JPH10214866A

JPH10214866A - 不良解析方法および装置

Info

Publication number: JPH10214866A
Application number: JP1438797A
Authority: JP
Inventors: Yoko Ikeda; 洋子池田; Makoto Ono; 眞小野; Masao Sakata; 正雄坂田; Tetsuji Yokouchi; 哲司横内
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-01-28
Filing date: 1997-01-28
Publication date: 1998-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】不良解析において、多数の不良の位置分布か
ら不良解析対象とする重要な観察位置を自動的に特定す
る。【解決手段】半導体ウェハＷの検査結果データからこ
の半導体ウェハＷに関する不良位置データを採取し、こ
の不良位置データである不良の位置分布から不良が集中
して存在する領域をクラスタとして捉え、クラスタの半
導体ウェハＷ全面に対する面積占有率とクラスタ形状か
ら観察位置を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハの不
良解析技術に関し、特に、製造過程における大量の検査
データの中から不良解析、原因推定、原因究明、原因対
策に有効なデータを採取するための観察位置の決定に適
用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】超ＬＳＩのウェハプロセスにおける不良
原因のうちでは、半導体ウェハに付着した異物微粒子や
キズ（以下、単に「異物微粒子」ということもある。）
に起因するパターン欠陥がきわめて大きな割合を占めて
いる。しかも、集積度が上がるにつれて、不良全体のう
ち微粒子等起因のパターン欠陥が占める比率が著しく増
加してきている。したがって、不良原因となった異物微
粒子やキズを測定し、これを解析することの重要性が一
段と高まっている。

【０００３】このようなウェハ表面異物等の検査技術を
詳しく記載している例としては、たとえば、株式会社工
業調査会発行、「超ＬＳＩ製造・試験装置ガイドブッ
ク」（1993年11月20日発行）、P188〜P192がある。

【０００４】ここで、半導体ウェハにおける不良解析で
は、発生した不良についての膨大な検査結果データから
解析に有効なデータをいかに高速且つ高効率で抽出する
かが、原因特定、対策完了までをより早く行うための鍵
となる。なお、位置決め技術に関する報告は多数されて
おり、たとえば特開平５−２２３７４７号公報では、異
物観察装置による微小異物の観察についてその詳細が報
告されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、検査装
置で検出された数千箇所以上という膨大な不良データに
対し、電気的導通検査結果である不良カテゴリデータや
不良ビットデータから数十箇所の有効な観察位置を、作
業者が計算により絞り込むとすれば、位置決定までの工
数がかかってスループットが悪化する。

【０００６】のみならず、絞り込まれた観察位置が作業
者ごとに区々となって採取された測定データに客観性が
担保されず、データ品質の良否が問題になる。

【０００７】そこで、本発明の目的は、半導体ウェハの
不良解析において、採取された不良データから観察位置
を効率的に特定することのできる技術を提供することに
ある。

【０００８】本発明の他の目的は、半導体ウェハの不良
解析において、採取された不良データから観察位置を客
観的に特定することのできる技術を提供することにあ
る。

【０００９】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。

【００１１】すなわち、本発明による不良解析方法は、
半導体ウェハの検査結果データからこの半導体ウェハに
関する不良位置データを採取し、この不良位置データで
ある不良の位置分布から不良が集中して存在する領域を
クラスタとして捉え、クラスタの半導体ウェハ全面に対
する面積占有率とクラスタ形状から観察位置を決定する
ことを特徴とするものである。

【００１２】また、本発明による不良解析方法は、半導
体ウェハの検査結果データからこの半導体ウェハに関す
る不良位置データを採取し、半導体ウェハのレイアウト
情報データおよび半導体製造におけるプロセス情報デー
タと、半導体ウェハの電気的導通検査において取得され
た不良ビットデータとから特定の不良層における不良箇
所を推定し、不良位置データの中から、推定した不良箇
所と同一位置に存在する不良を特定してこれを観察位置
とすることを特徴とするものである。

【００１３】さらに、本発明による不良解析方法は、半
導体ウェハの検査結果データからこの半導体ウェハに関
する不良位置データを採取し、半導体ウェハのレイアウ
ト情報データおよび半導体製造におけるプロセス情報デ
ータから、異物が付着すると電気的導通不良になる座標
を工程毎に限定し、不良位置データの中から、限定した
座標と同一位置に存在する不良箇所を特定してこれを観
察位置とすることを特徴とするものである。

