JPH09148386A - 半導体の検査方法及び検査装置 - Google Patents
半導体の検査方法及び検査装置Info
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- JPH09148386A JPH09148386A JP8099998A JP9999896A JPH09148386A JP H09148386 A JPH09148386 A JP H09148386A JP 8099998 A JP8099998 A JP 8099998A JP 9999896 A JP9999896 A JP 9999896A JP H09148386 A JPH09148386 A JP H09148386A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
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- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】最も欠陥を生じそうな”リスクの高い”パーテ
ィクル汚染を発生させる処理工程を特定するための方法
である。 【解決方法】特定の処理工程の前後にウエハ１１上のパ
ーティクル１２を測定し、特定の処理工程の間に堆積さ
れたパーティクルのダイ位置を決定する。その後、ウエ
ハの電気的な試験が行われ、ウエハ上のどの位置が欠陥
の有る回路を含んでいるかを決定する（６０）。そして
特定の処理工程の間に堆積されたパーティクルの位置
を、欠陥の有る回路の位置に相関させる（８０）。その
結果は、特定の処理工程の間に堆積されたパーティクル
が製造工程の収率低下にどの程度寄与しているかを示す
測定値になる。
ィクル汚染を発生させる処理工程を特定するための方法
である。 【解決方法】特定の処理工程の前後にウエハ１１上のパ
ーティクル１２を測定し、特定の処理工程の間に堆積さ
れたパーティクルのダイ位置を決定する。その後、ウエ
ハの電気的な試験が行われ、ウエハ上のどの位置が欠陥
の有る回路を含んでいるかを決定する（６０）。そして
特定の処理工程の間に堆積されたパーティクルの位置
を、欠陥の有る回路の位置に相関させる（８０）。その
結果は、特定の処理工程の間に堆積されたパーティクル
が製造工程の収率低下にどの程度寄与しているかを示す
測定値になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体回路の欠陥
の検査及び解析に関し、製造における生産性を向上させ
るためのものである。
の検査及び解析に関し、製造における生産性を向上させ
るためのものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造設備における生産性は、主に
ウエハの汚染とそれに伴う歩留の低下に限定される。１
つのウエハは、典型的には多数の回路を有し、それらは
さいの目状のダイに切断（分離）され、販売するために
パッケージ化される。ウエハ中の１個のダイにおける決
定的な欠陥は、必ずしも他のダイに影響を及ぼすわけで
はないが、その欠陥が有るダイを通常は商品として価値
の無いものとする。
ウエハの汚染とそれに伴う歩留の低下に限定される。１
つのウエハは、典型的には多数の回路を有し、それらは
さいの目状のダイに切断（分離）され、販売するために
パッケージ化される。ウエハ中の１個のダイにおける決
定的な欠陥は、必ずしも他のダイに影響を及ぼすわけで
はないが、その欠陥が有るダイを通常は商品として価値
の無いものとする。
【０００３】ダイの欠陥の最も典型的な原因は、処理工
程（プロセス）におけるウエハ表面のパーティクル汚染
である。歩留を向上するための努力は、しばしば、その
ようなパーティクル汚染を減少することに向けられてい
る。
程（プロセス）におけるウエハ表面のパーティクル汚染
である。歩留を向上するための努力は、しばしば、その
ようなパーティクル汚染を減少することに向けられてい
る。
【０００４】ウエハ上に堆積したパーティクルを確認す
るために、半導体ウエハを検査するいくつかの製品が市
販されている。半導体製造設備では、ウエハ上のパーテ
ィクル堆積の数を特定するこれらの装置を使用してお
り、かつ、この情報をその製造工程の品質の尺度として
利用している。そして歩留を向上するために、パーティ
クル汚染を低減する努力がなされている。
るために、半導体ウエハを検査するいくつかの製品が市
販されている。半導体製造設備では、ウエハ上のパーテ
ィクル堆積の数を特定するこれらの装置を使用してお
り、かつ、この情報をその製造工程の品質の尺度として
利用している。そして歩留を向上するために、パーティ
クル汚染を低減する努力がなされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】半導体製造における歩
留を向上させるための手法は、全てのパーティクルは多
分同様に回路を損壊し、歩留に好ましくない影響を及ぼ
すという仮定に基づいている（特に明示していない
が）。したがって、ウエハの歩留を向上する努力は、典
型的に、パーティクルを最も多く生じる処理工程及び手
順を改善することに向けられている。
留を向上させるための手法は、全てのパーティクルは多
分同様に回路を損壊し、歩留に好ましくない影響を及ぼ
すという仮定に基づいている（特に明示していない
が）。したがって、ウエハの歩留を向上する努力は、典
型的に、パーティクルを最も多く生じる処理工程及び手
順を改善することに向けられている。
【０００６】しかしながら、ウエハを汚染するパーティ
クル堆積は、多くの異なった発生源から生じ、かつ、導
体（例えば金属製）の微小破片、半導体（例えばポリシ
リコンの）微小破片、種々の形態の導電性及び非導電性
の埃を含むなどの、多くの異なった形態をとっている。
これらの異なる種類のパーティクル堆積は、それぞれが
堆積している回路に実質的に異なる形で損傷を与える可
能性があることが知られている。特に、ある種類のパー
ティクル汚染は、極めてリスクが高く、常にそのパーテ
ィクルが堆積しているダイに欠陥を生じ、その他の種類
のパーティクル汚染は、比較的にリスクが低く、ダイに
比較的希にしか欠陥を生じない。
クル堆積は、多くの異なった発生源から生じ、かつ、導
体（例えば金属製）の微小破片、半導体（例えばポリシ
リコンの）微小破片、種々の形態の導電性及び非導電性
の埃を含むなどの、多くの異なった形態をとっている。
これらの異なる種類のパーティクル堆積は、それぞれが
堆積している回路に実質的に異なる形で損傷を与える可
能性があることが知られている。特に、ある種類のパー
ティクル汚染は、極めてリスクが高く、常にそのパーテ
ィクルが堆積しているダイに欠陥を生じ、その他の種類
のパーティクル汚染は、比較的にリスクが低く、ダイに
比較的希にしか欠陥を生じない。
【０００７】本発明では、最も欠陥を生じそうなリスク
の高いパーティクル汚染を起こす処理工程を特定し、パ
ーティクル汚染のリスクの低い発生源に比して、パーテ
ィクル汚染のリスクの高い発生源を減少する努力を優先
的に行うことにより、パーティクル汚染を減少すること
によって歩留を向上する努力を、より実質的に有効にす
ることができる。多数のパーティクルを発生する処理工
程が必ずしも歩留に最も大きな影響を与えていないかも
しれず、むしろ、本発明では、たとえ少数のパーティク
ルでもパーティクル堆積がウエハ上の回路を損傷するこ
とがありうるならば、その少数のパーティクルを発生さ
せる処理工程におけるパーティクルの発生を減少させる
ことに、努力をはらうようにしている。
の高いパーティクル汚染を起こす処理工程を特定し、パ
ーティクル汚染のリスクの低い発生源に比して、パーテ
ィクル汚染のリスクの高い発生源を減少する努力を優先
的に行うことにより、パーティクル汚染を減少すること
によって歩留を向上する努力を、より実質的に有効にす
ることができる。多数のパーティクルを発生する処理工
程が必ずしも歩留に最も大きな影響を与えていないかも
しれず、むしろ、本発明では、たとえ少数のパーティク
ルでもパーティクル堆積がウエハ上の回路を損傷するこ
とがありうるならば、その少数のパーティクルを発生さ
せる処理工程におけるパーティクルの発生を減少させる
ことに、努力をはらうようにしている。
【０００８】かくして、上述した典型的なウエハの歩留
を向上する努力とは異なり、本発明では、歩留を向上す
る努力を、多数のパーティクルを発生させる処理工程あ
るいは手順を改善することに向けることは必要とせず、
むしろ歩留に大きな影響を与える処理工程を改善するこ
とに向けている。
を向上する努力とは異なり、本発明では、歩留を向上す
る努力を、多数のパーティクルを発生させる処理工程あ
るいは手順を改善することに向けることは必要とせず、
むしろ歩留に大きな影響を与える処理工程を改善するこ
とに向けている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、ウエハにパー
ティクルが堆積する可能性のある第１の特定処理工程を
