。換言すれば、強さは濃度と表現することもでき、単位当たりの識別すべきチップの数のことを意味している。これについても、単位当たりの位置毎の良品率として表現することも可能であるが、分解能が100にしかならないし、位置を括った範囲のバラツキも表現できない。   Further, according to human eyes, the strength of the defect distribution can be grasped as a sensation even at the same position. In other words, intensity can also be expressed as density, meaning the number of chips to be identified per unit. This can also be expressed as a non-defective rate per position per unit, but the resolution is only 100, and variations in the range of positions cannot be expressed.

そのため、バラツキを標準偏差として求め、さらに位置関係における面積比も考慮し、良品率とも整合させるようにする。具体的には、整合させるための方程式を設定する。この方程式で得られた値は、不良率や分布の位置や強さなどを総合的に人が見たイメージに近い分解能を持つ数値として提供できる。より詳しくは、17位置での分布を標準偏差で求めている。更に、面積補正した状態の標準偏差にして、良品率とを掛け合わせて「強さ」にしている。この方程式は良品率と同じ傾きを持つ数値化を実現している。   Therefore, the variation is obtained as a standard deviation, and the area ratio in the positional relationship is also taken into consideration so as to match the non-defective product rate. Specifically, an equation for matching is set. The value obtained by this equation can be provided as a numerical value having a resolution close to an image seen by a human, such as the defect rate, the position and strength of the distribution, and the like. More specifically, the distribution at 17 positions is obtained by the standard deviation. Further, the strength is obtained by multiplying the standard deviation of the area-corrected state by the non-defective rate. This equation realizes a numerical value having the same slope as the yield rate.

分布イメージの数値化は、ウエハ上の不良チップの分布イメージを人が直接観察しなくても、コンピュータに自動的に認識させられるようにするために行う。これを行うためには、分布のイメージを数値化するにあたり、分布イメージの「位置」の数値化を行うことと、分布イメージの「強さ」の数値化を行うこと等が必要となる。例えば、便宜的に、各位置について、不良チップ数をユーザが手入力すると、自動的に分布イメージの強さの数値化が行われる仕組みとしている。   The digitization of the distribution image is performed so that the computer can automatically recognize the distribution image of the defective chip on the wafer without directly observing the image. To do this, when digitizing the distribution image, it is necessary to digitize the "position" of the distribution image and to digitize the "strength" of the distribution image. For example, for convenience, when the user manually inputs the number of defective chips at each position, the strength of the distribution image is automatically quantified.

そして、例えば既知となっている「不良率」に加えて、後述するようにして数値化した「位置」および「強さ」を用いることで、ウエハの不良チップの分布イメージを表す。例えば、後述するようにして数値化した分布の「位置」と「強さ」の合成値を4〜5桁の数値で表す。このようにして数値化された不良分布を管理することで、ウエハ内における不良分布と製造設備の異常との因果関係を自動的に解析することが可能となる。以下、分布イメージの数値化を具体的にどのように行っているかについて説明する。   Then, a distribution image of defective chips on the wafer is represented by using, for example, the “position” and “strength” quantified as described later, in addition to the known “defective rate”. For example, a composite value of “position” and “strength” of a numerically-distributed distribution as described below is represented by a numerical value of 4 to 5 digits. By managing the failure distribution quantified in this way, it is possible to automatically analyze the causal relationship between the failure distribution in the wafer and the abnormality of the manufacturing equipment. Hereinafter, a specific description will be given of how the distribution image is digitized.

〔分布イメージの位置の数値化〕
分布イメージの「位置」については、ウエハの表面をXY平面と見立てて、X−Y二次元として捉えることができる。ウエハ上には、半導体製品を構成するチップが二次元的に配列されており、各半導体製品のチップ毎に良否判定が行われている。そして、不良となったチップの座標は、ウエハ内において分布として存在している。分布はウエハ毎にある。ウエハ毎の分布は“1つのイメージ”として人の目で見ることができると同時に“不良チップ数という数字”として表現することもできる。
[Numericalization of distribution image position]
Regarding the “position” of the distribution image, the surface of the wafer is regarded as an XY plane, and can be regarded as XY two-dimensional. Chips constituting a semiconductor product are two-dimensionally arranged on a wafer, and pass / fail judgment is performed for each chip of each semiconductor product. The coordinates of the defective chip exist as a distribution in the wafer. The distribution is for each wafer. The distribution for each wafer can be seen by human eyes as “one image” and can also be expressed as “number of defective chips”.

ただし、不良チップ数が同じ100チップであったウエハであっても、ウエハ上における分布イメージの「位置」という視点では幾通りもある。ウエハ平面にXY座標軸を設定し、全不良チップのXY座標を示した全不良チップ座標群を表すことで、分布イメージにおける「位置」とすることができる。しかし、人の目で認識される分布イメージの「位置」は“括り”であり、“この辺り”という大雑把なものであって、個々の不良チップのXY座標を認識しているのではない。このため、ここでは人の目で認識される分布イメージの「位置」を“括り”、換言すれば“この辺り”と認識できるように数値化する。すなわち、ウエハ上において、人が感じる分布イメージの「位置」を数値化する。   However, even for a wafer having the same number of defective chips of 100 chips, there are various ways from the viewpoint of the "position" of the distribution image on the wafer. By setting the XY coordinate axes on the wafer plane and representing all the defective chip coordinate groups indicating the XY coordinates of all the defective chips, the "position" in the distribution image can be obtained. However, the “position” of the distribution image recognized by the human eye is “bundled”, which is a rough “around”, and does not recognize the XY coordinates of each defective chip. For this reason, the "position" of the distribution image recognized by the human eye is digitized so that it can be recognized as "grouped", in other words, "around here". That is, the “position” of the distribution image felt by a person on the wafer is quantified.

具体的には、まず、円形状で構成されるウエハの“どの部分”であるかを人の位置感覚に基づいて定義する。ウエハは予め既知となる円形状のものであるが、サイズが6インチウエハ、8インチウエハ、10インチウエハなど異なるものが存在している。ところが、人はウエハサイズに関わらず、ウエハの“どの部分”であるかという一定の感覚があるため、それを定義する。   Specifically, first, "which part" of the wafer formed in a circular shape is defined based on the sense of position of a person. The wafer has a circular shape that is known in advance, but there are different wafers such as a 6-inch wafer, an 8-inch wafer, and a 10-inch wafer. However, regardless of the size of the wafer, a person has a certain sense of "what part" of the wafer, and therefore defines it.

また、分布の分解能については、利用局面に見合った分解能にするべきであり、ここでは製造設備20a〜20cの不良から影響される分布を示すことができる分解能としている。   In addition, the resolution of the distribution should be set to a resolution suitable for the usage phase. Here, the resolution is set so as to indicate the distribution affected by the failure of the manufacturing facilities 20a to 20c.

(1)分布イメージの位置の分解能
図3(a)に示すように、円イメージとして同心円状にウエハを3分割する。すなわち、最外周、中間、中心の3分割の分解能とし、それぞれ最外周をx、中間をy、中心をzとして定義する。
(1) Resolution of Position of Distribution Image As shown in FIG. 3A, a wafer is divided into three concentric circles as a circular image. That is, the resolution is divided into three parts, the outermost circumference, the middle, and the center. The outermost circumference is defined as x, the middle is defined as y, and the center is defined as z.

同様に、図3(b)に示すように、横イメージとして横方向に沿ってウエハを3分割する。すなわち、上、中、下の3分割の分解能とし、それぞれ上をx、中をy、下をzとして定義する。   Similarly, as shown in FIG. 3B, the wafer is divided into three along the horizontal direction as a horizontal image. That is, upper, middle, and lower resolutions are defined as three divisions, where x is defined as upper, y is defined as middle, and z is defined as lower.