【００１４】本発明による不良解析方法は、半導体ウェ
ハの検査結果データからこの半導体ウェハに関する不良
位置データを採取し、検査結果データである不良位置を
ステッパショット毎、チップ毎またはセル毎に分割し、
分割単位での不良位置分布から規則的に発生している不
良箇所を特定し、その不良箇所を観察位置とすることを
特徴とするものである。

【００１５】本発明による不良解析装置は、半導体ウェ
ハに対する所定の項目について検査を行う１または複数
台の検査装置と、この検査装置からの検査結果を受領し
てこれをデータベース化する検査結果データベースと、
過去の不良発生実績から割り出された不良類型データお
よび半導体ウェハについての処理データが格納された不
良解析データベースと、検査結果データベースのデータ
を不良解析データベースのデータに当てはめて半導体ウ
ェハの不良位置データを作成し、この不良位置データか
ら不良観察を行う観察位置を特定する観察位置特定部と
を有することを特徴とするものである。

【００１６】この不良解析装置においては、さらに、特
定された観察位置に半導体ウェハの搭載されたステージ
を位置決めするステージ制御部と、観察位置における不
良を観察する観察光学系とを設けてもよい。

【００１７】これらの不良解析装置において、不良解析
データベースの一つとして、付着異物と不良との因果関
係を定義した不良因果関係データベースを有し、観察位
置特定部にて製造工程毎に特定された観察位置と半導体
ウェハの配線レイアウト、加工条件および電気的導通検
査結果との関係が不良因果関係データベースに登録され
るようにすることができる。また、特定された観察位置
は、マップおよび表の少なくとも何れか一方の形式で出
力される。表での出力にあっては、特定された不良位置
とこの不良位置に付帯する画像情報、検査条件、設備条
件が併せて出力することができる。

【００１８】これらの不良解析装置において、マップま
たは表として出力された観察位置を選択すると、その選
択された観察位置を観察し得るようにステージ制御部が
ステージを位置決めされる。

【００１９】上記した手段によれば、採取された多数の
不良位置データから不良観察を行うべき重要な観察位置
が観察位置特定部により特定されるようになっているの
で、観察位置を効率よく速やかに特定することができ
る。

【００２０】また、不良観察を行うべき重要な観察位置
が観察位置特定部により自動的に決定されるようになっ
ているので、観察位置を客観的に特定することができ、
観察位置が作業者ごとに区々となることがない。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一の部材には同一の符号を付
し、その繰り返しの説明は省略する。

【００２２】（実施の形態１）図１は本発明の一実施の
形態である不良解析装置の全体構成を示すブロック図、
図２および図３は図１の不良解析装置による不良箇所の
クラスタ化の手順を示すフローチャート、図４は不良箇
所のクラスタ形状を示す説明図、図５はクラスタ化から
観察位置特定までの手順を示すフローチャート、図６は
クラスタ形状別観察位置データベースを示す説明図であ
る。

【００２３】図１に示すように、本実施の形態の不良解
析装置にあっては、集積回路が形成される半導体ウェハ
Ｗの検査を行う６台の検査装置１０、これらの検査装置
１０からの検査結果をデータベース化する検査結果デー
タベース１１、半導体ウェハＷについての過去の不良発
生実績から割り出された不良類型データと処理されてい
る半導体ウェハＷについての処理データが格納された不
良解析データベース１２、検査結果データベース１１と
不良解析データベース１２とから半導体ウェハＷの不良
位置データを作成して不良の観察位置を特定する観察位
置特定部１３とから構成されている。また、観察位置特
定部１３により特定された観察位置に半導体ウェハＷの
搭載されたステージ１４を位置決めするステージ制御部
１５と、その観察位置における不良を観察するためのカ
メラ１６ａとレンズ１６ｂとからなる観察光学系１６と
を有している。

【００２４】検査装置１０は、回路パターン形状不良を
検査する外観検査装置１０ａ、光学的に異物検出を行う
異物検査装置１０ｂ、堆積された薄膜の膜厚を検査する
膜厚検査装置１０ｃ、回路パターンの寸法を検査する寸
法検査装置１０ｄ、マスクの合わせずれを検査する合わ
せ検査装置１０ｅ、電気的特性を検査するテスタ１０ｆ
から構成されている。但し、検査装置１０の構成はこれ
ら６台に限定されるものではなく、必要な項目を検査す
ることのできる所定の装置を適宜用いることができる。