含む複数の工程からなり、半導体回路を有するウエハを
製造する製造工程の歩留を低下させる原因を見いだす半
導体の検査方法であって、上記第１の特定処理工程の前
後でウエハ上のパーティクル堆積の数と位置を検出し
て、上記第１の特定処理工程の間に堆積したパーティク
ルの数と位置を決定するステップと、上記第１の特定処
理工程の後に、上記ウエハの複数の位置の半導体回路を
電気的に試験して、半導体回路に欠陥が有る上記ウエハ
の位置を識別するステップと、上記第１の特定処理工程
の間に堆積したパーティクルの位置と、上記第１の特定
処理工程の後に識別された半導体回路に欠陥が有る上記
ウエハの位置との相関関係を求めるステップと、上記相
関関係により、上記第１の特定処理工程の間に堆積した
パーティクルが上記製造工程の歩留低下にどの程度寄与
しているかを示す第１の測定値を決定するステップとを
有する。
ティクルが堆積する可能性のある第１の特定処理工程を
含む複数の工程からなり、半導体回路を有するウエハを
製造する製造工程の歩留を低下させる原因を見いだす半
導体の検査方法であって、上記第１の特定処理工程の前
後でウエハ上のパーティクル堆積の数と位置を検出し
て、上記第１の特定処理工程の間に堆積したパーティク
ルの数と位置を決定するステップと、上記第１の特定処
理工程の後に、上記ウエハの複数の位置の半導体回路を
電気的に試験して、半導体回路に欠陥が有る上記ウエハ
の位置を識別するステップと、上記第１の特定処理工程
の間に堆積したパーティクルの位置と、上記第１の特定
処理工程の後に識別された半導体回路に欠陥が有る上記
ウエハの位置との相関関係を求めるステップと、上記相
関関係により、上記第１の特定処理工程の間に堆積した
パーティクルが上記製造工程の歩留低下にどの程度寄与
しているかを示す第１の測定値を決定するステップとを
有する。
【００１０】さらに、本発明は、ウエハにパーティクル
が堆積する可能性のある第１の特定処理工程を含む複数
の工程からなり、半導体回路を有するウエハを製造する
製造工程における歩留を低下させる原因を見い出す半導
体の検査装置であって、上記第１の特定処理工程の前後
におけるウエハ上のパーティクル堆積の数と位置から、
上記第１の特定処理工程の間に堆積したパーティクルの
数と位置を決定する手段と、上記第１の特定処理工程の
間に堆積したパーティクルの位置と上記第１の特定処理
工程の後に半導体回路に欠陥が有ると決定された上記ウ
エハの位置の相関関係を求める手段と、上記相関関係に
より、上記第１の特定処理工程の間に堆積したパーティ
クルが上記製造工程の歩留低下にどの程度寄与している
かを示す第１の測定値を決定する手段とを備える。
が堆積する可能性のある第１の特定処理工程を含む複数
の工程からなり、半導体回路を有するウエハを製造する
製造工程における歩留を低下させる原因を見い出す半導
体の検査装置であって、上記第１の特定処理工程の前後
におけるウエハ上のパーティクル堆積の数と位置から、
上記第１の特定処理工程の間に堆積したパーティクルの
数と位置を決定する手段と、上記第１の特定処理工程の
間に堆積したパーティクルの位置と上記第１の特定処理
工程の後に半導体回路に欠陥が有ると決定された上記ウ
エハの位置の相関関係を求める手段と、上記相関関係に
より、上記第１の特定処理工程の間に堆積したパーティ
クルが上記製造工程の歩留低下にどの程度寄与している
かを示す第１の測定値を決定する手段とを備える。
【００１１】上述の目的を達成するために、本発明に係
る半導体の検査方法は、半導体製造工程の歩留に対する
所定の処理工程の影響度を測定し、処理工程を重要度の
順にランク付けすることを特徴としている。まず、ウエ
ハ上のパーティクル堆積の数と位置（場所）を特定の処
理工程の前と後で測定する。これらの測定から、特定の
処理工程において生じたパーティクル堆積の数と位置を
決定する。そして、ウエハの（あるいはウエハをさいの
目状に切断した後の各々のダイの）電気的試験を順次行
い、ウエハ上のどの位置が欠陥を有する回路を含むかを
決定する。そして、特定の処理工程において生じたパー
ティクル堆積の位置と、欠陥を有する回路との相関関係
を求める。この結果は、特定の処理工程において生じた
パーティクル堆積が、製造工程の歩留低下にどの程度寄
与しているかを知り得る測定値となる。
る半導体の検査方法は、半導体製造工程の歩留に対する
所定の処理工程の影響度を測定し、処理工程を重要度の
順にランク付けすることを特徴としている。まず、ウエ
ハ上のパーティクル堆積の数と位置（場所）を特定の処
理工程の前と後で測定する。これらの測定から、特定の
処理工程において生じたパーティクル堆積の数と位置を
決定する。そして、ウエハの（あるいはウエハをさいの
目状に切断した後の各々のダイの）電気的試験を順次行
い、ウエハ上のどの位置が欠陥を有する回路を含むかを
決定する。そして、特定の処理工程において生じたパー
ティクル堆積の位置と、欠陥を有する回路との相関関係
を求める。この結果は、特定の処理工程において生じた
パーティクル堆積が、製造工程の歩留低下にどの程度寄
与しているかを知り得る測定値となる。
【００１２】具体的には、上述の相関関係は、特定の処
理工程においてパーティクルが堆積されたダイの第１の
歩留比ＹP と、特定の処理工程においてパーティクルが
堆積されなかったダイの第２の歩留比ＹN を計算し、そ
して、これらの歩留比を、例えば比ＹP／ＹNの形で比較
する。（第１の歩留比ＹP は、特定の処理工程において
パーティクルが堆積されたダイの全体数に対するパーテ
ィクルが堆積されたダイの内の試験後に欠陥が無かった
ダイの数の比率である。第２の歩留比ＹN は、特定の処
理工程においてパーティクルが堆積されなかったダイの
全体数に対するパーティクルが堆積されなかったダイの
内の試験後に欠陥が無かったダイの数の比率である。そ
して、この比ＹP／ＹNを特定の処理工程でダイの上に堆
積したパーティクルがダイの欠陥を生じる可能性を示す
キル比（Kill rate ）とする。一具体例として、キル比
をＹN−ＹPとすることができる。他の具体例として、キ
ル比を（１−ＹP／ＹN）とすることもできる。このキル
比は、パーティクル密度Ｄ（特定の処理工程においてパ
ーティクルが堆積したダイの割合）を掛けたときに、特
定の処理工程における不良率Ｙ．Ｌ．を測定した値とな
る（パーティクル密度Ｄは、特定の処理工程におけるダ
イの全体数に対するパーティクルが堆積され検査された
ダイの数の比である。）。
理工程においてパーティクルが堆積されたダイの第１の
歩留比ＹP と、特定の処理工程においてパーティクルが
堆積されなかったダイの第２の歩留比ＹN を計算し、そ
して、これらの歩留比を、例えば比ＹP／ＹNの形で比較
する。（第１の歩留比ＹP は、特定の処理工程において
パーティクルが堆積されたダイの全体数に対するパーテ
ィクルが堆積されたダイの内の試験後に欠陥が無かった
ダイの数の比率である。第２の歩留比ＹN は、特定の処
理工程においてパーティクルが堆積されなかったダイの
全体数に対するパーティクルが堆積されなかったダイの
内の試験後に欠陥が無かったダイの数の比率である。そ
して、この比ＹP／ＹNを特定の処理工程でダイの上に堆
積したパーティクルがダイの欠陥を生じる可能性を示す
キル比（Kill rate ）とする。一具体例として、キル比
をＹN−ＹPとすることができる。他の具体例として、キ
ル比を（１−ＹP／ＹN）とすることもできる。このキル
比は、パーティクル密度Ｄ（特定の処理工程においてパ
ーティクルが堆積したダイの割合）を掛けたときに、特
定の処理工程における不良率Ｙ．Ｌ．を測定した値とな
る（パーティクル密度Ｄは、特定の処理工程におけるダ
イの全体数に対するパーティクルが堆積され検査された
ダイの数の比である。）。
【００１３】上述の測定プロセスを、種々の異なった処
理工程毎に繰り返して適用することにより、各処理工程
において堆積したパーティクルがどの程度歩留の低下に
寄与するか比較して測定することができる。これらの測
定値を利用して、処理工程をその重要度の順にランク付
けすることができ、そして、パーティクル汚染を減少さ
せる努力を、歩留低下に最も顕著に寄与している処理工
程に向けることができ、製造工程の歩留に対するパーテ
ィクル減少の効果を高めることができる。
理工程毎に繰り返して適用することにより、各処理工程
において堆積したパーティクルがどの程度歩留の低下に
寄与するか比較して測定することができる。これらの測
定値を利用して、処理工程をその重要度の順にランク付
けすることができ、そして、パーティクル汚染を減少さ
せる努力を、歩留低下に最も顕著に寄与している処理工
程に向けることができ、製造工程の歩留に対するパーテ
ィクル減少の効果を高めることができる。
【００１４】この測定プロセスは、製造工程を通過する
単一ウエハに適用してもよいが、このプロセスを連続し
て製造される複数のウエハに、あるいは製造工程を通過
する集合的なウエハロットに適用してもよい。複数のウ
エハにこの測定を適用することにより、単一のウエハに
対して測定を実行したときに比して、統計的変動及び不
確定性を減少することができる。本発明は、上述した処