さらに、図3(c)に示すように、縦イメージとして縦方向に沿ってウエハを3分割する。すなわち、左、中、右の3分割の分解能とし、それぞれ左をx、中をy、右をzとして定義する。   Further, as shown in FIG. 3C, the wafer is divided into three along the vertical direction as a vertical image. That is, the resolution is divided into three divisions of left, middle, and right, and left is defined as x, middle is defined as y, and right is defined as z.

なお、本明細書では、円イメージについてcircleを意味するciで表し、横イメージについてrowを意味するroで表し、縦イメージについてcolumnを意味するcoで表している。   In this specification, a circle image is represented by ci which means circle, a horizontal image is represented by ro which means row, and a vertical image is represented by co which means column.

このように、円イメージ、横イメージ、縦イメージの3種類において、それぞれ3点ずつの要素でウエハの分布イメージの位置を定義する。3種類それぞれで3点の分解能としているため、組み合わせとしては27通り可能であるが、位置として実在する組み合わせは後述するように17通りとなる。したがって、分布イメージの位置については、17位置に分けられ、分解能は「17」と定義することができる。   As described above, in three types of the circle image, the horizontal image, and the vertical image, the position of the distribution image of the wafer is defined by three elements each. Since each of the three types has a resolution of three points, there are 27 possible combinations, but there are 17 actual combinations of positions as described later. Therefore, the position of the distribution image is divided into 17 positions, and the resolution can be defined as “17”.

なお、ここでは、分布イメージを17位置に分ける場合について説明したが、利用目的に応じて適宜変えることができる。例えば、円イメージ、横イメージ、縦イメージをそれぞれ3分割ずつしたが、分割数はそれ以下もしくはそれ以上であっても良く、分割数に応じて分布イメージの位置の数、つまり分解能を定義することができる。   Here, the case where the distribution image is divided into 17 positions has been described, but the distribution image can be appropriately changed according to the purpose of use. For example, a circle image, a horizontal image, and a vertical image are each divided into three, but the number of divisions may be smaller or larger, and the number of positions of the distribution image, that is, the resolution, must be defined according to the division number. Can be.

(2)分布イメージの位置の詳細
上記のように分布イメージを円イメージ、横イメージ、縦イメージそれぞれで3分割する場合、それぞれの位置は、図4A〜図4Cに示す位置として定義される。本図中においては、分布イメージの位置をci、ro、coのマトリクスで示してある。すなわち、ci、ro、coそれぞれについて、3分割したx、y、zのいずれの位置に該当しているかを「*」印を示すことで表してある。また、図4A〜図4Cは断面図ではないが、該当する位置について、ハッチングを示すことで図を見易くしてある。
(2) Details of the position of the distribution image When the distribution image is divided into the circle image, the horizontal image, and the vertical image as described above, the respective positions are defined as the positions shown in FIGS. 4A to 4C. In the figure, the position of the distribution image is shown by a matrix of ci, ro, and co. That is, for each of the ci, ro, and co, which of the three divided x, y, and z correspond to is indicated by indicating a “*” mark. 4A to 4C are not cross-sectional views, but the corresponding positions are indicated by hatching to make them easier to see.

このように、ウエハにおける分布イメージの位置について、左上最外周位置、中央上方最外周位置、右上最外周位置・・・というように、ウエハの各位置が順番に定義され、最後に中心位置が定義されることで17位置が定義される。これら17位置について、図4A〜図4Cに示したようにNo.1〜No.17として、識別番号を付けている。   As described above, the positions of the distribution image on the wafer are defined in order, such as the uppermost outermost position, the uppermost outermost position, the uppermost outermost position,..., And finally the center position is defined. This defines 17 positions. Regarding these 17 positions, as shown in FIGS. 1 to No. 17 is assigned an identification number.

このように、分布イメージの位置について、図5に列挙した17位置、つまり17パターンで定義することができる。これら17パターンすべてを組み合わせると、図6に示されるように、ウエハの全面が網羅された状態となる。なお、図5および図6についても、断面図ではないが、該当する位置について、ハッチングを示すことで図を見易くしてある。   As described above, the position of the distribution image can be defined by 17 positions listed in FIG. 5, that is, 17 patterns. When all of these 17 patterns are combined, as shown in FIG. 6, the entire surface of the wafer is covered. Although FIGS. 5 and 6 are not cross-sectional views, the corresponding positions are indicated by hatching to make them easy to see.

〔分布イメージの強さの数値化〕
分布イメージの「強さ」については、不良チップ数、つまり不良チップの多さを表しており、「位置」がX−Y二次元として捉えられるものであるとすると、「強さ」はZ軸に相当する。
[Numericalization of distribution image strength]
The “strength” of the distribution image indicates the number of defective chips, that is, the number of defective chips, and if the “position” can be regarded as two-dimensional XY, the “strength” is the Z-axis. Is equivalent to

上記したように、ウエハ上において、半導体製品を構成するチップが二次元的に配列されており、各半導体製品のチップ毎に良否判定が行われている。そして、不良となったチップの座標は、ウエハ内において分布として存在している。そして、不良となったチップの座標は、ウエハ内において分布として存在している。分布はウエハ毎にある。ウエハ毎の分布は“1つのイメージ”として人の目で見ることができると同時に“不良チップ数という数字”として表現することもできる。   As described above, the chips constituting the semiconductor product are two-dimensionally arranged on the wafer, and pass / fail judgment is performed for each chip of each semiconductor product. The coordinates of the defective chip exist as a distribution in the wafer. The coordinates of the defective chip exist as a distribution in the wafer. The distribution is for each wafer. The distribution for each wafer can be seen by human eyes as “one image” and can also be expressed as “number of defective chips”.

ただし、不良チップ数が同じ100チップであったウエハであっても、ウエハ上における分布イメージの「強さ」という視点では幾通りもある。しかしながら、分布イメージの「強さ」については、「位置における不良チップの濃度」で一意となる。したがって、ここでは、人が感じる分布イメージの「強さ」を“位置を分母とした不良チップの濃度”を表す数字に置き換える。すなわち、ウエハ上において、人が感じる分布イメージの「強さ」を数値化する。   However, even for a wafer having the same number of defective chips of 100, there are various ways from the viewpoint of the "strength" of the distribution image on the wafer. However, the “strength” of the distribution image is unique by “density of defective chip at position”. Therefore, here, the "strength" of the distribution image perceived by a human is replaced with a number representing "the density of defective chips whose position is the denominator". That is, the “strength” of the distribution image felt by a person on the wafer is quantified.

具体的には、計算により、各位置の面積、つまりチップ数に応じた面積補正値を求めておき、既知の位置情報に面積補正を行う。そして、ウエハ上の不良チップ座標を位置情報に整合させ、不良チップ数を算出して面積補正値による補正を行う。このような面積補正を行った後の各位置の不良チップ数の和は、ウエハ上における不良チップの濃度と等価となる。このため、その最大値を持つ位置を決める。これにより、面積補正後の不良チップ数が最も多い場所、つまり分布イメージの「強さ」が強い場所を決めることができる。   Specifically, the area at each position, that is, the area correction value corresponding to the number of chips is obtained by calculation, and the area correction is performed on the known position information. Then, the coordinates of the defective chip on the wafer are matched with the position information, the number of defective chips is calculated, and correction is performed using the area correction value. The sum of the number of defective chips at each position after such area correction is equivalent to the density of defective chips on the wafer. Therefore, the position having the maximum value is determined. This makes it possible to determine a place where the number of defective chips after area correction is the largest, that is, a place where the “strength” of the distribution image is strong.