【００２５】不良解析データベース１２は、異物（数お
よびサイズ）と不良との因果関係についての不良因果関
係データベース１２ａ、致命欠陥となってしまう異物の
付着位置を工程別に捉えた工程別致命座標データベース
１２ｂ、異物により構成されるクラスタの形状から観察
位置を決定する形状別観察位置データベース１２ｃ（以
上、不良類型データ）、半導体ウェハＷを処理した加工
装置についての加工装置来歴データベース１２ｄ、半導
体ウェハＷ上に形成される回路パターンレイアウトにつ
いてのレイアウト情報データベース１２ｅ、チャンバ内
圧力や処理ガス濃度などといった半導体ウェハＷの加工
条件についてのプロセス情報データベース１２ｆ（以
上、処理データ）が格納されている。

【００２６】また、観察位置特定部１３は、検査結果デ
ータベース１１のデータを前記した不良解析データベー
ス１２のデータに当てはめて半導体ウェハＷの不良位置
データを作成する入出力部１３ａと、この入出力部１３
ａにより作成された膨大な不良位置データに対して不良
発生分布の特徴量を求めるなどの解析を行って不良観察
を行う重要な観察位置を自動的に特定する観察点解析部
１３ｂとからなる。

【００２７】したがって、観察点解析部１３ｂで観測位
置が決定されると、これがステージ制御部１５に転送さ
れて該観測位置を観測し得るようにＸ・Ｙ・Ｚステージ
１４ａ，１４ｂ，１４ｃが自動制御されてアライメント
が行われる。ここで、アライメントの順序は通常は優先
度の高い順、ユーザの指定した順、サイズ順またはステ
ージの移動が最短となる経路を巡回セールスマン問題の
アルゴリズム等を用いて求めた順、など複数の方法から
選択することができる。

【００２８】なお、観察位置特定までの過程で認識され
た不良は設計１７、プロセス１８ならびに製造１９の各
セクションに対して入出力部１３ａからたとえば電子メ
ールやアラームによりリアルタイムに警告を発して知ら
せるようになっており、製造工程へのフィードバックが
速やかに行われる。

【００２９】なお、本発明において、ステージ制御部１
５や観察光学系１６は省略することができる。また、観
察光学系１６には顕微鏡や電子顕微鏡など種々のものを
用いることが可能である。

【００３０】ここで、このような不良解析装置による不
良箇所のクラスタ化の手順を図２および図３に示す。

【００３１】観察対象が半導体ウェハである場合には、
図２に示すように、検査結果データベースからのデータ
を座標別に画像化し（Ｓ₂₁）、各画素に対し膨張処理を
施す（Ｓ₂₂）。次に、膨張させたデータにラベリングを
行い（Ｓ₂₃）、クラスタ化する。最後に、各クラスタの
面積、重心座標、Ｘ座標、Ｙ座標、半径（ｒ）、回転
（θ）、周囲長、欠陥カテゴリを求めて特徴量として取
得する（Ｓ₂₄）。

【００３２】また、複数の半導体ウェハを重ね合わせた
状態では、チップ毎（あるいは一定区域毎）に不良数を
カウントし（Ｓ₃₁）、その数により濃淡画像化する（Ｓ
₃₂）。そして、２値化、クラスタリング、ラベリングを
行い、小領域を削除し（Ｓ₃₃）、最後に、半径（ｒ）や
回転（θ）の平均、分散を算出し特徴量として取得する
（Ｓ₃₄）。

【００３３】クラスタの例を図４に示す。図示するよう
に、クラスタとしては、一点集中不良（図４（ａ））、
三日月状不良（図４（ｂ））、ドーナツ状不良（図４
（ｃ））、右上がりキズ欠陥（図４（ｄ））、オリフラ
側キズ欠陥（図４（ｅ））などがある。なお、図４にお
いて、○印は異物欠陥を、×印はキズ欠陥をそれぞれ示
す。