理を実行するための装置も包含している。
単一ウエハに適用してもよいが、このプロセスを連続し
て製造される複数のウエハに、あるいは製造工程を通過
する集合的なウエハロットに適用してもよい。複数のウ
エハにこの測定を適用することにより、単一のウエハに
対して測定を実行したときに比して、統計的変動及び不
確定性を減少することができる。本発明は、上述した処
理を実行するための装置も包含している。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体の検査
方法及び検査装置について図面を参照しながら説明す
る。
方法及び検査装置について図面を参照しながら説明す
る。
【００１６】図１に示すように、本発明の原理に従っ
て、製造工程全体を通じて測定を行い、どの処理工程が
歩留に最も悪い影響を与えるかを決めるために用いるデ
ータを収集する。特に、各処理工程を評価する前に、例
えばカリフォルニア州、マウンテンビュー（Mountain V
iew、 California ）のテンコア（Tencor）社製の７６０
０ウエハ検査装置のような検査装置を用い、ウエハ上の
パーティクルの数とダイの位置を測定して記録する（ス
テップ１０）。
て、製造工程全体を通じて測定を行い、どの処理工程が
歩留に最も悪い影響を与えるかを決めるために用いるデ
ータを収集する。特に、各処理工程を評価する前に、例
えばカリフォルニア州、マウンテンビュー（Mountain V
iew、 California ）のテンコア（Tencor）社製の７６０
０ウエハ検査装置のような検査装置を用い、ウエハ上の
パーティクルの数とダイの位置を測定して記録する（ス
テップ１０）。
【００１７】図１Ａに示すように、ステップ１０におい
て検出されたパーティクルは、ウエハ１１上のダイの位
置を示す格子１４の中にパーティクルを表すドット１２
で示される。ここに記載された本発明に係る実施例で
は、１００個のダイを有するウエハ１１上のパーティク
ル数を累積して測定を行い、種々の処理工程をランク付
けする。なお、数百、数千のダイを有する複数のウエハ
上のパーティクルの数を累積して測定を行い、種々の処
理工程をランク付けするようにしてもよい。複数のウエ
ハを用いることにより、測定の統計的な不確定性と変動
を減少させることができる。複数のウエハを用いて測定
を行う場合、ウエハを１ロット単位で一緒に処理しても
よいし、１つあるいはそれ以上のもっと小さなグループ
の中で個別に処理するようにしてもよい。
て検出されたパーティクルは、ウエハ１１上のダイの位
置を示す格子１４の中にパーティクルを表すドット１２
で示される。ここに記載された本発明に係る実施例で
は、１００個のダイを有するウエハ１１上のパーティク
ル数を累積して測定を行い、種々の処理工程をランク付
けする。なお、数百、数千のダイを有する複数のウエハ
上のパーティクルの数を累積して測定を行い、種々の処
理工程をランク付けするようにしてもよい。複数のウエ
ハを用いることにより、測定の統計的な不確定性と変動
を減少させることができる。複数のウエハを用いて測定
を行う場合、ウエハを１ロット単位で一緒に処理しても
よいし、１つあるいはそれ以上のもっと小さなグループ
の中で個別に処理するようにしてもよい。
【００１８】パーティクルのダイの位置を測定及び記録
した後に、ある処理工程を実行する（ステップ２０）。
図示している実施例の中では、この処理工程はポリシリ
コンを被覆する工程である。この処理工程の後に、ウエ
ハ検査装置を用いて、ウエハ上のパーティクルのダイの
数と位置を再度測定し記録する（ステップ３０）。図１
Ｂに示すように、このデータも、ウエハ１１上のダイの
位置を示す格子１４の中にパーティクルを表すドット１
２で示される。
した後に、ある処理工程を実行する（ステップ２０）。
図示している実施例の中では、この処理工程はポリシリ
コンを被覆する工程である。この処理工程の後に、ウエ
ハ検査装置を用いて、ウエハ上のパーティクルのダイの
数と位置を再度測定し記録する（ステップ３０）。図１
Ｂに示すように、このデータも、ウエハ１１上のダイの
位置を示す格子１４の中にパーティクルを表すドット１
２で示される。
【００１９】ステップ３０における２回目の測定後に、
別の処理工程、例えば金属処理工程が行われ（ステップ
４０）、この処理工程の後に、ウエハ検査装置を用い、
パーティクルのダイの数と位置を再度測定して記録する
（ステップ５０）。各処理工程の前及び後にパーティク
ルのダイの位置を記録するこの手順は、評価される各処
理工程毎に行われる（図示した実施例は、ＡＰＣＶＤ処
理工程後に記録されたパーティクルの位置を示したもの
である。）。最終的には、全ての処理工程の終了後に
（あるいは処理工程の間に）、ウエハを電気的に試験し
て、ウエハ上のどのダイに電気的な欠陥が有るかを決め
る（ステップ６０）。
別の処理工程、例えば金属処理工程が行われ（ステップ
４０）、この処理工程の後に、ウエハ検査装置を用い、
パーティクルのダイの数と位置を再度測定して記録する
（ステップ５０）。各処理工程の前及び後にパーティク
ルのダイの位置を記録するこの手順は、評価される各処
理工程毎に行われる（図示した実施例は、ＡＰＣＶＤ処
理工程後に記録されたパーティクルの位置を示したもの
である。）。最終的には、全ての処理工程の終了後に
（あるいは処理工程の間に）、ウエハを電気的に試験し
て、ウエハ上のどのダイに電気的な欠陥が有るかを決め
る（ステップ６０）。
【００２０】図２に示すように、各処理工程の前及び後
にパーティクルの数及び位置、さらに欠陥を有するダイ
の位置に関するデータを収集した後に、このデータを関
連付けして使用し、処理工程にランクを付ける。
にパーティクルの数及び位置、さらに欠陥を有するダイ
の位置に関するデータを収集した後に、このデータを関
連付けして使用し、処理工程にランクを付ける。
【００２１】このランキングを生成するために、関心が
ある処理工程の前後のパーティクルの数及び位置を比較
して、各特定の処理工程において増加したパーティクル
の数と位置を求める（ステップ７０）。図１Ｃに示すよ
うに、この動作は、図１Ｂに示されているパーティクル
から図１Ａに示されているパーティクルを取り除くこと
によって行われ、この結果図１Ｃ（後述する図４Ａ）に
示すように、ポリシリコン被覆の処理工程の間にウエハ
１１上に増加したパーティクルは、ドット１２で示され
る。
ある処理工程の前後のパーティクルの数及び位置を比較
して、各特定の処理工程において増加したパーティクル
の数と位置を求める（ステップ７０）。図１Ｃに示すよ
うに、この動作は、図１Ｂに示されているパーティクル
から図１Ａに示されているパーティクルを取り除くこと
によって行われ、この結果図１Ｃ（後述する図４Ａ）に
示すように、ポリシリコン被覆の処理工程の間にウエハ
１１上に増加したパーティクルは、ドット１２で示され
る。
【００２２】関心がある各処理工程の間に増加したパー
ティクルの位置を求めた後に、これらの位置と欠陥を有
するダイの相関関係を求める（ステップ８０）。
ティクルの位置を求めた後に、これらの位置と欠陥を有
するダイの相関関係を求める（ステップ８０）。
【００２３】ステップ９０において、ステップ７０及び
８０を、関心がある各処理工程について繰り返す。具体
的には、各処理工程に対して、その処理工程の前と後で
得られた測定値を、その処理工程で増加したパーティク
ルの数と位置を求めるために使用する。（これらの動作
の結果を、さらなる処理工程において増加したパーティ
クルの位置を表す図５Ａ及び図６Ａなどで示す。これら
は、金属処理工程とＡＰＣＶＤ処理工程で生じたパーテ
ィクルを示すものである。）そして、特定の処理工程の
間で増加したパーティクルの位置と欠陥を有するダイの
位置の相関関係を求める。
８０を、関心がある各処理工程について繰り返す。具体
的には、各処理工程に対して、その処理工程の前と後で
得られた測定値を、その処理工程で増加したパーティク
ルの数と位置を求めるために使用する。（これらの動作
の結果を、さらなる処理工程において増加したパーティ
クルの位置を表す図５Ａ及び図６Ａなどで示す。これら
は、金属処理工程とＡＰＣＶＤ処理工程で生じたパーテ
ィクルを示すものである。）そして、特定の処理工程の
間で増加したパーティクルの位置と欠陥を有するダイの
位置の相関関係を求める。
【００２４】関心がある各処理工程でこれらの計算を行
って得た結果は、各処理工程が製造工程の歩留の低下に
どの程度寄与しているかを示す１組の測定値である。そ
して、これらの測定値を比較して（ステップ１００）、
処理工程を重要度の順にランク付ける。かくして、パー
ティクルを減少させることによって製造工程の歩留を向
上させる努力を、歩留の低下にもっとも大きく寄与して
いる処理工程に向けることができる。
って得た結果は、各処理工程が製造工程の歩留の低下に
どの程度寄与しているかを示す１組の測定値である。そ
して、これらの測定値を比較して（ステップ１００）、
処理工程を重要度の順にランク付ける。かくして、パー
ティクルを減少させることによって製造工程の歩留を向
