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)
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 |
US08/611,277 US5971586A (en) | 1995-04-21 | 1996-03-18 | Identifying causes of semiconductor production yield loss |
US08/611277 | 1996-03-18 | ||
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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