【００３４】図５に異物・外観不良の検査結果データを
クラスタ化して観察位置を特定する手順の一例を示す。

【００３５】ひとつの検査データはひとつの座標をもっ
ており、検査結果データベースから取得したデータによ
り前記したようなクラスタ化つまり領域性調査を行う
（Ｓ₅₁）。次に、クラスタの形状と、クラスタの半導体
ウェハＷに対する面積占有率をたとえば１０％刻みで場
合分けし（Ｓ₅₂）、テーブル展開する（Ｓ₅₃）。このと
き、前述した形状別観察位置データベース１２ｃが用い
られる。クラスタ形状・占有率別特定位置テーブル２０
は、形状とその形状に対する占有率によって特定位置が
規定されており、図示する場合では、三日月形状のクラ
スタに対して、占有率が１０％未満であればクラスタ領
域のＸ座標、Ｙ座標のいずれか長いほうの両端座標と重
心の３点が、２０％未満であればさらにクラスタ領域の
両端座標を結ぶ直線に直交し重心を通る直線とクラスタ
領域の外周との交点の２点を加えた計５点が、３０％未
満であればさらにクラスタ領域の重心以外の座標と重心
との中点の４点を加えた計９点が、４０％未満であれば
さらにクラスタ領域の重心以外の座標と重心との中点を
隣同士に結んだ直線とクラスタ領域の外周との交点の８
点を加えた計１７点が、それぞれ特定されるように定め
てある。したがって、領域性調査の結果、たとえば三日
月状のクラスタが占有率４０％と認識された場合には、
観察位置として前述した１７点が自動的に特定される
（Ｓ₅₄）。

【００３６】ここで、クラスタ形状別観察位置データベ
ースを図６に示す。図示するように、クラスタ形状別観
察位置データベース上には、クラスタ形状と占有率、構
成数、観察位置が与えられており、これをベースにして
前述した観測位置が特定される。

【００３７】このように、本実施の形態の不良解析技術
によれば、採取された不良位置データから不良観察を行
うべき重要な観察位置が観察位置特定部１３により特定
されるようになっているので、観察位置を効率よく速や
かに特定することができる。

【００３８】また、本実施の形態の不良解析技術によれ
ば、不良観察を行うべき重要な観察位置が観察位置特定
部１３により自動的に決定されるようになっているの
で、観察位置を客観的に特定することができ、観察位置
が作業者ごとに区々となることがない。

【００３９】（実施の形態２）図７は本発明の他の実施
の形態である不良解析装置による観察位置特定の手順を
示すフローチャートである。

【００４０】本実施の形態では、半導体ウェハＷを電気
的導通検査し、各チップ毎の不良の最大要因を短絡なら
ばＳ（Short)、断線ならばＯ（Open）というようにひと
つの記号で表わす不良カテゴリデータを用いて異物の観
察位置を自動特定するものである。

【００４１】つまり、半導体ウェハＷの異物検査を行い
（Ｓ₆₁）、これを個々の異物座標と対象となるチップ２
１の電気的検査の合否と比較する（Ｓ₆₂）。そして、不
良カテゴリマップとをつき合わせ、不良チップに乗って
いる座標を観察位置に特定する（Ｓ₆₃）。つまり、図示
する４つのチップ２１において、異物の存在しないチッ
プ２１ａはもちろん、電気的検査で合格となったチップ
２１ｂ，２１ｃに存在する異物も観察対象から除外し、
電気的検査で不合格となったチップ２１ｄに存在する異
物のみを観察対象とする。

【００４２】このように、電気的検査の結果を取り込ん
で観察位置を特定するようにすることもできる。

【００４３】（実施の形態３）図８は本発明のさらに他
の実施の形態である不良解析装置における不良因果関係
データベースを示す説明図、図９は図８の不良因果関係
データベースを用いた観察位置特定の手順を示すフロー
チャートである。

【００４４】図８に示すように、不良因果関係データベ
ース１２ａは、電気的導通検査の結果で、不良カテゴリ
よりさらに詳しいメモリの各ビット毎の良、不良をそれ
ぞれ０、１で表わした不良ビットの位置または分布から
分類されるモードと原因箇所との関係をレイアウト情報
データベース１２ｅやプロセス情報データベース１２ｆ
（図９）から導き出して登録したものである。なお、モ
ード分類については、たとえば特開平５−４４００６号
公報や特開平６−９９１５号公報に記載されたものを用
いることができる。

【００４５】データベース上には、回路レイアウト情報
データ番号と採用したプロセス情報データ番号をたとえ
ば２０の品種名毎にもち、電気検査結果と関係のある不
良発生箇所が異物欠陥状態、電気検査結果、解析情報で
与えられている。そして、同様の不良に対して過去に解
析を行っていれば、解析情報に原因と解析事例番号が登
録される。