上させる努力を、歩留の低下にもっとも大きく寄与して
いる処理工程に向けることができる。
【００２５】図２に示すステップ８０での相関関係を連
続計算によって求める方法を図３に示し、説明する。最
初のステップ１１０において、関心がある特定の処理工
程の間にパーティクルが生じたとして累積されたダイに
対する歩留比を計算する。この歩留比をＹP と定義す
る。同時に、関心がある特定の処理工程の間にパーティ
クルを生じたとして累積されなかったダイに対する歩留
比を計算する。この歩留比をＹN と定義する。
続計算によって求める方法を図３に示し、説明する。最
初のステップ１１０において、関心がある特定の処理工
程の間にパーティクルが生じたとして累積されたダイに
対する歩留比を計算する。この歩留比をＹP と定義す
る。同時に、関心がある特定の処理工程の間にパーティ
クルを生じたとして累積されなかったダイに対する歩留
比を計算する。この歩留比をＹN と定義する。
【００２６】具体的には、関心がある処理工程の間にパ
ーティクルを生じたとして累積されたが、電気的に試験
したときに欠陥の無かったダイの数ＮPGを求めて、歩留
比ＹP を計算する。次に、関心がある処理工程の間にパ
ーティクルを生じたとして累積されたダイの数ＮP を求
める。最後に、関心がある処理工程の間にパーティクル
を生じたとして累積されたダイの歩留比ＹP を、ＹP＝
ＮPG／ＮPから計算する。また、この具体例では、ステ
ップ６０で試験したダイの数Ｎと、ステップ６０で欠陥
でないと判定したダイの数ＮG とを求めて、歩留比ＹN
をＮPGとＮP から計算する。これらの数値から、関心が
ある処理工程の間にパーティクルを生じたとして堆積さ
れなかったダイの歩留比ＹN を、式ＹN＝（ＮG−Ｎ
PG ）／（Ｎ−ＮP ）から計算する。（Ｎ−ＮP の値
は、処理工程の間にパーティクルが生じたとして累積さ
れなかったダイの数を示しており、以下に、単にＮN と
表す。） 歩留比ＹP 及びＹN を上述のようにして計算した後、こ
れらを用いて、関心がある処理工程によって生じたパー
ティクルについてのキル比を計算する（ステップ１２
０）。キル比は、関心がある処理工程の間に累積したパ
ーティクルが欠陥が有るダイを生ずる百分率を示してい
る。キル比を式ＹN−ＹPから求める。
ーティクルを生じたとして累積されたが、電気的に試験
したときに欠陥の無かったダイの数ＮPGを求めて、歩留
比ＹP を計算する。次に、関心がある処理工程の間にパ
ーティクルを生じたとして累積されたダイの数ＮP を求
める。最後に、関心がある処理工程の間にパーティクル
を生じたとして累積されたダイの歩留比ＹP を、ＹP＝
ＮPG／ＮPから計算する。また、この具体例では、ステ
ップ６０で試験したダイの数Ｎと、ステップ６０で欠陥
でないと判定したダイの数ＮG とを求めて、歩留比ＹN
をＮPGとＮP から計算する。これらの数値から、関心が
ある処理工程の間にパーティクルを生じたとして堆積さ
れなかったダイの歩留比ＹN を、式ＹN＝（ＮG−Ｎ
PG ）／（Ｎ−ＮP ）から計算する。（Ｎ−ＮP の値
は、処理工程の間にパーティクルが生じたとして累積さ
れなかったダイの数を示しており、以下に、単にＮN と
表す。） 歩留比ＹP 及びＹN を上述のようにして計算した後、こ
れらを用いて、関心がある処理工程によって生じたパー
ティクルについてのキル比を計算する（ステップ１２
０）。キル比は、関心がある処理工程の間に累積したパ
ーティクルが欠陥が有るダイを生ずる百分率を示してい
る。キル比を式ＹN−ＹPから求める。
【００２７】式ＹN−ＹPは、最初に、全くパーティクル
が存在しないときには、欠陥が無いダイの数はＮＹN に
等しい、すなわちパーティクルの無いダイの歩留比ＹN
にダイの数Ｎを掛けた値に等しいことを考えることによ
って立証することができる。更に、ＮP 個のパーティク
ルが存在するならば、欠陥が無いダイの数は（ＮNＹN＋
ＮPＹP）に等しく、すなわちパーティクルの堆積してい
ないダイの数ＮN にパーティクルの堆積していないダイ
の歩留比ＹN を掛けた値と、パーティクルの堆積してい
るダイの数ＮP にパーティクルの堆積しているダイの歩
留比ＹP を掛けた値とを加えた値に等しい。そして、Ｎ
P 個のパーティクルの増加によって失ったダイの数は、
これらの式の差であり、すなわちＮＹN−（ＮNＹN＋ＮP
ＹP） に等しい。この差は（Ｎ＝ＮN＋ＮPという事実を
利用して）、式ＮP（ＹN−ＹP）と単純化することがで
きる。最終的に、ＮP 個のパーティクルの増加によって
失ったダイの数を示すこの差を、損失を生じ得るパーテ
ィクルの数ＮP で割り、パーティクル毎の歩留損失を得
ることができる。この結果は、上述した式ＹN−ＹPであ
る。
が存在しないときには、欠陥が無いダイの数はＮＹN に
等しい、すなわちパーティクルの無いダイの歩留比ＹN
にダイの数Ｎを掛けた値に等しいことを考えることによ
って立証することができる。更に、ＮP 個のパーティク
ルが存在するならば、欠陥が無いダイの数は（ＮNＹN＋
ＮPＹP）に等しく、すなわちパーティクルの堆積してい
ないダイの数ＮN にパーティクルの堆積していないダイ
の歩留比ＹN を掛けた値と、パーティクルの堆積してい
るダイの数ＮP にパーティクルの堆積しているダイの歩
留比ＹP を掛けた値とを加えた値に等しい。そして、Ｎ
P 個のパーティクルの増加によって失ったダイの数は、
これらの式の差であり、すなわちＮＹN−（ＮNＹN＋ＮP
ＹP） に等しい。この差は（Ｎ＝ＮN＋ＮPという事実を
利用して）、式ＮP（ＹN−ＹP）と単純化することがで
きる。最終的に、ＮP 個のパーティクルの増加によって
失ったダイの数を示すこの差を、損失を生じ得るパーテ
ィクルの数ＮP で割り、パーティクル毎の歩留損失を得
ることができる。この結果は、上述した式ＹN−ＹPであ
る。
【００２８】キル比を計算するために、他の式を使用し
てもよい。他の具体例として、キル比は、式１−（ＹP
／ＹN）から計算することができる。
てもよい。他の具体例として、キル比は、式１−（ＹP
／ＹN）から計算することができる。
【００２９】次に、パーティクル密度Ｄを計算によって
求める（ステップ１３０）。パーティクル密度Ｄは、関
心がある処理工程の間にパーティクルが累積したウエハ
上のダイの百分率を示している。パーティクル密度Ｄ
は、式Ｄ＝ＮP／Ｎ から計算することができる。
求める（ステップ１３０）。パーティクル密度Ｄは、関
心がある処理工程の間にパーティクルが累積したウエハ
上のダイの百分率を示している。パーティクル密度Ｄ
は、式Ｄ＝ＮP／Ｎ から計算することができる。
【００３０】最後に、関心がある処理工程の間に堆積さ
れたパーティクルがどの程度歩留の低下に寄与するかを
示す測定値を計算する（ステップ１４０）。今後Ｙ．
Ｌ．として示されるこの測定値は、比較目的のために使
用され、どの処理工程が歩留低下の最大の原因になって
いるかを決定する。Ｙ．Ｌ．は、関心がある処理工程で
得られたパーティクル密度に、関心がある処理工程のパ
ーティクルのキル比を掛けることによって、すなわち、
式Ｙ．Ｌ．＝Ｄ（ＹN−ＹP）から計算される。
れたパーティクルがどの程度歩留の低下に寄与するかを
示す測定値を計算する（ステップ１４０）。今後Ｙ．
Ｌ．として示されるこの測定値は、比較目的のために使
用され、どの処理工程が歩留低下の最大の原因になって
いるかを決定する。Ｙ．Ｌ．は、関心がある処理工程で
得られたパーティクル密度に、関心がある処理工程のパ
ーティクルのキル比を掛けることによって、すなわち、
式Ｙ．Ｌ．＝Ｄ（ＹN−ＹP）から計算される。
【００３１】下記の表１は、ポリシリコン処理工程、金
属処理工程、ＡＰＣＶＤ処理工程の３処理工程から得ら
れた模範的なデータに、上述の計算を適用したときの計
算値を示している。図４Ａ（図１Ｃと同図）は、ポリシ
リコン処理工程の間に増加したパーティクル１２を示し
ている。ウエハには、１０個のパーティクルが堆積され
ている。よって、ポリシリコン処理工程に対しては、Ｎ
P＝１０ である。更に、図４Ｂは、欠陥を有する回路を
含むダイ（影を付けた部分で表示）を示している。図４
Ｂからわかるように、ポリシリコン処理工程の間にパー
ティクルが堆積しても、試験したときに欠陥の無かった
ダイが６個存在する。よって、ポリシリコン処理工程に
対しては、ＮPG＝６である。これらの値を、表Ｉにまと
めて示す。
属処理工程、ＡＰＣＶＤ処理工程の３処理工程から得ら
れた模範的なデータに、上述の計算を適用したときの計
算値を示している。図４Ａ（図１Ｃと同図）は、ポリシ
リコン処理工程の間に増加したパーティクル１２を示し
ている。ウエハには、１０個のパーティクルが堆積され
ている。よって、ポリシリコン処理工程に対しては、Ｎ
P＝１０ である。更に、図４Ｂは、欠陥を有する回路を
含むダイ（影を付けた部分で表示）を示している。図４
Ｂからわかるように、ポリシリコン処理工程の間にパー
ティクルが堆積しても、試験したときに欠陥の無かった
ダイが６個存在する。よって、ポリシリコン処理工程に
対しては、ＮPG＝６である。これらの値を、表Ｉにまと
めて示す。
【００３２】図５Ａに示すように、金属処理工程の間に
