WO2002065544A1

WO2002065544A1 - User interface of semiconductor evaluator

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Publication number: WO2002065544A1
Application number: PCT/JP2002/001090
Authority: WO
Inventors: Syuji Miyazaki
Original assignee: Syuji Miyazaki
Priority date: 2001-02-16
Filing date: 2002-02-08
Publication date: 2002-08-22
Also published as: US20040122605A1; JP4253189B2; US7043391B2; JPWO2002065544A1

Description

明細書

半導体評価装置のユーザィンターフェース技術分野

本発明は、ウェハ上の半導体素子の特性を評価する半導体評価装置に関し、特に、当該半導体評価装置におけるユーザインターフェースの技術および半導体素子を測定する測定器を制御する制御システムに関する。背景技術

半導体素子の製造プロセスにおいては、製造されたウェハ上の半導体素子の電気的特性を評価するため、ウェハ上に評価対象素子の集合体である T E G (Test Element Group) パターンを形成し、その T E Gパターンに対する特性を評価している。

図 1 Bに示すように、半導体製造ラインから搬入されたカセット Cから取り出されたウェハ Wには、複数のダイ（チップ） Dが形成されている。それぞれのダィ Dは、複数のサブサイト Sを含んでいる。このダイ D上にある複数のサブサイト Sの集合パターンが T E Gパターンである。それぞれのサブサイトには、 1つの半導体素子が形成されている。ここでは F E Tを例示している。この F E Tのそれぞれの端子にはパッド Pが形成されている。そして、特性評価は、このパッド Pにプローブ（探針）を接触させることにより行われる。

すなわち、半導体評価装置は、コンピュータの制御の下、搬入されたカセット Cの中からウェハ Wを 1枚取り出してこれを基台にセットし、所定のサブサイト S内に存在する半導体素子のいずれかのパッド Pに、プローブを接触させて、測定を行う。測定は、例えば、 I V / C V測定をした後、ストレスを印加し、再度 I V Z C V測定を行うといったシーケンスにしたがって多数のサブサイトに対して行われる。測定されたデータは、コンピュータ上で処理され、評価結果として出力される。

上記のような特性評価に際しては、まず、測定器の条件を設定することが必要である。このため、半導体評価装置は、一般的に、測定条件の設定のためのユーザインターフェースを用意している。しかしながら、従来の測定条件設定のためのユーザインターフェースは、測定器等の設定対象固有の特質を考慮することなく画一的であったため、使い勝手が良くなかった。

また、例えば、各サブサイトごとに異なる測定シーケンスを用いる場合のように、複数の異なる測定シーケンスを実行するような場合には、各測定シーケンスごとに設定画面を用意したり、それぞれ異なる測定ソフトウユアを用いて個別に測定をしていた。したがって、設定画面が異なることによりその内容の把握が煩雑であったり、異なる測定ソフトウエアごとに評価を行う必要があった。

さらに、素子寸法が異なるトランジスタなどの測定結果を評価する際、例えば、素子のある寸法あたりの測定結果を解析する場合、評価式に素子寸法を入力する必要があるため、トランジスタごとに解析を複数回行う必要があった。

そこで、本発明は、半導体評価装置におけるユーザインターフェースを改善することを課題としている。

より具体的には、本発明の課題は、半導体素子の特性評価を行うために必要な測定条件の設定を体系的に行うことができるユーザィンターフェースを提供し、その操作性を改善することにある。

また、本発明の課題は、設定された測定条件にしたがって測定されたデータに基づく評価結果出力のための設定を体系的に行うことができるユーザィンターフースを提供し、その操作性を改善することにある。発明の開示

本発明は、ゥュハ上の半導体素子の特性を評価する半導体評価装置のユーザィンターフェースにおいて、階層的な関係を有する設定対象のそれぞれについて測定 ·解析条件の設定を行うための設定ウインドウを表示させる手段と、前記設定ウィンドウを管理するメイン設定ウィンドウを表示させる手段と、前記設定ウインドウで設定された測定条件をファイルに記憶させる手段と、第 1の設定対象に対する第 1の設定ウィンドウで設定され、ファイルに記憶された測定条件を、前記第 1 の設定対象よりも上位階層に位置する第 2の設定対象に対する第 2の設定ウィンドウに読み込ませる手段とを備え、前記第 2の設定ウインドウは読み込んだ測定条件を、ユーザに選択的に設定させることを特徴とする半導体評価装置のユーザィンターフェースである。