【００４６】図９にこのような不良因果関係データベー
ス１２ａを用いて不良ビットデータにより観察位置を特
定する手順の一例を示す。

【００４７】半導体ウェハＷに対して異物、外観不良検
査を行い（Ｓ₈₁）、検査された個々の異物座標と対象チ
ップの電気的検査の不良ビット位置とを比較する
（Ｓ₈₂）。そして、不良因果関係データベース１２ａ、
レイアウト情報データベース１２ｅおよびプロセス情報
データベース１２ｆから、不良原因箇所を推定するため
の不良ビット分布と原因箇所との関係テーブルを展開、
検索する（Ｓ₈₃）。原因箇所候補テーブル２２には、た
とえばビット線不良の原因候補としてはビット線の端部
に異物が付着している場合が、２チップ連続ワード線不
良の原因候補としてはワード線の両端や途中に異物が付
着している場合が挙げられている。そこで、これら候補
の座標と実際の異物発生位置とを比較する。その結果、
たとえば比較半径５μｍ以内で一致した場合、その座標
を観察位置として特定する（Ｓ₈₄）。なお、図示するよ
うに観察位置が複数存在する場合には、最多不良モード
から優先度を付ける。

【００４８】このように、異物の付着位置に着目し、不
良原因となる箇所に付着している異物を観察位置とする
ようにしてもよい。

【００４９】（実施の形態４）図１０は本発明のさらに
他の実施の形態である工程別致命不良座標データベース
を示す説明図、図１１は図１０の工程別致命不良座標デ
ータベースを用いた観察位置特定の手順を示すフローチ
ャートである。

【００５０】図１０に示すように、工程別致命座標デー
タベース１２ｂ上には、回路レイアウト情報データ番号
と採用したプロセス情報データ番号をたとえば２０の品
種名毎にもち、全ての製造工程に対し、その工程毎に致
命となる位置のデータをもっている。致命データには、
参照用のキーとＸ座標Ｙ座標の組の数である構成数、Ｘ
座標およびＹ座標、致命となる最小のサイズ、具体的な
致命の内容が与えられている。

【００５１】図１１に、このような工程別致命座標デー
タベース１２ｂを用いて多数の欠陥内から観察位置を特
定する手順の一例を示す。

【００５２】半導体ウェハＷについての異物検査を行い
（Ｓ₁₀₁)、この異物の座標と工程別致命座標データベー
ス１２ｂの座標とから推定箇所と異物発生位置とを比較
する（Ｓ₁₀₂)。その結果、致命不良座標に対してたとえ
ば比較半径１μｍ以内で一致した場合には致命欠陥につ
ながると考えられるので、その不良座標を観察位置とし
て特定する（Ｓ₁₀₃)。

【００５３】このように、致命不良座標に付着した異物
を抽出して観察位置とするようにしてもよい。

【００５４】（実施の形態５）図１２は本発明のさらに
他の実施の形態である観察位置特定の手順を示すフロー
チャートである。

【００５５】図示する場合にあっては、半導体ウェハＷ
上に周期的に発生している異物、欠陥から観察位置を特
定する例が示されている。

【００５６】この特定手順では、半導体ウェハＷについ
ての異物検査を行い（Ｓ₁₂₁)、規定領域毎に異物数で量
子化する（Ｓ₁₂₂)。ここでは、チップをたとえば縦９分
割、横６分割し、これらの領域で異物数を量子化してい
る。そして、各領域を縦方向に重ねて加算し、各領域の
累積を存在したチップ数で割り、正規化および濃淡化す
る（Ｓ₁₂₃)。但し、横方向に重ねて加算してもよい。

【００５７】この結果、チップ単位の不良であるか、座
標単位で周期的に発生している異物であるかが把握され
る。本実施の形態の場合には、３、４列目の周期性異物
１８点のうちたとえば３点を観測位置に特定する（Ｓ
₁₂₄)。

【００５８】このように、本実施の形態によれば、周期
性の異物についてはそのうち数点を観察位置に特定する
ことにより、全数観察する必要がなくなる。

【００５９】（実施の形態６）図１３は本発明のさらに
他の実施の形態である観察位置特定の手順を示すフロー
チャートである。

【００６０】本実施の形態では、外観欠陥検査を行い
（Ｓ₁₃₁)、チップ単位で欠陥数を量子化する（Ｓ₁₃₂)。
次に、ショット位置毎（ここでは、１ショットで４チッ
プ分が露光される）にチップを重ねて加算し、各位置の
累積を存在したチップ数で割って正規化する（Ｓ₁₃₃)。