８個のパーティクルが増加し、これにより、ＮP＝８ と
なる。図５Ｂに示すように、パーティクルを堆積したダ
イの中で１個のダイのみが欠陥が無く、よってＮPG＝１
と決定される。
８個のパーティクルが増加し、これにより、ＮP＝８ と
なる。図５Ｂに示すように、パーティクルを堆積したダ
イの中で１個のダイのみが欠陥が無く、よってＮPG＝１
と決定される。
【００３３】図６Ａに示すように、ＡＰＣＶＤ処理工程
の間に９個のパーティクルが増加し、これにより、ＮP
＝９ となる。図６Ｂに示すように、パーティクルを堆
積したダイの中で４個のダイが欠陥が無く、よって、Ｎ
PG＝４となる。
の間に９個のパーティクルが増加し、これにより、ＮP
＝９ となる。図６Ｂに示すように、パーティクルを堆
積したダイの中で４個のダイが欠陥が無く、よって、Ｎ
PG＝４となる。
【００３４】各処理工程においては、１００個のダイを
有するウエハ１１を使用し、その１００個ダイ全てを試
験した。したがって、各処理工程においてＮ＝１００で
ある。さらに、欠陥が無いダイの合計数は８０個であ
り、したがってＮG＝８０ である。これらの値を、各処
理工程について、上述したＮP とＮPGの値と共に表１に
示す。この表は、各処理工程についてのＹP ，ＹN ，Ｄ
及びＹ．Ｌ．の値も示す。
有するウエハ１１を使用し、その１００個ダイ全てを試
験した。したがって、各処理工程においてＮ＝１００で
ある。さらに、欠陥が無いダイの合計数は８０個であ
り、したがってＮG＝８０ である。これらの値を、各処
理工程について、上述したＮP とＮPGの値と共に表１に
示す。この表は、各処理工程についてのＹP ，ＹN ，Ｄ
及びＹ．Ｌ．の値も示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】ここで、 Ｎ − 関心がある処理工程の後に検査したダイの数 ＮG − 欠陥が無いダイの数 ＮP − 関心がある処理工程の間にパーティクルが生じ
たダイの数 ＮP／Ｎ（＝欠陥密度Ｄ） − 関心がある処理工程の間
にパーティクルが堆積したダイの比率 ＮPG − 関心がある処理工程の間にパーティクルが堆
積したダイの内の欠陥が無いダイの数 ＹP（＝ＮPG／ＮP） − 関心がある処理工程の間にパ
ーティクルが堆積されたダイの歩留比 ＹN（＝（ＮG−ＮPG）／（Ｎ−ＮP） − 関心がある処
理工程の間にパーティクルが生じなかったダイの歩留比 Ｙ．Ｌ．（＝Ｄ（ＹP−ＹN）） − 関心がある処理工
程の間に堆積されたパーティクルに起因する不良率 ここで、各処理工程についてのＹ．Ｌ．の値を示してい
る表１の最も右の欄を考察すると、注目に値すること
は、ポリシリコン（ポリ）処理工程のパーティクル堆積
ダイ数ＮP が最も大きく、かつ金属処理工程のパーティ
クル堆積ダイ数ＮP が最も小さということにもかかわら
ず、金属処理工程中に堆積したパーティクルによるキル
比は、ポリシリコン処理工程中に堆積したパーティクル
によるキル比よりも実質的にはるかに大きかった。この
結果として、金属処理工程に起因する不良率Ｙ．Ｌ．
は、ポリシリコン処理工程に起因する不良率よりもはる
かに大きいということになる。実際、ウエハのダイの
５．８％に当たる不良率は、金属処理工程に起因し、こ
の不良率の半分以下、すなわちダイのわずか２．２％に
当たる不良率がポリシリコン処理工程に起因する。よっ
て、製造工程全体としての歩留を向上するためには、ポ
リシリコン処理工程の間に堆積するパーティクルの数の
方が遥かに大きいかもしれないが、それよりも金属処理
工程の間に堆積するパーティクル数を減少させることに
努力を向けた方が、実質的には効果的である。
たダイの数 ＮP／Ｎ（＝欠陥密度Ｄ） − 関心がある処理工程の間
にパーティクルが堆積したダイの比率 ＮPG − 関心がある処理工程の間にパーティクルが堆
積したダイの内の欠陥が無いダイの数 ＹP（＝ＮPG／ＮP） − 関心がある処理工程の間にパ
ーティクルが堆積されたダイの歩留比 ＹN（＝（ＮG−ＮPG）／（Ｎ−ＮP） − 関心がある処
理工程の間にパーティクルが生じなかったダイの歩留比 Ｙ．Ｌ．（＝Ｄ（ＹP−ＹN）） − 関心がある処理工
程の間に堆積されたパーティクルに起因する不良率 ここで、各処理工程についてのＹ．Ｌ．の値を示してい
る表１の最も右の欄を考察すると、注目に値すること
は、ポリシリコン（ポリ）処理工程のパーティクル堆積
ダイ数ＮP が最も大きく、かつ金属処理工程のパーティ
クル堆積ダイ数ＮP が最も小さということにもかかわら
ず、金属処理工程中に堆積したパーティクルによるキル
比は、ポリシリコン処理工程中に堆積したパーティクル
によるキル比よりも実質的にはるかに大きかった。この
結果として、金属処理工程に起因する不良率Ｙ．Ｌ．
は、ポリシリコン処理工程に起因する不良率よりもはる
かに大きいということになる。実際、ウエハのダイの
５．８％に当たる不良率は、金属処理工程に起因し、こ
の不良率の半分以下、すなわちダイのわずか２．２％に
当たる不良率がポリシリコン処理工程に起因する。よっ
て、製造工程全体としての歩留を向上するためには、ポ
リシリコン処理工程の間に堆積するパーティクルの数の
方が遥かに大きいかもしれないが、それよりも金属処理
工程の間に堆積するパーティクル数を減少させることに
努力を向けた方が、実質的には効果的である。
【００３７】図７に示すように、表１に示されているデ
ータを棒グラフで表すことも可能である。図７に示すよ
うに、棒１５０、１５２、１５４は、それぞれ金属、Ａ
ＰＣＶＤ，ポリシリコン処理工程の間に堆積したパーテ
ィクルに起因する不良率を示している。この棒グラフ
は、不良率の相対的な大きさを明確に表しており、他の
処理工程の間に堆積されたパーティクルよりも、金属処
理工程の間に堆積されたパーティクルの方が、実質的に
大きな影響があることを示している。
ータを棒グラフで表すことも可能である。図７に示すよ
うに、棒１５０、１５２、１５４は、それぞれ金属、Ａ
ＰＣＶＤ，ポリシリコン処理工程の間に堆積したパーテ
ィクルに起因する不良率を示している。この棒グラフ
は、不良率の相対的な大きさを明確に表しており、他の
処理工程の間に堆積されたパーティクルよりも、金属処
理工程の間に堆積されたパーティクルの方が、実質的に
大きな影響があることを示している。
【００３８】図８に示すように、このデータは円グラフ
で表すこともできる。扇形１６２、１６４、１６６は、
金属、ＡＰＣＶＤ、ポリシリコン処理工程に起因する不
良率を示している。ウエハの不良率の合計が２０％なの
で（ウエハの１００個のダイの内２０個に欠陥が有
る）、この円グラフは、８．４％の原因不明の歩留損失
を示す扇形１６０をさらに含んでいる。図８に示すよう
な円グラフは、品質管理技術者にとって、扇形１６０で
示されている特定できない原因に比べてパーティクル汚
染が実質的なものか、余り重要でないものかを決めると
きに役立つ。
で表すこともできる。扇形１６２、１６４、１６６は、
金属、ＡＰＣＶＤ、ポリシリコン処理工程に起因する不
良率を示している。ウエハの不良率の合計が２０％なの
で（ウエハの１００個のダイの内２０個に欠陥が有
る）、この円グラフは、８．４％の原因不明の歩留損失
を示す扇形１６０をさらに含んでいる。図８に示すよう
な円グラフは、品質管理技術者にとって、扇形１６０で
示されている特定できない原因に比べてパーティクル汚
染が実質的なものか、余り重要でないものかを決めると
きに役立つ。
【００３９】本発明の原理によって得られたデータを使
用することにより、表１のような表形式で示しても、図
７又は８のようなグラフ形式で示しても、品質管理技術
者は、幾つかの処理工程の内のどの処理工程が、パーテ
ィクル汚染による不良率に実質的に最も大きく寄与して
いるかを直ちに決定することができ、パーティクルを削
減する努力を、パーティクル汚染に最も大きく寄与して
いる処理工程に向けることができる。更に、１つあるい
はいくつかの特定の処理工程の間に堆積されたパーティ
クル汚染が、全体の不良率に実質的に大きく寄与してい
るかどうかも決定することができ、よってパーティクル
を削減する努力を特定の処理工程に向けることができ
る。
用することにより、表１のような表形式で示しても、図
７又は８のようなグラフ形式で示しても、品質管理技術
者は、幾つかの処理工程の内のどの処理工程が、パーテ
ィクル汚染による不良率に実質的に最も大きく寄与して
いるかを直ちに決定することができ、パーティクルを削
減する努力を、パーティクル汚染に最も大きく寄与して
いる処理工程に向けることができる。更に、１つあるい
はいくつかの特定の処理工程の間に堆積されたパーティ
クル汚染が、全体の不良率に実質的に大きく寄与してい
るかどうかも決定することができ、よってパーティクル
を削減する努力を特定の処理工程に向けることができ
る。
【００４０】図９に示すように、これらのステップを実
行するための装置は、ウエハ１１の表面上に存在するパ
ーティクルの数を測定し、またウエハ１１を電気的に試
験するための検査装置１７０を備える。検査装置１７０
は、個々のウエハを検査することができると共に、上述