図5に示されるように、17パターンで定義したウエハ上の各位置の面積は異なっている。このため、各位置に含まれるチップ数も異なっており、単純に不良チップ数の絶対値をそのまま濃度として用いて分布イメージの「強さ」を定義することはできない。すなわち、人が見て感じる不良チップの濃度と計算上求められる不良チップ数の絶対値が示す濃度とは違うため、不良チップ数の絶対値が示す濃度について補正することが必要になる。   As shown in FIG. 5, the area of each position on the wafer defined by the 17 patterns is different. For this reason, the number of chips included in each position is also different, and it is not possible to simply define the “strength” of the distribution image using the absolute value of the number of defective chips as the density. That is, since the density of a defective chip that a person sees and feels is different from the density indicated by the absolute value of the number of defective chips calculated, it is necessary to correct the density indicated by the absolute value of the number of defective chips.

そして、人は、最終的にウエハを1枚として1つの強さというイメージを感じている。これを論理的に再現することが必要である。これを「強い位置の順位」と「全体のバラツキ」に分けて考えることで行う。   Then, people finally feel the image of one strength with one wafer. It is necessary to reproduce this logically. This is done by considering the “high-ranking position” and the “whole variation” separately.

(1)面積補正の方法
各位置における不良チップの濃度を求めて強い位置の順位付けを行うためには、前提として、面積が様々である各位置を同じ面積相当に補正する必要がある。したがって、ここではウエハ上で面積が違う位置に対する不良チップ数から面積補正を行ってから不良チップの濃度を求めるようにする。
(1) Method of Area Correction In order to determine the density of defective chips at each position and rank the strongest positions, it is necessary to correct each position having various areas to the same area. Therefore, here, the density of the defective chip is determined after performing the area correction based on the number of defective chips at positions having different areas on the wafer.

例えば、図7(a)に示すように、ウエハ上において、位置が左、中、右の3種類に分割されていて、左の面積が9、中の面積が4、右の面積が1であったとする。この場合において、図中に示すように、不良チップ数がいずれも1であったとすると、人が見た場合、不良チップの濃度は左<中<右の大小関係となるように感じる。すなわち、左、中、右それぞれについて、それぞれ不良チップの濃度を1/9、1/4、1/1と頭の中で解釈している。   For example, as shown in FIG. 7A, on the wafer, the position is divided into three types: left, middle, and right. The left area is 9, the middle area is 4, and the right area is 1. Suppose there was. In this case, as shown in the figure, assuming that the number of defective chips is 1, when viewed by a person, the density of the defective chips is felt to be in a magnitude relationship of left <middle <right. That is, the density of the defective chip is interpreted as 1/9, 1/4, 1/1 in the head for each of the left, middle, and right.

この場合において、物理的な位置情報については補正できないため、不良チップ数を補正する。図7(a)に示した各位置では、すべての位置において実際には不良チップ数が1つであるが、図7(b)に示すように、面積補正をすると、不良チップ数が左の位置では1つが2.25に補正され、中の位置では1つが1つのまま、右の位置では1つが0.25に補正される。これは平均値になるように補正した例であり、実際の不良チップ数を数学的に補正した結果となるため小数点が付く場合がある。このようにすることで、すべての位置において全域が同様の濃度で表されるように補正される。   In this case, since the physical position information cannot be corrected, the number of defective chips is corrected. At each position shown in FIG. 7A, the number of defective chips is actually one at all positions. However, as shown in FIG. In the position, one is corrected to 2.25, in the middle position one remains one, and in the right position one is corrected to 0.25. This is an example in which correction is performed so as to be an average value. Since the result is obtained by mathematically correcting the actual number of defective chips, a decimal point may be added. By doing so, correction is performed so that the entire area is represented by the same density at all positions.

(2)補正値の求め方
上記したように、分布イメージの「位置」について17位置を定義している。この位置は机上の計算で面積が求められる。その方法はチップサイズを運用上の最小とした値でウエハ上を網羅するX−Y配列を作成したうえで、位置に位置付けられるチップ数の違いを面積の違いに置換えて補正係数を決定する。この場合、平均面積に合うように補正係数を求める事が望ましい。この補正係数は、チップサイズに依らず、同一インチウエハであれば共通して使用できる係数となる。例えば、図8に示すような有効チップ総数が968のウエハを例に挙げると、例えば補正係数は図9に示した表のように設定される。
(2) How to Obtain Correction Value As described above, 17 positions are defined for the “position” of the distribution image. The area of this position can be obtained by calculation on a desk. In this method, an X-Y array covering the wafer is created with a chip size that is the smallest in operation, and then a difference in the number of chips positioned at a position is replaced with a difference in area to determine a correction coefficient. In this case, it is desirable to calculate the correction coefficient so as to match the average area. This correction coefficient is a coefficient that can be commonly used for the same inch wafer regardless of the chip size. For example, when a wafer having a total number of effective chips of 968 as shown in FIG. 8 is taken as an example, for example, the correction coefficient is set as shown in the table of FIG.

図9は、17位置の平均チップ数で正規化した場合を示している。図9に示すように、位置1、3、6、8はチップ数が60、位置2、4、5、7はチップ数が70、位置9、11、14、16はチップ数が10、位置10、12、13、15はチップ数が66、位置17はチップ数が144となっている。平均値については、有効チップ総数が968で、17位置であることから、1つの位置当たりの平均チップ数が56.9となる。したがって、各位置の補正係数は、平均チップ数/各位置のチップ数となる。例えば、位置1においては、チップ数が60であることから、平均チップ数/位置1のチップ数が56.9/60となり、補正係数は0.95となる。したがって、各位置のチップ数に対して補正係数を掛けた値は、一律に56.94になり、すべての位置についてチップ数を正規化できていることが分かる。   FIG. 9 shows a case where the average number of chips at 17 positions is normalized. As shown in FIG. 9, the positions 1, 3, 6, and 8 have 60 chips, the positions 2, 4, 5, and 7 have 70 chips, the positions 9, 11, 14, and 16 have 10 chips, and 10, 12, 13, and 15 have 66 chips, and position 17 has 144 chips. As for the average value, since the total number of effective chips is 968 and 17 positions, the average number of chips per position is 56.9. Therefore, the correction coefficient at each position is (average number of chips / number of chips at each position). For example, since the number of chips at position 1 is 60, the average number of chips / the number of chips at position 1 is 56.9 / 60, and the correction coefficient is 0.95. Therefore, the value obtained by multiplying the number of chips at each position by the correction coefficient is uniformly 56.94, indicating that the number of chips can be normalized for all positions.

このようにして、面積補正値となる補正係数を設定でき、各位置のチップ数に対して補正係数を掛けることにより、各位置のチップ数を正規化することが可能となる。   In this way, a correction coefficient that serves as an area correction value can be set, and the number of chips at each position can be normalized by multiplying the number of chips at each position by the correction coefficient.

(3)補正値による補正および強い位置の順位
続いて、ウエハ上の不良チップ座標を位置情報に整合させ、不良チップ数を算出して面積補正値による補正を行う。
(3) Correction by Correction Value and Rank of Strong Position Subsequently, the coordinates of defective chips on the wafer are matched with the position information, the number of defective chips is calculated, and correction is performed using the area correction value.

まず、予め使用するウエハについて、検査工程で検査装置が測定した情報と整合する原点、例えば左上の点を原点と決め、ウエハの表面をXY平面と見立てて、分布イメージの「位置」で定義した各位置を示すXY座標情報からXY座標の最大値を求める。これにより、XY平面におけるX方向およびY方向それぞれにおけるチップ配列が判り、各位置のチップ数やウエハ上における総チップ数が判る。   First, with respect to a wafer to be used in advance, an origin that matches information measured by the inspection apparatus in the inspection process, for example, an upper left point is determined as the origin, and the surface of the wafer is regarded as an XY plane, and defined by the “position” of the distribution image. The maximum value of the XY coordinates is obtained from the XY coordinate information indicating each position. Thereby, the chip arrangement in each of the X direction and the Y direction on the XY plane can be determined, and the number of chips at each position and the total number of chips on the wafer can be determined.