ここで、階層的な関係を有する設定対象とは、カセット、ウェハ、ダイ、測定シーケンスおよび測定器等のデバイスが拳げられる。したがって、前記設定ウインドウは、カセット設定ウィンドウ、ウェハ設定ウィンドウ、ダイ設定ウィンドゥ、測定シーケンス設定ウィンドウ、測定器設定ウィンドウおよびスイッチングマトリックス設定ウインドウ等がある。

また、前記メイン設定ウィンドウは、前記設定ウィンドウで設定された測定条件をファイルに記憶させることが好ましく、この場合の前記設定ウィンドウとしては、カセット設定ウィンドウ、ウェハ設定ウィンドウ、ダイ設定ウィンドウおよび測定シーケンス設定ウインドウの少なくともいずれかであることが好ましい。

さらに、前記測定シーケンス設定ウィンドウは、測定モードと該測定モードに対するパラメータとをそれぞれ独立に設定できるように構成されていることが好ましい。

また、本発明は、ウェハ上の半導体素子の特性を評価する半導体評価装置のューザィンターフェ一スを実現するプログラムまたは該プログラムを記録した記録媒体としても成立する。具体的には、前記プログラムは、階層的な関係を有する設定対象のそれぞれについて測定条件の設定を行うための設定ウインドウを表示させる機能と、前記設定ウインドウを管理するメイン設定ウインドウを表示させる機能と、前記設定ウィンドウで設定された測定条件をファイルに記憶させる機能と、第 1 の設定対象に対する第 1の設定ウィンドウで設定され、ファイルに記憶された測定条件を、前記第 1 の設定対象よりも上位階層に位置する第 2の設定対象に対する第 2の設定ウインドウに読み込ませ、該読み込んだ測定条件をユーザに選択的に設定させる機能とを備える。

さらに、本発明は、ウェハ上の半導体素子の特性を評価する半導体評価装置における測定条件の設定方法であって、第 1の設定対象に対する第 1の設定ウインドウを表示し、ユーザに所定の測定条件の設定を促し、前記第 1 の設定ウィンドゥで前記ユーザに設定された測定条件をファイルに記憶し、前記第 1の設定対象よりも上位階層に位置する第 2の設定対象に対する第 2の設定ウインドウから前記記憶された測定条件を読み込んで表示し、前記ユーザに選択的な設定を促すことを特徴とする半導体評価装置における測定条件の設定方法である。

また、本発明は、ウェハ上の半導体素子の特性を評価する半導体評価装置のュ一ザインターフェースにおいて、階層的な関係を有する設定対象を示すオブジェクトを、前記階層的な関係にしたがって表示させる手段と、ユーザによって前記オブジェクトのいずれかが選択された場合に、前記選択されたオブジェクトに対応する設定ウィンドウを表示させる手段と、前記設定ウィンドウで設定された解析条件にしたがって、所定の測定器から得られた測定データを解析する手段とを備えたことを特徴とする半導体評価装置のユーザインターフェースである。

さらに、本発明は、ウェハ上の半導体素子の特性を評価する半導体評価装置の制御システムを実現するプログラムにおいて、前記プログラムは、階層的な関係を有する設定対象のそれぞれについて測定条件の設定を行う設定機能と、前記半導体素子に対して測定を行う測定器を制御する測定実行機能と、前記測定実行手段を制御する測定制御機能とを備え、前記測定実行機能と前記測定制御機能とは、それぞれ独立のプログラムによって構成されていることを特徴とする半導体評価装置の制御システムを実現するプログラムである。

さらにまた、本発明は、カセット内の特定のウェハ上の半導体素子の特性を評価する半導体評価装置において、測定対象である前記カセット内の複数のウェハのそれぞれに対して測定を行う第 1 のモード（フルオートプローブモード）と、前記ウェハの 1つに対して測定を行う第 2のモード（セミオートプローブモード）と、前記ウェハ上の特定の半導体素子に対して測定を行う第 3のモード（マニュアルプローブモード）とを備え、これら各モードを選択自在に切り替えられるように構成されていることを特徴とする半導体評価装置である。これらの各モードの選択的な切り替えは、第 1 のモードと第 3のモードゃ第 2のモードと第 3のモ一ドの組み合わせであってもよい。

なお、本明細書において、手段とは、単に物理的手段を意味するものではなく、その手段が有する機能をソフトウェア（プログラム）によって実現する場合も含む。また、 1つの手段が有する機能が 2つ以上の物理的手段により実現されても、 2つ以上の手段の機能が 1つの物理的手段により実現されても良い。