したように例えばカセット１７１の中に保持されている
２５枚のウエハのロット中のウエハを検査することもで
きる。
行するための装置は、ウエハ１１の表面上に存在するパ
ーティクルの数を測定し、またウエハ１１を電気的に試
験するための検査装置１７０を備える。検査装置１７０
は、個々のウエハを検査することができると共に、上述
したように例えばカセット１７１の中に保持されている
２５枚のウエハのロット中のウエハを検査することもで
きる。
【００４１】１つ、あるいは複数のウエハのパーティク
ルの数と位置、及びウエハの欠陥を有するダイの位置に
関し、この検査装置１７０で検査されて得られたデータ
は、ライン１７２を介してプロセッサ１７３に転送さ
れ、このプロセッサ１７３は、上述したステップを実行
し、ランク付けや表１に示されているような他のデータ
を生成する。そして、プロセッサ１７３は、この情報を
ライン１７５を介してモニタ１７４に供給し、データを
オペレータに対して表示する。このデータは、表１のよ
うな表として表示してもよいし、図７及び８に示すよう
にグラフ化して表示してもよい。図９に示すモニタ１７
４は、図８で示した円グラフを表示している。プロセッ
サ１７３は、ライン１７７を介してプリンタ１７６にも
データを供給し、プリンタ１７６は、データを確認でき
るように表あるいはグラフ形式で印刷する。
ルの数と位置、及びウエハの欠陥を有するダイの位置に
関し、この検査装置１７０で検査されて得られたデータ
は、ライン１７２を介してプロセッサ１７３に転送さ
れ、このプロセッサ１７３は、上述したステップを実行
し、ランク付けや表１に示されているような他のデータ
を生成する。そして、プロセッサ１７３は、この情報を
ライン１７５を介してモニタ１７４に供給し、データを
オペレータに対して表示する。このデータは、表１のよ
うな表として表示してもよいし、図７及び８に示すよう
にグラフ化して表示してもよい。図９に示すモニタ１７
４は、図８で示した円グラフを表示している。プロセッ
サ１７３は、ライン１７７を介してプリンタ１７６にも
データを供給し、プリンタ１７６は、データを確認でき
るように表あるいはグラフ形式で印刷する。
【００４２】プロッセサ１７３を、検査装置１７０の中
に組み込んで単一の検査装置を形成するようにしてよい
し、あるいは、電気的なケーブル１７２を介して検査装
置１７０に接続して、別個の装置としてもよい。また、
プロセッサ１７３にキーパットを設け、検査装置１７０
を使って検出した各ウエハ１１の表面のパーティクルの
数と位置をオペレータがマニュアルで入力するようにし
てもよい。
に組み込んで単一の検査装置を形成するようにしてよい
し、あるいは、電気的なケーブル１７２を介して検査装
置１７０に接続して、別個の装置としてもよい。また、
プロセッサ１７３にキーパットを設け、検査装置１７０
を使って検出した各ウエハ１１の表面のパーティクルの
数と位置をオペレータがマニュアルで入力するようにし
てもよい。
【００４３】プロセッサ１７３は、例えばカスタムソフ
トウェアを用いた汎用コンピュータ（例えば、ＩＢＭ互
換コンピュータ）、ハンドヘルド又はラップトップコン
ピュータ、カスタムコンピュータなどで実現することが
できる。
トウェアを用いた汎用コンピュータ（例えば、ＩＢＭ互
換コンピュータ）、ハンドヘルド又はラップトップコン
ピュータ、カスタムコンピュータなどで実現することが
できる。
【００４４】上述の方法は、３０の連続する処理工程を
用いて、高速ＳＲＡＭ用の０．４μｍ線幅チップ（ダ
イ）を製造する工程に応用されており、特に、９つのエ
ッチング処理工程、７つのＴＥＯＳ処理工程、４つのＡ
ＰＣＶＤ処理工程、３つの窒化物処理工程、３つのポリ
シリコン処理工程、２つのシリサイド化物処理工程、２
つの金属処理工程に応用されている。図１〜７を用いて
説明した優先解析方法論の理論は、最も影響を与えるパ
ーティクルの発生源を求めるために時間外に実行された
（各解析は、ウエハの２バッチについて行われた）。
用いて、高速ＳＲＡＭ用の０．４μｍ線幅チップ（ダ
イ）を製造する工程に応用されており、特に、９つのエ
ッチング処理工程、７つのＴＥＯＳ処理工程、４つのＡ
ＰＣＶＤ処理工程、３つの窒化物処理工程、３つのポリ
シリコン処理工程、２つのシリサイド化物処理工程、２
つの金属処理工程に応用されている。図１〜７を用いて
説明した優先解析方法論の理論は、最も影響を与えるパ
ーティクルの発生源を求めるために時間外に実行された
（各解析は、ウエハの２バッチについて行われた）。
【００４５】パーティクルは、テンコア７６００検査装
置を使用して、関心がある３０の各処理工程の前後で測
定され（図１のステップ３０及びステップ５０）、コン
ピュータ（インテル社製ペンティアム（Intel Pentium
）プロセッサと、検査装置と共にテンコア社から供給
されたカスタムソフトウエアとに基づいたコンピュー
タ）を使用し（図２のステップ７０）、検査装置からの
出力を分析してそれぞれの処理工程の間に堆積したパー
ティクルを求めた。その結果として、欠陥を有するダイ
の位置と、各処理工程の間に堆積したパーティクルの位
置の相関関係が求められ（図２のステップ８０）、３０
の各特定処理工程についての不良率Ｙ．Ｌ．が得られ
た。そして、同一の機器で行った処理工程についての不
良率を結合、すなわち９つのエッチング処理工程の不良
率値を結合したり、７つのＴＥＯＳ処理工程の不良率値
を結合することにより、装置の各項目によって生じるの
全体不良率を表す数値を得た。
置を使用して、関心がある３０の各処理工程の前後で測
定され（図１のステップ３０及びステップ５０）、コン
ピュータ（インテル社製ペンティアム（Intel Pentium
）プロセッサと、検査装置と共にテンコア社から供給
されたカスタムソフトウエアとに基づいたコンピュー
タ）を使用し（図２のステップ７０）、検査装置からの
出力を分析してそれぞれの処理工程の間に堆積したパー
ティクルを求めた。その結果として、欠陥を有するダイ
の位置と、各処理工程の間に堆積したパーティクルの位
置の相関関係が求められ（図２のステップ８０）、３０
の各特定処理工程についての不良率Ｙ．Ｌ．が得られ
た。そして、同一の機器で行った処理工程についての不
良率を結合、すなわち９つのエッチング処理工程の不良
率値を結合したり、７つのＴＥＯＳ処理工程の不良率値
を結合することにより、装置の各項目によって生じるの
全体不良率を表す数値を得た。
【００４６】これにより得られた全体不良率によると、
９つのエッチング処理工程が最も大きな不良率の原因で
あり（約３．２％）、以下、７つのＴＥＯＳ処理工程
（２．８％），２つの金属処理工程（２．０％）、３つ
のポリシリコン処理工程（１．５％），２つのシリサイ
ド化物処理工程（１．３％）、４つのＡＰＣＶＤ処理工
程（０．８％）、３つの窒化物処理工程（０．６％）と
続く。検知可能な傷が、他の約０．７％の不良率の原因
になっている。（この検査のときには、その工程の全体
の歩留は約７５％であり、その不良率は、パーティクル
に起因しており、合わせてその工程の全体の不良率のち
ょうど５０％以上を示している）このデータは、予測し
得たことであり、ある処理工程において頻繁に使用され
る処理機器、例えば上述の９つのエッチング処理工程に
使用されていた反応性イオンエッチング装置が、頻繁に
は使用されてない処理機器に比して、ダイを欠陥にする
パーティクルの重要な発生源になっている可能性がより
高いことを示している。一方、２つの金属処理工程の中
で使用されている金属スパッタリング装置のようないく
つかの処理機器は、少ない処理工程の中で使用されてい
るにもかかわらず、歩留に重要な影響を与えている。
９つのエッチング処理工程が最も大きな不良率の原因で
あり（約３．２％）、以下、７つのＴＥＯＳ処理工程
（２．８％），２つの金属処理工程（２．０％）、３つ
のポリシリコン処理工程（１．５％），２つのシリサイ
ド化物処理工程（１．３％）、４つのＡＰＣＶＤ処理工
程（０．８％）、３つの窒化物処理工程（０．６％）と
続く。検知可能な傷が、他の約０．７％の不良率の原因
になっている。（この検査のときには、その工程の全体
の歩留は約７５％であり、その不良率は、パーティクル
に起因しており、合わせてその工程の全体の不良率のち
ょうど５０％以上を示している）このデータは、予測し
得たことであり、ある処理工程において頻繁に使用され
る処理機器、例えば上述の９つのエッチング処理工程に
使用されていた反応性イオンエッチング装置が、頻繁に
は使用されてない処理機器に比して、ダイを欠陥にする
パーティクルの重要な発生源になっている可能性がより
高いことを示している。一方、２つの金属処理工程の中
で使用されている金属スパッタリング装置のようないく
つかの処理機器は、少ない処理工程の中で使用されてい
るにもかかわらず、歩留に重要な影響を与えている。
【００４７】上述のデータを収集した後、上述した３０
の処理工程からなるＳＲＡＭ工程の歩留を向上するため
に、ダイを欠陥にするパーテイクルの重要な発生源に努
力を向け、パーティクルを減少させることを３ヵ月の期
間に渡って行った。例えば、反応性イオンエッチング装