一例で説明すると、分布イメージの「位置」で定義した各位置を示すXY座標情報、すなわちci、ro、coをそれぞれx、y、zに3分割して割り付けることでXY座標が決まる。そして、例えばXY座標におけるX座標とY座標の最大値が36であったとすると、それを3分割した12チップ毎に横イメージのx、y、zと縦イメージのx、y、zを割り付けることになる。   For example, the XY coordinates are determined by dividing XY coordinate information indicating each position defined by the “position” of the distribution image, that is, ci, ro, and co into x, y, and z, respectively. For example, if the maximum value of the X coordinate and the Y coordinate in the XY coordinate is 36, x, y, z of the horizontal image and x, y, z of the vertical image are allocated to each of 12 chips obtained by dividing the X and Y coordinates into three. become.

最後に、整合後の各位置における不良チップの数の合計を求める。そして、上記したように求めた補正係数を掛けることで、解析用の位置における不良チップ数を補正する。このようにして面積補正が為され、すべての位置で等価となるため、各位置において補正された不良チップ数は各位置における濃度と等価になる。   Finally, the total number of defective chips at each position after the alignment is obtained. Then, the number of defective chips at the analysis position is corrected by multiplying the correction coefficient obtained as described above. The area correction is performed in this manner, and the area becomes equivalent at all positions. Therefore, the number of defective chips corrected at each position becomes equivalent to the density at each position.

そして、補正後の不良チップ数を使い、位置毎の不良チップ数の総和を算出し、一番大きな数値の位置を順位付けする。   Then, using the corrected number of defective chips, the total sum of the number of defective chips for each position is calculated, and the position of the largest numerical value is ranked.

(4)強さの表現の方法
人が感じる不良分布の強さで解析に意味のある度合いを決める。具体的には、人は強さを「強い、普通、弱い」という3つの度合で感じることが多い。
(4) Method of expressing strength The degree of significance of analysis is determined by the strength of the failure distribution felt by humans. Specifically, a person often feels strength in three degrees, "strong, normal, and weak."

解析に必要となる度合を考えると、一番良い状況とは不良分布の強さが「均一」であり、均一から外れた強さのときに“どこに”“どれだけ”外れたのかをコンピュータ130にて自動的に見極められるようにすることが好ましい。   Considering the degree required for the analysis, the best situation is that the strength of the defect distribution is “uniform”, and when the strength deviates from the uniformity, it is determined by the computer 130 where “how much” and “how much” deviated. It is preferable to be able to automatically determine at.

これらを鑑みて、不良分布の強さを複数の度合いに分けて表現し、その強さの度合いに意味を持たせて分布が自動的に認識できるようにしている。ここでは、標準偏差に基づいて強さの度合いを分けており、分ける強さの度合いを“0”、“5”、“9”の「3種」としている。それぞれ、「0は、均一」、「5は、まばら」、「9は、有意」を表現しているものと決めている。ここでいう標準偏差に委ねているのは、円イメージ、横イメージ、縦イメージ毎にx,y,zとブロック分けした単位のばらつきを求めている。すなわち、母集団は円、横、縦とそれぞれあり、その中で、x、y、zに識別した値の標準偏差を求めることで、各イメージのx、y、zの偏りが数値化できることになる。この段階では、人が目で見た分布が円、横、縦にどのように表れているかを示すにとどまっている。いうなれば、分布の位置の強さであり、後述するウエハ全体の総合的な強さと混同しないように注意が必要である。なお、ここで示した不良分布の強さの度合いは一例であり、運用の目的に応じて数値やその意味について決めれば良い。   In view of these, the strength of the failure distribution is expressed by dividing it into a plurality of degrees, and the degree of the strength is given a meaning so that the distribution can be automatically recognized. Here, the degree of the strength is divided based on the standard deviation, and the degree of the divided strength is “three types” of “0”, “5”, and “9”. It is determined that “0 is uniform”, “5 is sparse”, and “9 is significant”, respectively. What is left to the standard deviation here is the variation of the unit divided into blocks of x, y, z for each of the circle image, the horizontal image, and the vertical image. That is, the population is a circle, a horizontal, and a vertical, respectively, and by determining the standard deviation of the values identified as x, y, and z, the bias of x, y, and z of each image can be quantified. Become. At this stage, it merely shows how the distribution seen by a person appears in a circle, a horizontal direction, and a vertical direction. In other words, this is the strength of the distribution position, and care must be taken so as not to be confused with the overall strength of the entire wafer described later. Note that the degree of the strength of the failure distribution shown here is an example, and the numerical value and its meaning may be determined according to the purpose of operation.

上記したような面積補正を行った場合、単純に補正後の不良チップ数の合計数で強さが決まるのは位置における強さだけであるため、ここでは、単なる強さではなく、ウエハ全面における全ての位置における強さを鑑みた、ウエハ全体をイメージした濃度の度合いを求める。すなわち、人の感性を表現できるようにする。   When the above-described area correction is performed, the strength is simply determined by the total number of defective chips after the correction, because the strength at the position is only determined here. In consideration of the strength at all positions, the degree of density that images the entire wafer is obtained. That is, it is possible to express human sensitivity.

ここまでは、分布イメージの位置を3種(ci,ro,co)に分けているため、それぞれを単独で補正されていた。ここでは、3種(ci,ro,co)の強さを重ね合せしたものを「ウエハ全体の強さ」としている。   Up to this point, since the positions of the distribution image are divided into three types (ci, ro, and co), each is corrected independently. Here, the sum of the three types (ci, ro, co) of strength is referred to as “the strength of the entire wafer”.

(5)強さの合算方法
上記したように分けられた強さの度合い“0”、“5”、“9”は、値が大きいほど強さが強いことを示している。このため、合算については、単純に、3種(ci,ro,co)の強さそれぞれの総和を演算することによって行う。3種(ci,ro,co)の強さそれぞれについて強さの度合い“0”、“5”、“9”の3種あることから、図10に示すように、組み合わせとしては、3となる27種類となる。ただし、総和の種類としては、異なる組み合わせであっても総和の値が同じになることがあるため、0、5、9、10、14、15、18、19、23、27の10種類となる。
(5) Summation Method of Strength The degree of strength “0”, “5”, “9” divided as described above indicates that the larger the value, the stronger the strength. Therefore, the summation is performed simply by calculating the sum of the strengths of the three types (ci, ro, and co). Three (ci, ro, co) strength degree of intensity each of "0", since the "5", there three "9", as shown in FIG. 10, as the combination, 3 3 27 types. However, since the sum value may be the same even in different combinations, there are ten types of sums of 0, 5, 9, 10, 14, 15, 18, 19, 23, and 27. .

ここでいう総和を最終強さとして、連続値とする。例えば、図10においては、総和=0のときを連続値の初期値10とし、総和27に至るまで、連続値10〜19の値を付してある。なお、ここでは連続値の初期値を10として、連続値10〜19を付してあるが、この値については任意であり、必ずしも初期値を10としなくても良い。   The sum referred to here is the final strength and is a continuous value. For example, in FIG. 10, when the sum = 0, the initial value of the continuous value is 10, and the values of the continuous values 10 to 19 are added up to the sum 27. Here, the initial value of the continuous value is 10 and the continuous values 10 to 19 are given. However, this value is arbitrary and the initial value does not necessarily have to be 10.