【００６１】そして、ショット位置単位で発生している
欠陥であるかどうかを判定し、図示する場合には、位置
３の欠陥２６点のうち最多欠陥をもつチップ上のたとえ
ば１点を観察位置として特定する（Ｓ₁₃₄)。

【００６２】このように、本実施の形態によれば、欠陥
をショット位置単位で把握することにより、全数のうち
から数点に絞り込んで観察位置を特定することができ
る。

【００６３】（実施の形態７）図１４は、本発明のさら
に他の実施の形態である不良解析装置によるユーザに対
する情報の提供内容について示す説明図である。

【００６４】本実施の形態においては、図１４（ａ）の
右側に示すように、観察位置の特定座標に対し、その優
先度、解析結果、画像の有無・検査条件・設備情報等の
特記事項を表形式で表示するようになっている。また、
このような表形式のほかに、同図左側に示すように、半
導体ウェハＷのイメージそのままのマップとしても表示
を行い、これを実座標上に表示するようになっている。
ここで、マップとしては、異物マップ、欠陥マップ、不
良カテゴリマップ、不良ビットマップなどが与えられて
おり、このマップと連動して解析結果を表示する表で
は、所定の座標を選択することでマップ上の該当ポイン
トが点滅するようになっている。なお、既に取得済の画
像は表やマップにマークされており、選択操作で該画像
が表示される。

【００６５】前述した表およびマップは、詳しくは図１
４（ｂ）に示す構成になっており、画像のある箇所をク
リックすればその画像が表示され、さらに解析を進める
ならば、観察装置に観察位置座標や付帯情報を転送し、
選択した座標に自動的にアライメントするようになって
いる。

【００６６】なお、本発明においては、観察位置はこの
ような表およびマップの何れか一方の形式で出力されれ
ばよい。

【００６７】以上、本発明者によってなされた発明をそ
の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前
記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもな
い。

【００６８】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下のとおりである。

【００６９】(1).本発明の不良解析技術によれば、採取
された多数の不良位置データから不良観察を行うべき重
要な観察位置が観察位置特定部により特定されるように
なっているので、観察位置を効率よく速やかに特定する
ことができる。これにより、原因究明、対策に至る不良
解析全体のスピードを高速化することができ、新製品の
スムーズな立上げ、新製造ラインの早期稼働、量産時の
高歩留り維持などに特に有効である。

【００７０】(2).半導体ウェハのレイアウト情報デー
タ、半導体製造のプロセス情報データ、電気的導通検査
結果と不良との関係を不良因果関係データベースに登録
していくことで、蓄積されたデータをもとに更に効率良
く不良解析を行うことができる。

【００７１】(3).不良観察を行うべき重要な観察位置が
観察位置特定部により自動的に決定されるようになって
いるので、観察位置を客観的に特定することができ、観
察位置が作業者ごとに区々となることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による不良解析装置の全
体構成を示すブロック図である。

【図２】図１の不良解析装置による不良箇所のクラスタ
化の一手順を示すフローチャートである。

【図３】図１の不良解析装置による不良箇所のクラスタ
化の他の一手順を示すフローチャートである。

【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は、
不良箇所のクラスタ形状を示す説明図である。

【図５】クラスタ化から観察位置特定までの手順を示す
フローチャートである。

【図６】クラスタ形状別観察位置データベースを示す説
明図である。

【図７】本発明の実施の形態２による不良解析装置によ
る観察位置特定の手順を示すフローチャートである。

【図８】本発明の実施の形態３による不良解析装置にお
ける不良因果関係データベースを示す説明図である。

【図９】図８の不良因果関係データベースを用いた観察
位置特定の手順を示すフローチャートである。

【図１０】本発明の実施の形態４による工程別致命不良
座標データベースを示す説明図である。

【図１１】図１０の工程別致命不良座標データベースを
用いた観察位置特定の手順を示すフローチャートであ
る。

【図１２】本発明の実施の形態５による観察位置特定の
手順を示すフローチャートである。

【図１３】本発明の実施の形態６による観察位置特定の
手順を示すフローチャートである。

【図１４】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態７に
よる不良解析装置によるユーザに対する情報の提供内容
について示す説明図である。