置の洗浄の頻度を倍増し、また金属スパッタリング装置
をパーティクルの発生が低い新しい装置と交換した。こ
れらの努力により、この３ヵ月の間にこの工程の全歩留
を７５％から約８３％まで向上し、つまり歩留が正味８
％向上し、このことは年間数百万ドルの節約になること
を意味している。
の処理工程からなるＳＲＡＭ工程の歩留を向上するため
に、ダイを欠陥にするパーテイクルの重要な発生源に努
力を向け、パーティクルを減少させることを３ヵ月の期
間に渡って行った。例えば、反応性イオンエッチング装
置の洗浄の頻度を倍増し、また金属スパッタリング装置
をパーティクルの発生が低い新しい装置と交換した。こ
れらの努力により、この３ヵ月の間にこの工程の全歩留
を７５％から約８３％まで向上し、つまり歩留が正味８
％向上し、このことは年間数百万ドルの節約になること
を意味している。
【００４８】本発明は、種々の実施形態の説明によって
明らかになっており、またこれらの実施形態はかなり詳
細に記載されているが、出願人は、添付の特許請求の範
囲をその詳細な説明に制限したり、いかなる方法でも限
定することを意図しない。利点の追加や変更は、当技術
者にとっては容易なことである。したがって、その広い
観点から見て、この発明は、ここに記載された特定の詳
細事項、代表的な装置、方法、図面等の実施例に限定さ
れるものではない。それに応じて、出願人の全般的な発
明の概念の範囲や構想を逸脱することなく、これらの詳
細な記載とは異なることもある。
明らかになっており、またこれらの実施形態はかなり詳
細に記載されているが、出願人は、添付の特許請求の範
囲をその詳細な説明に制限したり、いかなる方法でも限
定することを意図しない。利点の追加や変更は、当技術
者にとっては容易なことである。したがって、その広い
観点から見て、この発明は、ここに記載された特定の詳
細事項、代表的な装置、方法、図面等の実施例に限定さ
れるものではない。それに応じて、出願人の全般的な発
明の概念の範囲や構想を逸脱することなく、これらの詳
細な記載とは異なることもある。
以下の本明細書を構成する添付図面は、本発明の具体例
を示しており、上述した本発明の一般的な説明と共に以
下に示した具体例は、本発明の原理を示す。
を示しており、上述した本発明の一般的な説明と共に以
下に示した具体例は、本発明の原理を示す。
【図１】本発明の原理に則して使用される測定プロセス
を含む半導体製造工程を説明するフローチャートであ
り、１Ａはポリシリコン被覆処理工程の前のウエハ上の
ダイとパーティクルの位置を示した図、１Ｂはポリシリ
コン被覆処理工程の後のウエハ上のダイとパーティクル
の位置を示した図、１Ｃはポリシリコン被覆処理工程の
間に堆積されたパーティクルの位置を示した図である。
を含む半導体製造工程を説明するフローチャートであ
り、１Ａはポリシリコン被覆処理工程の前のウエハ上の
ダイとパーティクルの位置を示した図、１Ｂはポリシリ
コン被覆処理工程の後のウエハ上のダイとパーティクル
の位置を示した図、１Ｃはポリシリコン被覆処理工程の
間に堆積されたパーティクルの位置を示した図である。
【図２】本発明の原理によって重要度の順に処理工程を
ランク付けするための測定値を生成するための工程のフ
ローチャートである。
ランク付けするための測定値を生成するための工程のフ
ローチャートである。
【図３】特定の処理工程の間に堆積されたパーティクル
の位置と欠陥があるダイの位置の相関関係を求めるため
のステップのフローチャートである。
の位置と欠陥があるダイの位置の相関関係を求めるため
のステップのフローチャートである。
【図４】４Ａは、ポリシリコンの処理工程の間に堆積さ
れたパーティクルを示す図であり、４Ｂは、ポリシリコ
ンの処理工程の間に堆積されたパーティクルと欠陥を有
するダイの位置との相関関係を示す図である。
れたパーティクルを示す図であり、４Ｂは、ポリシリコ
ンの処理工程の間に堆積されたパーティクルと欠陥を有
するダイの位置との相関関係を示す図である。
【図５】５Ａは、金属の処理工程の間に堆積されたパー
ティクルを示す図であり、５Ｂは、金属の処理工程の間
に堆積されたパーティクルと欠陥を有するダイの位置と
の相関関係を示す図である。
ティクルを示す図であり、５Ｂは、金属の処理工程の間
に堆積されたパーティクルと欠陥を有するダイの位置と
の相関関係を示す図である。
【図６】６Ａは、ＡＰＣＶＤの処理工程の間に堆積され
たパーティクルを示す図であり、６Ｂは、ＡＰＣＶＤの
処理工程の間に堆積されたパーティクルと欠陥を有する
ダイの位置との相関関係を示す図である。
たパーティクルを示す図であり、６Ｂは、ＡＰＣＶＤの
処理工程の間に堆積されたパーティクルと欠陥を有する
ダイの位置との相関関係を示す図である。
【図７】金属、ポリシリコン、ＡＰＣＶＤの処理工程の
間に堆積されたパーティクルによる不良率を相対的に示
す棒グラフである。
間に堆積されたパーティクルによる不良率を相対的に示
す棒グラフである。
【図８】金属、ポリシリコン、ＡＰＣＶＤの処理工程の
間に堆積されたパーティクルによる不良率を相対的に示
す円グラフである。
間に堆積されたパーティクルによる不良率を相対的に示
す円グラフである。
【図９】上述の図面の中に記載されているステップを実
行するための装置の模式的なブロック図である。
行するための装置の模式的なブロック図である。
１１ ウエハ、１２ パーティクル、１４ ダイの位置
を示す格子
を示す格子
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/304 ３４１ Ｈ０１Ｌ 21/304 ３４１Ｓ
Claims (15)
- 【請求項１】 ウエハにパーティクルが堆積する可能性
のある第１の特定処理工程を含む複数の工程からなり、
半導体回路を有するウエハを製造する製造工程の歩留を
低下させる原因を見いだす半導体の検査方法であって、 上記第１の特定処理工程の前後でウエハ上のパーティク
ル堆積の数と位置を検出して、上記第１の特定処理工程
の間に堆積したパーティクルの数と位置を決定するステ
ップと、 上記第１の特定処理工程の後に、上記ウエハの複数の位
置の半導体回路を電気的に試験して、半導体回路に欠陥
が有る上記ウエハの位置を識別するステップと、 上記第１の特定処理工程の間に堆積したパーティクルの
位置と、上記第１の特定処理工程の後に識別された半導
体回路に欠陥が有る上記ウエハの位置との相関関係を求
めるステップと、 上記相関関係により、上記第１の特定処理工程の間に堆
積したパーティクルが上記製造工程の歩留低下にどの程
度寄与しているかを示す第１の測定値を決定するステッ
プと、 を有することを特徴とする半導体の検査方法。 - 【請求項２】 上記製造工程は、ウエハにパーティクル
が堆積する可能性のある第２の特定処理工程を含み、上
記電気的に試験するステップは、上記第２の特定処理工
程の後に行われ、 上記第２の特定処理工程の前後でウエハ上のパーティク
ル堆積の数と位置を検出して、上記第２の特定処理工程
の間に堆積したパーティクルの数と位置を決定するステ
ップと、 上記第２の特定処理工程の間に堆積したパーティクルの
位置と、半導体回路に欠陥が有る上記ウエハの位置との
相関関係を求めるステップと、 上記相関関係により、上記第２の特定処理工程の間に堆
積したパーティクルが上記製造工程の歩留低下にどの程
度寄与しているかを示す第２の測定値を決定するステッ
プと、 上記第１と第２の測定値を比較して、上記第１と第２の
特定処理工程の間に堆積したパーティクルが上記製造工
程の歩留低下にどの程度相対寄与しているかを決定する
ステップと、 を有することを特徴とする請求項１記載の半導体の検査
方法。 - 【請求項３】 上記製造工程は、ウエハにパーティクル
が堆積する可能性のある第３の特定処理工程を含み、上
記電気的に試験するステップは、上記第３の特定処理工
程の後に行われ、上記第１と第３の特定処理工程は、第
１の処理機器を使用し、上記第２の特定処理工程は、第
２の処理機器を使用し、 上記第３の特定処理工程の前後でウエハ上のパーティク
ル堆積の数と位置を検出して、上記第３の特定処理工程
の間に堆積したパーティクルの数と位置を決定するステ
ップと、 上記第３の特定処理工程の間に堆積したパーティクルの
位置と、半導体回路に欠陥が有る上記ウエハの位置との
相関関係を求めるステップと、 上記相関関係により、上記第３の特定処理工程の間に堆
積したパーティクルが上記製造工程の歩留低下にどの程
度寄与しているかを決定する第３の測定値を決定するス
テップと、 少なくとも第１と第３の測定値の合計から上記第１の処
理機器が上記製造工程の歩留低下にどの程度寄与してい
るかを示す第１の結合測定値を決定するステップと、 少なくとも第２の測定値から上記第２の処理機器が上記
製造工程の歩留低下にどの程度寄与しているかを示す第
２の結合測定値を決定するステップと、 上記第１と第２の結合測定値を比較して、上記第１と第
２の処理機器により堆積したパーティクルが上記製造工
程の歩留低下に相対的にどの程度寄与しているかを決定
するステップと、 を有することを特徴とする請求項２記載の半導体の検査