〔分布イメージの位置と強さの合成〕
上記のようにして、分布イメージの位置と強さを得ることができる。このようにして得た分布イメージの位置と強さを合成し、数値化させる。図11Aおよび図11Bは、分布のイメージの位置と強さを合成したときの全パターンをマトリクスとして示したものである。なお、本図では、濃淡のイメージをハッチングによって示してあるが、17位置それぞれについて、強さを濃淡によって分けてマトリクス状に配置してある。No.2〜No.15については、2つの位置について同じマトリクス中に表してあるが、これらは左上角から右下角を通る対角線を中心として線対称の位置にあるもの同士であり、基本的に分布イメージの強さが等しくなることから、共通図として示してある。ここで示したパターンが異常解析装置によって分布イメージの「位置」および「強さ」を表現できる分解能となる。
[Composition of distribution image position and intensity]
As described above, the position and intensity of the distribution image can be obtained. The position and intensity of the distribution image obtained in this way are combined and digitized. 11A and 11B show, as a matrix, all patterns obtained when the position and intensity of the distribution image are combined. In this drawing, the shaded image is shown by hatching, but the intensity is divided into shades at 17 positions and arranged in a matrix. No. 2-No. Regarding No. 15, two positions are represented in the same matrix. However, these are positions that are symmetrical with respect to a diagonal line passing from the upper left corner to the lower right corner. Because they are equal, they are shown as common figures. The pattern shown here is the resolution at which the “position” and “strength” of the distribution image can be expressed by the anomaly analyzer.

(1)分布イメージの位置の数値化
上記した図11Aおよび図11Bに示すマトリクスにおけるすべての組み合わせについて、所定の規則に従って分布イメージの位置および強さを数値化する。ここでは、所定の規則を以下のように定義している。
(1) Numericalization of the position of the distribution image For all the combinations in the matrix shown in FIGS. 11A and 11B, the position and the intensity of the distribution image are quantified according to a predetermined rule. Here, the predetermined rule is defined as follows.

まず、分布イメージの位置、具体的には17位置を「分類」として、各分類を表す桁として、任意の桁を割り当てる。ここでは、一例として、「分類」については0100000から1700000の桁を割り当てている。   First, the position of the distribution image, specifically, 17 positions is set as “classification”, and an arbitrary digit is assigned as a digit representing each classification. Here, as an example, digits of 0100000 to 1700000 are assigned to “classification”.

次に、分布イメージの「位置」を示すci、ro、coそれぞれを表す桁として、任意の桁を割り当てる。ここでは、「分類」とは異なる桁をci、ro、coそれぞれを表す桁として割り当てており、ciについては10000の桁、roについては1000の桁、coについては100の桁を割り当てている。   Next, an arbitrary digit is assigned as a digit representing each of ci, ro, and co indicating the “position” of the distribution image. Here, a digit different from the “classification” is assigned as a digit representing each of ci, ro, and co. Ci is assigned a digit of 10,000, ro is assigned a digit of 1,000, and co is assigned a digit of 100.

続いて、ci、ro、coそれぞれについて、3分割して表すx、y、zそれぞれについて値を割り当てる。ここでは、xを1、yを2、zを3としている。また、x、y、zがci、ro、coのいずれにあるかによって、桁数を変える。換言すれば、ci、ro、coそれぞれについて桁数を変えてx、y、zを表している。例えば、ciを10000の桁とし、ciにあるxは10000、ciにあるyは20000としている。また、roを1000の桁とし、roにあるxは1000としている。また、coを100の桁とし、coにあるxを100としている。   Subsequently, a value is assigned to each of x, y, and z, which are divided into three, for each of ci, ro, and co. Here, x is 1, y is 2, and z is 3. The number of digits is changed depending on whether x, y, or z is ci, ro, or co. In other words, x, y, and z are represented by changing the number of digits for each of ci, ro, and co. For example, ci is a digit of 10,000, x in ci is 10,000, and y in ci is 20,000. Also, ro is set to the digit of 1000, and x in ro is set to 1000. Also, co is a digit of 100, and x in co is 100.

(2)「位置」と「強さ」の合成
上記したように、分布イメージの「強さ」については、最終強さが「強さ」を数値化した値となる。
(2) Composition of “Position” and “Strength” As described above, the “strength” of the distribution image is a value obtained by quantifying the “strength” in the final strength.

そして、分布イメージの位置の数値化された値、すなわち「分類」、「ci、ro、co」、「x、y、z」を特定の桁に割り当て、さらに「強さ」が数値化された値を合算することで、合計値を求める。例えば、No.2の位置において、ciがx、roがx、coがy、最終強さが17である場合には、0100000の桁がNo.2を示す0200000、ciを表す10000の桁がxを示す10000、roを表す1000の桁がxを示す1000、coを表す100の桁がyを示す200となる。そして、これらに対して「強さ」を表す最終強さの17を加算した値、すなわち0200000+10000+1000+200+17=0211217が分布イメージの「位置」と「強さ」を合成して数値化した値となる。   Then, the quantified values of the position of the distribution image, that is, “classification”, “ci, ro, co”, and “x, y, z” are assigned to specific digits, and “strength” is further quantified. The sum is obtained by adding the values. For example, no. In the position of 2, when ci is x, ro is x, co is y, and the final strength is 17, the digit of 0100000 is No. 0200000 representing 2; 10,000 representing ci represents 10000 representing x; ro representing 1000 represents x representing 1000; and 100 representing co represents 200 representing y. Then, a value obtained by adding 17 of the final strength representing “strength” to these, that is, 0200000 + 10000 + 1000 + 200 + 17 = 0212112, is a value obtained by combining the “position” and “strength” of the distribution image and quantifying it.

このようにして特定の桁に割り当てることで「分類」、「位置」および「強さ」を数値化した値が得られるため、それを17位置すべてについて、10種類の「強さ」について数値化した表が図12A〜図12Dである。これらの図に示されるように、合算結果はすべて異なった値となる。   By allocating to a specific digit in this way, a numerical value of "classification", "position" and "strength" can be obtained. The resulting tables are FIGS. 12A to 12D. As shown in these figures, the sum results all have different values.

このように、合算結果と連番の少なくとも一方の監視を継続することで、例えば下記の(a)〜(d)のような異常の傾向を監視することが可能となる。   In this way, by continuing to monitor at least one of the summation result and the serial number, it becomes possible to monitor the tendency of an abnormality such as the following (a) to (d).

(a)分布が変わった場合には、**00000桁の単位が変化する。(b)同じ分布であったとしても、強さが変わった場合には10桁の単位が変化する。(c)連番のプロットから異常に気付き易くなる。(d)異なる品種のグラフを相互に監視することで、共通の異常に気付き易くなる。   (A) When the distribution changes, the unit of ** 00000 digits changes. (B) Even if the distribution is the same, if the intensity changes, the unit of 10 digits changes. (C) It becomes easy to notice abnormalities from the serial number plots. (D) By mutually monitoring different types of graphs, it becomes easy to notice common abnormalities.

これらのうち(a)については、上記した通り、**00000桁が分布イメージの「位置」を示していることから**00000桁が変わることによって不良分布の位置が変化したことが判る。同様に、(b)については、上記した通り、最終強さがそのまま数値として加算されていて、10桁単位で表されていることから、同じ分布の中で強さが変わった場合は10桁単位で変化することになる。これらによって、1つの製品について、分布の「位置」や「強さ」の変化を継続的に監視することができる。   Regarding (a), as described above, since the ** 00000 digit indicates the "position" of the distribution image, it can be seen that the position of the failure distribution has changed by changing the ** 00000 digit. Similarly, as for (b), as described above, the final strength is added as a numerical value as it is and is expressed in units of 10 digits. Therefore, when the intensity changes in the same distribution, 10 digits are used. It will change in units. As a result, it is possible to continuously monitor changes in the “position” and “strength” of the distribution for one product.