【符号の説明】

１０検査装置１０ａ外観検査装置１０ｂ異物検査装置１０ｃ膜厚検査装置１０ｄ寸法検査装置１０ｅ合わせ検査装置１０ｆテスタ１１検査結果データベース１２不良解析データベース１２ａ不良因果関係データベース１２ｂ工程別致命座標データベース１２ｃ形状別観察位置データベース１２ｄ加工装置来歴データベース１２ｅレイアウト情報データベース１２ｆプロセス情報データベース１３観察位置特定部１３ａ入出力部１３ｂ観察点解析部１４ステージ１４ａＸステージ１４ｂＹステージ１４ｃＺステージ１５ステージ制御部１６観察光学系１６ａカメラ１６ｂレンズ１７設計セクション１８プロセスセクション１９製造セクション２０クラスタ形状・占有率別特定位置テーブル２１，２１ａ〜２１ｄチップ２２原因箇所候補テーブルＷ半導体ウェハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者横内哲司東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式会社日立製作所半導体事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体ウェハの検査結果データからこの
半導体ウェハに関する不良位置データを採取し、前記不良位置データである不良の位置分布から不良が集
中して存在する領域をクラスタとして捉え、前記クラスタの前記半導体ウェハ全面に対する面積占有
率とクラスタ形状から観察位置を決定することを特徴と
する不良解析方法。
【請求項２】半導体ウェハの検査結果データからこの
半導体ウェハに関する不良位置データを採取し、前記半導体ウェハのレイアウト情報データおよび半導体
製造におけるプロセス情報データと、前記半導体ウェハ
の電気的導通検査において取得された不良ビットデータ
とから特定の不良層における不良箇所を推定し、前記不良位置データの中から、推定した前記不良箇所と
同一位置に存在する不良を特定してこれを観察位置とす
ることを特徴とする不良解析方法。
【請求項３】半導体ウェハの検査結果データからこの
半導体ウェハに関する不良位置データを採取し、前記半導体ウェハのレイアウト情報データおよび半導体
製造におけるプロセス情報データから、異物が付着する
と電気的導通不良になる座標を工程毎に限定し、前記不良位置データの中から、限定した前記座標と同一
位置に存在する不良箇所を特定してこれを観察位置とす
ることを特徴とする不良解析方法。
【請求項４】半導体ウェハの検査結果データからこの
半導体ウェハに関する不良位置データを採取し、検査結果データである不良位置をステッパショット毎、
チップ毎またはセル毎に分割し、分割単位での不良位置分布から規則的に発生している不
良箇所を特定し、その不良箇所を観察位置とすることを
特徴とする不良解析方法。
【請求項５】半導体ウェハに対する所定の項目につい
て検査を行う１または複数台の検査装置と、前記検査装置からの検査結果を受領してこれをデータベ
ース化する検査結果データベースと、過去の不良発生実績から割り出された不良類型データお
よび前記半導体ウェハについての処理データが格納され
た不良解析データベースと、前記検査結果データベースのデータを前記不良解析デー
タベースのデータに当てはめて前記半導体ウェハの不良
位置データを作成し、この不良位置データから不良観察
を行う観察位置を特定する観察位置特定部とを有するこ
とを特徴とする不良解析装置。
【請求項６】請求項５記載の不良解析装置において、
さらに、特定された前記観察位置に前記半導体ウェハの搭載され
たステージを位置決めするステージ制御部と、前記観察位置における不良を観察する観察光学系とを有
することを特徴とする不良解析装置。
【請求項７】請求項５または６記載の不良解析装置に
おいて、前記不良解析データベースの一つとして、付着異物と不
良との因果関係を定義した不良因果関係データベースを
有し、前記観察位置特定部にて製造工程毎に特定された観察位
置と前記半導体ウェハの配線レイアウト、加工条件およ
び電気的導通検査結果との関係が前記不良因果関係デー
タベースに登録されるようになっていることを特徴とす
る不良解析装置。
【請求項８】請求項５、６または７記載の不良解析装
置において、特定された観察位置は、マップおよび表の少なくとも何
れか一方の形式で出力されることを特徴とする不良解析
装置。
【請求項９】請求項８記載の不良解析装置において、前記表での出力にあっては、特定された不良位置とこの
不良位置に付帯する画像情報、検査条件、設備条件が併
せて出力されることを特徴とする不良解析装置。
【請求項１０】請求項６、７、８または９記載の不良
解析装置において、前記マップまたは前記表として出力された観察位置を選
択すると、その選択された観察位置を観察し得るように
前記ステージ制御部が前記ステージを位置決めすること
を特徴とする不良解析装置。