方法。 - 【請求項４】 ロット中のウエハに適用され、 上記第１の特定処理工程の前後で上記ロット中の各ウエ
ハ上のパーティクル堆積の数と位置を検出して、上記第
１の特定処理工程の間に上記各ウエハ上に堆積したパー
ティクルの数と位置を決定するステップと、 上記第１の特定処理工程の後に、上記各ウエハの複数の
位置の半導体回路を電気的に試験して、半導体回路に欠
陥が有る上記各ウエハの位置を識別するステップとを有
し、 上記相関関係を求めるステップは、 上記第１の特定処理工程の間に上記各ウエハに堆積した
パーティクルの位置と、上記第１の特定処理工程の後に
識別された半導体回路に欠陥が有る上記各ウエハのそれ
ぞれの位置との上記相関関係を求めるステップと、 上記相関関係により、上記第１の特定処理工程の間に堆
積したパーティクルが上記製造工程の歩留低下にどの程
度寄与しているかを示す第１の測定値の統計的変動を減
少させるステップと、 を有することを特徴とする請求項１記載の半導体の検査
方法。 - 【請求項５】 上記堆積したパーティクルの位置と半導
体回路に欠陥が有る上記ウエハの位置の相関関係を求め
るステップは、 パーティクルを有する検査位置数に対するパーティクル
を有し回路に欠陥が無い検査位置数の比率を計算して、
検出されたパーティクルを有する位置に対する第１の歩
留比を計算するステップと、 パーティクルを有さない検査位置数に対するパーティク
ルを有さず回路に欠陥が無い検査位置数の比率を計算し
て、検出されたパーティクルを有さない位置に対する第
２の歩留比を計算するステップと、 を有することを特徴とする請求項１記載の半導体の検査
方法。 - 【請求項６】 上記堆積したパーティクルが歩留低下に
どの程度寄与しているかを示す測定値を決定するステッ
プは、 上記第１の歩留比と上記第２の歩留比の差からキル比を
計算するステップと、 検査位置数に対するパーティクルを有する検査位置数の
比率からパーティクル密度を計算するステップと、 上記キル比に上記パーティクル密度を掛けて、堆積した
パーティクルが歩留低下にどの程度寄与しているかを示
す上記測定値を決定するステップと、 を有することを特徴とする請求項５記載の半導体の検査
方法。 - 【請求項７】 上記キル比の計算は、上記第２の歩留比
から上記第１の歩留比を差し引く、 ことを特徴とする請求項６記載の半導体の検査方法。 - 【請求項８】 上記製造工程の終了時に機械的に分離さ
れる多数のダイを含むウエハを生成する工程に適用さ
れ、上記多数の位置の半導体回路を電気的に試験するス
テップは、正確な操作をするため上記ウエハの中のダイ
を検査する、 ことを特徴とする請求項１記載の半導体の検査方法。 - 【請求項９】 上記電気的に試験するステップは、上記
製造工程の終了の前に行われる、 ことを特徴とする請求項１記載の半導体の検査方法。 - 【請求項１０】 ウエハにパーティクルが堆積する可能
性のある第１の特定処理工程を含む複数の工程からな
り、半導体回路を有するウエハを製造する製造工程にお
ける歩留を低下させる原因を見い出す半導体の検査装置
であって、 上記第１の特定処理工程の前後におけるウエハ上のパー
ティクル堆積の数と位置から、上記第１の特定処理工程
の間に堆積したパーティクルの数と位置を決定する手段
と、 上記第１の特定処理工程の間に堆積したパーティクルの
位置と上記第１の特定処理工程の後に半導体回路に欠陥
が有ると決定された上記ウエハの位置の相関関係を求め
る手段と、 上記相関関係により、上記第１の特定処理工程の間に堆
積したパーティクルが上記製造工程の歩留低下にどの程
度寄与しているかを示す第１の測定値を決定する手段
と、 を備えることを特徴とする半導体の検査装置。 - 【請求項１１】 ウエハにパーティクルが堆積する可能
性のある第２の特定処理工程を含む製造工程に適用さ
れ、 上記第２の特定処理工程の前後におけるウエハ上のパー
ティクル堆積の数と位置から、上記第２の特定処理工程
の間に堆積したパーティクルの数と位置を決定する手段
と、 上記第２の特定処理工程の間に堆積したパーティクルの
位置と上記第２の特定処理工程の後に半導体回路に欠陥
が有ると決定された上記ウエハの位置の相関関係を求め
る手段と、 上記相関関係により、上記第２の特定処理工程の間に堆
積したパーティクルが上記製造工程の歩留低下にどの程
度寄与しているかを示す第２の測定値を決定する手段
と、 を備え、 上記第１と第２の測定値を比較して、上記第１と第２の
特定処理工程の間に堆積したパーティクルが上記製造工
程の歩留低下にどの程度相対寄与しているかを決定する
ことを特徴とする請求項１０記載の半導体の検査装置。 - 【請求項１２】 ウエハにパーティクルが堆積する可能
性のある第３の特定処理工程を含む製造工程を伴う用法
に適用され、上記第１と第３の特定処理工程では第１の
処理機器を使用し、上記第２の特定処理工程は第２の処
理機器を使用し、 上記第３の特定処理工程の前後におけるウエハ上のパー
ティクル堆積の数と位置から、上記第２の特定処理工程
の間に堆積したパーティクルの数と位置を決定する手段
と、 上記第３の特定処理工程の間に堆積したパーティクルの
位置と、上記第３の特定処理工程の後に半導体回路に欠
陥が有ると決定された上記ウエハの位置との相関関係を
求める手段と、 上記相関関係により、上記第３の特定処理工程の間に堆
積したパーティクルが上記製造工程の歩留低下にどの程
度寄与しているかを示す第３の測定値を決定する手段
と、 少なくとも第１と第３の測定値の合計から上記第１の処
理機器が上記製造工程の歩留低下にどの程度寄与してい
るかを示す第１の結合測定値を決定する手段と、 少なくとも第２の測定値から上記第２の処理機器が上記
製造工程の歩留低下にどの程度寄与しているかを示す第
２の結合測定値を決定する手段と、 を備え、 上記第１と第２の結合測定値を比較して、上記第１と第
２の処理機器により堆積したパーティクルが上記製造工
程の歩留相対低下にどの程度寄与しているかを決定する
ことを特徴とする請求項１１記載の半導体の検査装置。 - 【請求項１３】 上記堆積したパーティクルの位置と半
導体回路に欠陥が有るウエハの位置の相関関係を求める
手段は、 パーティクルを有する検査位置数に対するパーティクル
を有し回路に欠陥が無い検査位置数の比率を計算して、
検出されたパーティクルを有する位置に対する第１の歩
留比を計算する手段と、 パーティクルを有さない検査位置数に対するパーティク
ルを有さず回路に欠陥が無い検査位置数の比率を計算し
て、検出されたパーティクルを有さない位置に対する第
２の歩留比を計算する手段と、 を備えることを特徴とする請求項１０記載の半導体の検
査装置。 - 【請求項１４】 上記堆積したパーティクルが歩留低下
にどの程度寄与しているかを示す測定値を決定する手段
は、 上記第１の歩留比と上記第２の歩留比の差からキル比を
計算する手段と、 パーティクルを有する検査位置数の検査位置数に対する
比率からパーティクル密度を計算する手段と、 上記キル比に上記パーティクル密度を掛けて、堆積した
パーティクルが歩留低下にどの程度寄与しているかを示
す上記測定値を決定する手段と、 を備えることを特徴とする請求項１３記載の半導体の検
査装置。 - 【請求項１５】 上記キル比を計算する手段は、上記第
２の歩留比から上記第１の歩留比を差し引く、 ことを特徴とする請求項１４記載の半導体の検査装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/426,711 US5665609A (en) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | Prioritizing efforts to improve semiconductor production yield |
| US08/611277 | 1996-03-18 | ||
| US08/611,277 US5971586A (en) | 1995-04-21 | 1996-03-18 | Identifying causes of semiconductor production yield loss |
| US08/426711 | 1996-03-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09148386A true JPH09148386A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=27027152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8099998A Withdrawn JPH09148386A (ja) | 1995-04-21 | 1996-04-22 | 半導体の検査方法及び検査装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5971586A (ja) |
| JP (1) | JPH09148386A (ja) |
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