一方、同一の製造装置は色々な製品や異なる工程の処理を担うため、その製造装置によって複数の製品の処理を行ったときの異常の傾向の監視としても用いられる。すなわち、(c)については、同じ製品を複数製造したときに、同じ処理を施したのであれば同じ結果が得られているはずである。また、(d)については、異なる製品を製造したときに、それぞれの分布を監視し、似たような連番の変化を示すような結果になったときには、共通の異常の傾向があると気づくことができる。   On the other hand, since the same manufacturing apparatus is responsible for processing various products and different processes, it is also used to monitor the tendency of abnormalities when a plurality of products are processed by the manufacturing apparatus. That is, as for (c), the same result should be obtained if the same processing is performed when a plurality of the same products are manufactured. In the case of (d), when different products are manufactured, the distribution of each product is monitored, and when a result indicating a similar change in serial number is obtained, it is noticed that there is a common abnormality tendency. be able to.

このように、分布イメージの「位置」および「強さ」を自動的に数値化することにより、単に数値を監視することによって異常の傾向を監視することが可能となる。また、ここでは「分類」を17位置で規定しているのに加えて、円イメージ、横イメージおよび縦イメージという人がウエハの分布を見たときにどのような感じで強くなっているかを感じ易いブロックに分けている。そして、各ブロックにおいて3分割したx、y、zそれぞれにおいて「強さ」を数値化し、その合計値によって最終強さを求めていることから、ウエハの分布を人が見たときに感じる“どのような”感じで不良分布が強くなっているかを表現することができる。   As described above, by automatically quantifying the “position” and “strength” of the distribution image, it is possible to monitor the tendency of abnormality by simply monitoring the numerical values. Here, in addition to defining “classification” at 17 positions, it is also possible to sense how a person, such as a circle image, a horizontal image, and a vertical image, becomes stronger when looking at the distribution of wafers. It is divided into easy blocks. Then, since "strength" is quantified for each of x, y, and z obtained by dividing each block into three parts, and the final strength is obtained by the total value, the "what" is felt when a person views the distribution of wafers. With such a feeling, it is possible to express whether the defect distribution is strengthened.

また、「強さ」が“均一”、“まばら”、“有意”であることを数値化する際に、標準偏差を用いている。ウエハに対して製造されるチップ数は製品やウエハインチなどに応じて変えられ、固定ではないため、単純に不良チップ数によって「強さ」を表現することができない。これに対して、標準偏差を用いることで、ウエハ面内でのパラメータを標準偏差のバラツキをもって定めることができる。このため、標準偏差のバラツキをもって「強さ」を定め、その「強さ」を数値化する際に、その閾値となる係数をユーザが外部から変数として入力できる機能を備えることで、適切な係数を設定できる。   In addition, a standard deviation is used to quantify that “strength” is “uniform”, “sparse”, or “significant”. The number of chips manufactured for a wafer can be changed according to the product, the wafer inch, and the like, and is not fixed. Therefore, “strength” cannot be simply expressed by the number of defective chips. On the other hand, by using the standard deviation, parameters within the wafer surface can be determined with the standard deviation. For this reason, the “strength” is determined based on the variation of the standard deviation, and when the “strength” is quantified, a function that allows a user to input a coefficient as a threshold value as a variable from outside is provided so that an appropriate coefficient can be obtained. Can be set.

本実施形態の場合、「強さ」を“均一”、“まばら”、“有意”のいずれになるかを判断するための係数として第1閾値(例えば13)と第2閾値(例えば30)を設定している。そして、標準偏差が第1閾値未満であれば“均一”、第1閾値以上第2閾値未満であれば“まばら”、第2閾値以上であれば“有意”としている。このときの係数となる閾値についてはユーザが適宜設定できる。また、標準偏差を用いることで、面内におけるチップの数、その分布などを適切な値を設定できる。すなわち、チップの大きさに応じて同じ面積であってもチップ数が変わり、例えば1チップ当たりの大きさが小さくなれば同じ面積であってもチップ数は多くなる。このため、チップの大きさに応じてそれぞれの位置に含まれるチップ数が変わる。しかしながら、不良率、すなわち全体のチップ数に対する不良チップ数をx、y、zの3のパラメータに基づく標準偏差のバラツキで表し、それをグラフに表すと、その傾きが出る。したがって、幾つかに分けられた位置における不良チップ数の標準偏差のバラツキをもって閾値を決めれば、面内におけるチップの数が変わったとしても、それに対応して適切に「強さ」を決めることができる。   In the case of the present embodiment, a first threshold (for example, 13) and a second threshold (for example, 30) are used as coefficients for determining whether “strength” is “uniform”, “sparse”, or “significant”. You have set. If the standard deviation is less than the first threshold value, it is “uniform”; if it is equal to or more than the first threshold value and less than the second threshold value, it is “sparse”; At this time, the user can appropriately set the threshold value serving as the coefficient. Further, by using the standard deviation, it is possible to set appropriate values for the number of chips in the plane, the distribution thereof, and the like. That is, the number of chips changes according to the size of the chip even if the area is the same. For example, if the size per chip is reduced, the number of chips is increased even if the area is the same. Therefore, the number of chips included in each position changes according to the size of the chips. However, the failure rate, that is, the number of defective chips with respect to the total number of chips is represented by the variation of the standard deviation based on three parameters of x, y, and z, and when it is represented in a graph, the slope is obtained. Therefore, if the threshold value is determined based on the variation of the standard deviation of the number of defective chips in the divided positions, even if the number of chips in the plane changes, the “strength” can be determined appropriately in accordance with the change. it can.

また、このようにして、分布イメージの「位置」と「強さ」を数値化して合成することにより、コンピュータ130によって分布イメージを数値に基づいて把握することが可能となる。そして、分布イメージの「位置」と「強さ」が把握できることで、人がウエハを見たときに、不良分布が“どのような感じ”であるかという分布イメージの「様子」をコンピュータ130で把握することも可能となる。   Further, in this way, by digitizing and combining the “position” and “strength” of the distribution image, the computer 130 can grasp the distribution image based on the numerical values. By being able to grasp the “position” and “strength” of the distribution image, the computer 130 can use the computer 130 to display the “state” of the distribution image as to how the failure distribution looks when a person looks at the wafer. It is also possible to grasp.

以上のようにして、分布イメージの数値化が行われる。すなわち、ウエハを面内において複数の位置として分割し、複数の位置をそれぞれ数値化すると共に、複数の位置毎の強さのバラツキを標準偏差として求め、該標準偏差に基づいて強さを数値化している。このような数値化を半導体装置の製造過程の主な製造設備毎、例えば製造設備20a〜20c、モニター設備30および試験設備40に対して行っている。これにより、各製造設備20a〜20cやモニター設備30および試験設備40の異常の解析や異常と不良分布との因果関係を解析することが可能となる。   As described above, the distribution image is digitized. That is, the wafer is divided into a plurality of positions in the plane, the plurality of positions are quantified, and the variation in strength at each of the plurality of positions is determined as a standard deviation, and the strength is quantified based on the standard deviation. ing. Such digitization is performed for each main manufacturing facility in the semiconductor device manufacturing process, for example, for the manufacturing facilities 20a to 20c, the monitor facility 30, and the test facility 40. Thereby, it becomes possible to analyze the abnormality of each of the manufacturing facilities 20a to 20c, the monitor facility 30, and the test facility 40 and to analyze the causal relationship between the abnormality and the failure distribution.

例えば、製造設備毎に1つ1つのデータを蓄積していき、それを同じアルゴリズムに従って数値化したデータに置き換えて情報蓄積部132に格納していく。そして、最終工程が終わった後に、試験設備40による試験工程の結果として得られた良品率や不良分布に基づいて、蓄積された同じロットのデータを逆引きし、同じような分布があるところを調べることで因果関係を解析することが可能となる。そして、不良分布の監視により、変化点を先取りして品質低下の原因を早期対処することが可能となる。   For example, data is stored one by one for each manufacturing facility, and the data is replaced with numerical data according to the same algorithm and stored in the information storage unit 132. Then, after the final process is completed, based on the non-defective product rate and the defective distribution obtained as a result of the test process by the test equipment 40, the accumulated data of the same lot is reversely searched, and the place where the similar distribution is present is determined. Investigation makes it possible to analyze the causal relationship. By monitoring the distribution of defects, it is possible to anticipate the point of change and to deal with the cause of the quality deterioration at an early stage.

さらに、上記したように、製造設備毎に1つ1つのデータについて数値化を行ってから蓄積していることから、データ量の縮小を図ることが可能になると共に、コンピュータ130によって異常の傾向を継続的に監視することが可能となる。   Further, as described above, since the data is digitized and stored for each manufacturing facility, the data amount can be reduced, and the tendency of the abnormality can be reduced by the computer 130. It is possible to continuously monitor.

したがって、膨大なデータを蓄積しなくても、製造設備20a〜20cやモニター設備30および試験設備40の異常と不良分布との因果関係を自動的に解析することが可能な半導体装置の製造過程における異常解析装置とすることが可能となる。   Therefore, the causal relationship between the abnormalities of the manufacturing facilities 20a to 20c, the monitor facility 30, and the test facility 40 and the failure distribution can be automatically analyzed without accumulating a huge amount of data. This makes it possible to provide an abnormality analysis device.

(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be appropriately modified within the scope described in the claims.

例えば、上記第1実施形態では、半導体装置の製造に用いるウエハの分布イメージを人が感じるブロックとして括る際に、円イメージや横イメージおよび縦イメージとして把握した。しかしながら、これはブロックとして括る場合の一例を示したに過ぎず、これら各イメージのすべてを用いなくても良いし、その他のイメージを加えて分布イメージとしても良い。すなわち、ウエハの全面を複数の位置(第1実施形態では17位置)に分類し、これを人の感覚に合わせて区画した複数のブロック(第1実施形態では円ci、横ro、縦co)に分け、さらに各ブロックで不良分布について解析している。そして、各ブロックでの解析結果を重ね合わせたときに、不良が一番ばらついて発生しているのがどのブロックかが分かるようにしている。このように解析結果の重ね合わせを行うために、ウエハ全面を複数種類のブロックに分ければ良く、その種類は数については任意である。   For example, in the first embodiment, when a distribution image of a wafer used for manufacturing a semiconductor device is grouped as a block felt by a person, the distribution image is grasped as a circle image, a horizontal image, and a vertical image. However, this is only an example of the case of grouping as a block, and all of these images may not be used, or a distribution image may be added by adding other images. That is, the entire surface of the wafer is classified into a plurality of positions (17 positions in the first embodiment), and a plurality of blocks (circles ci, horizontal ro, vertical co in the first embodiment) are divided according to human senses. And the failure distribution is analyzed for each block. Then, when the analysis results of the respective blocks are superimposed, it is possible to determine which block has the most scattered defect and has occurred. In order to superimpose the analysis results in this manner, the entire surface of the wafer may be divided into a plurality of types of blocks, and the number of types is arbitrary.

また、上記第1実施形態では、分布イメージの「位置」や「強さ」の数値化を行う場合の一例を示したが、数値化の方法については他の方法としても良い。例えば、第1実施形態では、ウエハ全面を3種のブロック(円ci、横ro、縦co)を3分割ずつすることで17位置に分類した。そして、3種のブロックを3分割した位置をそれぞれx、y、zで表し、数値化の際には分類を表す桁と、ブロックを表す桁とを異なる桁とし、さらにx、y、zに異なる値を割り当てている。このように、分類(すなわち位置)とブロックとを異なる桁とし、かつ、ブロックを分割したときの各位置に割り当てる値を異なる値とすれば、桁数や数値に関わらず、分布イメージの「位置」および「強さ」を把握できる。したがって、第1実施形態の説明と異なる桁や異なる値を用いていても、同様の効果を奏することが可能である。   Further, in the first embodiment, an example in which the “position” and “strength” of the distribution image are quantified has been described, but the quantification method may be another method. For example, in the first embodiment, the entire surface of the wafer is classified into 17 positions by dividing three types of blocks (circle ci, horizontal ro, vertical co) into three. The positions obtained by dividing the three types of blocks into three are represented by x, y, and z, respectively, and when digitizing, the digit representing the classification and the digit representing the block are set to different digits. Assign different values. As described above, if the classification (that is, the position) and the block are set to different digits, and the value assigned to each position when the block is divided is set to a different value, the “position” of the distribution image is obtained regardless of the number of digits or the numerical value. ”And“ strength ”. Therefore, the same effect can be obtained even if a different digit or a different value from the description of the first embodiment is used.

また、上記第1実施形態では、分布イメージの数値化を行って異常について自動的に解析して監視する部分に加えて、製造設備などの異常と不良分布との因果関係についても解析する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、少なくとも、分布イメージの数値化を行い、その結果に基づいて、何らかの異常の傾向を解析するものであれば良く、必ずしも製造設備などの異常と不良分布との因果関係まで解析できるものでなくても良い。   Further, in the first embodiment, in addition to a part for quantifying a distribution image and automatically analyzing and monitoring an abnormality, a case where a causal relationship between an abnormality such as a manufacturing facility and a failure distribution is also analyzed. This is described using an example. However, at least, the distribution image is digitized, and based on the result, it is only necessary to analyze the tendency of some abnormality, and it is not always possible to analyze the causal relationship between the abnormality of the manufacturing equipment and the failure distribution. May be.

また、上記第1実施形態では、情報入手数値化部131によって、処理結果などの情報入手とその数値化の両方を行っているが、これらが同じブロックで行われている必要はなく、別々のブロックで行われていても構わない。   In the first embodiment, both the acquisition of information such as the processing result and the quantification of the information are performed by the information acquisition and quantification unit 131. However, these need not be performed in the same block, and are separately performed. It can be done in blocks.

20a〜20c 製造設備
21a〜21c コンピュータ
30 モニター設備
40 試験設備
100 異常解析装置
120 オンライン情報インターフェイス
130 コンピュータ
20a-20c Manufacturing equipment 21a-21c Computer 30 Monitor equipment 40 Test equipment 100 Abnormality analyzer 120 Online information interface 130 Computer

Claims (10)

半導体材料で構成されるウエハを用いて半導体装置のチップを製造する際に用いられる製造設備(20a〜20c)とモニター設備(30)および試験設備(40)の少なくとも1つの処理設備の処理結果に基づいて前記処理設備の異常を解析する異常解析装置であって、
前記処理設備での処理条件に関する情報を管理する管理システム(110)と、
前記処理条件を入手すると共に、前記処理設備の処理結果を入手し、該処理結果に基づいて前記ウエハ毎に不良分布のイメージを数値化する情報入手数値化部(131)と、
前記情報入手数値化部で数値化した情報に基づいて前記処理設備の異常の監視を行う監視部(133)と、を有し、
前記情報入手数値化部では、前記ウエハを面内において複数の位置として分割し、前記複数の位置における不良チップの量から相互の位置における不良分布の強さを自動的に数値化すると共に、前記複数の位置毎の前記不良分布の強さのバラツキを標準偏差として求め、該標準偏差に基づいて前記強さを数値化している異常解析装置。
A processing result of at least one of a manufacturing facility (20a to 20c), a monitor facility (30), and a test facility (40) used when manufacturing semiconductor device chips using a wafer made of a semiconductor material. An abnormality analysis device for analyzing an abnormality of the processing equipment based on the
A management system (110) for managing information relating to processing conditions in the processing equipment;
An information obtaining and digitizing unit (131) for obtaining the processing conditions, obtaining a processing result of the processing equipment, and digitizing an image of a failure distribution for each wafer based on the processing result;
A monitoring unit (133) for monitoring an abnormality of the processing equipment based on the information quantified by the information acquisition quantification unit;
The information obtaining and digitizing unit divides the wafer into a plurality of positions in the plane, automatically quantifies the strength of the defect distribution at the mutual positions from the amount of defective chips at the plurality of positions, An abnormality analysis device that obtains a variation in the strength of the defect distribution for each of a plurality of positions as a standard deviation, and quantifies the strength based on the standard deviation.
前記情報入手数値化部で数値化した情報を正規化して蓄積する情報蓄積部(132)と、
前記情報蓄積部に蓄積された前記数値化した情報に基づいて前記処理設備の異常との因果関係を解析する因果関係解析部(135)と、を有している請求項1に記載の異常解析装置。
An information accumulation unit (132) for normalizing and accumulating the information digitized by the information acquisition digitization unit;
The abnormality analysis according to claim 1, further comprising: a causal relationship analysis unit (135) configured to analyze a causal relationship with the abnormality of the processing facility based on the digitized information stored in the information storage unit. apparatus.
前記監視部において前記処理設備に異常ありとの監視結果が出されたときに、前記因果関係解析部によって解析した前記因果関係に関する情報をユーザに対して通知する監視通知部(137)を備えている請求項2に記載の異常解析装置。   A monitoring notifying unit (137) for notifying a user of information on the causal relationship analyzed by the causal relationship analyzing unit when the monitoring unit outputs a monitoring result indicating that the processing equipment is abnormal; The abnormality analysis device according to claim 2. 前記監視部において前記処理設備に異常ありとの監視結果が出されたときに、前記因果関係解析部によって解析した前記因果関係に関する情報を蓄積する因果関係情報蓄積部(136)を備えている請求項3に記載の異常解析装置。   A causal relationship information storage unit (136) for storing information on the causal relationship analyzed by the causal relationship analyzing unit when the monitoring unit outputs a monitoring result indicating that there is an abnormality in the processing equipment. Item 3. The abnormality analysis device according to item 3. 前記監視通知部によって前記監視結果が出されてから、前記因果関係に基づくユーザによる対処の結果をフィードバック情報として入力すると共に、前記フィードバック情報を前記因果関係情報蓄積部に対して伝え、前記因果関係情報蓄積部に蓄積する前記因果関係を前記フィードバック情報に基づいて補正させるフィードバック部(138)を備えている請求項4に記載の異常解析装置。   After the monitoring result is issued by the monitoring notifying unit, the result of the action taken by the user based on the causal relationship is input as feedback information, and the feedback information is transmitted to the causal relationship information accumulating unit, and the causal relationship is transmitted. The abnormality analysis device according to claim 4, further comprising a feedback unit configured to correct the causal relationship stored in the information storage unit based on the feedback information. 前記情報入手数値化部では、前記複数の位置を異なる括りとされる複数のブロックにおいて分割し、前記複数のブロックそれぞれで分割されたもの毎に前記強さを数値化すると共に、前記複数のブロックそれぞれで数値化された前記強さを合算することで最終強さを求める請求項1ないし5のいずれか1つに記載の異常解析装置。   The information obtaining and digitizing unit divides the plurality of positions into a plurality of blocks that are grouped differently, quantifies the strength for each of the plurality of blocks, and converts the plurality of blocks into blocks. The abnormality analysis apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein a final strength is obtained by summing the strengths quantified in each case. 前記複数のブロックとして、前記ウエハの表面の一方向を横方向として該横方向において前記位置を複数に分割する横イメージのブロックと、前記ウエハの表面における前記一方向に対して直交する縦方向において前記位置を複数に分割する縦イメージのブロックと、前記ウエハを同心円状に複数に分割する円イメージのブロックと、のうちの複数が含まれている請求項6に記載の異常解析装置。   As the plurality of blocks, a horizontal image block that divides the position into a plurality in the horizontal direction with one direction of the surface of the wafer being a horizontal direction, and a vertical direction orthogonal to the one direction on the surface of the wafer. The abnormality analysis apparatus according to claim 6, wherein a plurality of the vertical image blocks that divide the position into a plurality of parts and a plurality of circular image blocks that divide the wafer into a plurality of concentric circles are included. 前記情報入手数値化部では、前記複数の位置を表す桁と、前記複数のブロックそれぞれを表す桁とをそれぞれ異なる桁として、前記複数の位置の数値化および前記強さの数値化を行っている請求項6または7に記載の異常解析装置。   In the information obtaining and digitizing unit, the digit representing the plurality of positions and the digit representing each of the plurality of blocks are respectively different digits, and the digitization of the plurality of positions and the digitization of the strength are performed. The abnormality analysis device according to claim 6. 前記情報入手数値化部では、決められた桁とされた前記複数の位置を表す数値と前記複数のブロックそれぞれを表す数値に加えて前記最終強さを表す数値を合算することで、前記複数の位置の数値化および前記強さの数値化を行っている請求項8に記載の異常解析装置。   The information obtaining and digitizing unit, by adding a numerical value representing the final strength in addition to a numerical value representing each of the plurality of positions and a numerical value representing each of the plurality of blocks as determined digits, the The abnormality analysis device according to claim 8, wherein the position is quantified and the strength is quantified. 半導体材料によって構成されるウエハを用いて半導体装置のチップを製造する際に用いられる製造設備(20a〜20c)とモニター設備(30)および試験設備(40)の少なくとも1つの処理設備の処理結果に基づいて前記処理設備の異常を解析する異常解析方法であって、
製造条件管理システム(110)にて管理している前記処理設備での処理条件に関する情報を入手すると共に、前記処理設備の処理結果を入手することと、
前記処理結果に基づいて前記ウエハ毎に不良分布のイメージを数値化することと、
前記数値化した情報に基づいて前記処理設備の異常の監視を行うことと、を含み、
前記数値化することにおいては、前記ウエハを面内において複数の位置として分割し、前記複数の位置における不良チップの量から相互の位置における不良分布の強さを自動的に数値化すると共に、前記複数の位置毎の前記不良分布の強さのバラツキを標準偏差として求め、該標準偏差に基づいて前記強さを数値化する異常解析方法。
A processing result of at least one of processing equipment (20a to 20c), a monitor equipment (30), and a test equipment (40) used when manufacturing semiconductor device chips using a wafer made of a semiconductor material. An abnormality analysis method for analyzing an abnormality of the processing equipment based on,
Obtaining information on processing conditions in the processing equipment managed by the manufacturing condition management system (110), and obtaining processing results of the processing equipment;
Digitizing an image of a defect distribution for each wafer based on the processing result;
Monitoring the abnormality of the processing equipment based on the quantified information,
In the quantification, the wafer is divided into a plurality of positions in a plane, and the strength of the defect distribution at the mutual positions is automatically quantified from the amount of defective chips at the plurality of positions, An abnormality analysis method in which a variation in the strength of the defect distribution at each of a plurality of positions is obtained as a standard deviation, and the strength is quantified based on the standard deviation.
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