したがって、本発明は、コンピュータに所定の機能を実現させるプログラムまたは当該プログラムを記録した記録媒体としても成立する。ここで、記録媒体とは、例えば、ハードディスク (H D) 、 DVD- RAM, フレキシブルディスク (F D) や CD— ROM等のほかに、 RAMや R OM等のメモリを含む。また、コンピュータとは、例えば、 C P Uや M P Uといったいわゆる中央処理装置がプ口グラムを解釈することで所定の処理を行う、いわゆるマイクロコンピュータ等をも含む。図面の簡単な説明

図 1 Aおよび図 1 Bは、本発明の一実施形態に係る半導体評価装置のハードウエア構成の一例を示す図である。

図 2は、本発明の一実施形態に係る半導体評価装置における制御システムの機能的構成を示すプロックダイアグラムである。

図 3は、コンピュータ画面上に表示されるメイン設定ウインドウを示す図である。

図 4A〜図 Cは、メイン設定ウィンドウを示す図である。

図 5は、測定パラメータ設定モードを説明するための図である。

図 6は、メイン設定ウィンドウを示す図である。

図 7は、 I V測定器設定ウィンドウを示す図である。

図 Sは、 I V測定器設定ウィンドウを示す図である。

図 9は、 I V測定器設定ウィンドウを示す図である。

図 1 0は、 I V測定器設定ウィンドウを示す図である。

図 1 1は、コンピュータ画面上に表示される測定器設定ウインドウを示す図である。

図 1 2は、測定器設定ウインドウを示す図である。

図 1 3は、測定器設定ウィンドウを示す図である。

図 1 4は、 I V測定器設定ウィンドウを示す図である。

図 1 5は、 I V測定器設定ウィンドウを示す図である。

図 1 6は、 Sampling モードにおける I V測定器設定ウインドウを示す図である。

図 1 7は、 Samplingモードにおける I V測定器設定ウインドウを示す図である。図 1 8は、 Samplingモードにおける I V測定器設定ウインドウを示す図である。図 1 9Aおよび図 1 9 Bは、 CV測定器設定ウインドウを示す図である。

図 2 0は、スィツチングマトリックス設定ウインドウを示ず図である。

図 2 1 A〜図 2 1 Cは、測定シーケンスを説明するための図である。

図 2 2は、測定シーケンス設定ウィンドウの一例を示す図である。 ' 図 2 3は、シーケンス cに設定するための測定シーケンス設定ウィンドウの一例を示す図である。

図 2 4Aおよび図 24 Bは、測定シーケンス設定ウインドウに関連するウィンドウの一例を示す図である。

図 2 5は、ダイ設定ウィンドウの一例を示す図である。

図 2 6 Aおよび図 2 6 Bは、サブサイト設定ウインドウの一例を示す図である。図 2 7 Aおよぴ図 2 7 Bは、ウェハ設定ウィンドウの一例を示す図である。図 2 8 Aおよび図 2 8 Bは、カセット設定ウインドウの一例を示す図である。図 2 9は、制御システムにおける測定実行時の動作を説明するためのフローチヤートである。

図 3 0は、測定実行モードにおけるカセット設定ウィンドウの一例を示す図である。

図 3 1は、測定実行モードにおけるウェハ設定ウインドウの一例を示す図である。

図 3 2は、測定実行モードにおけるダイ設定ウインドウの一例を示す図である。図 3 3は、測定実行モードにおけるシーケンス設定ウィンドウの一例を示す図である。

図 3 4は、測定実行モードにおけるシーケンス設定ウインドウの一例を示す図である。

図 3 5は、データ解析モードを説明するための図である。

図 3 6は、階層データ表示ウィンドウの一例を示す図である。

図 3 7 A〜図 3 7 Cは、データ選択ウインドウの一例を示す図である。

図 3 8 A〜図 3 8 Dは、解析データ設定ウインドウの他の例を示す図である。図 3 9は、グラフ表示ウィンドウの一例を示す図である。

図 4 OAおよぴ図 40 Bは、グラフ表示設定ウインドウの一例を示す図である。図 4 1 A〜図 4 1 Jは、グラフの表示例を示す図である。図 4 2は、メイン設定ウインドウにおける測定実行モード切替メニューの一例を示す図である。

図 4 3は、測定実行モードにおける各モード間の遷移を説明するための図である。発明を実施するための最良の形態

次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

[ハードウユア構成]

図 1は、本発明の一実施形態に係る半導体評価装置のハードウエア構成の一例を示す図である。同図に示すように、半導体評価装置 1は、プローパ 2と、スィツチングマトリックス 3 と、測定器 4と、これらを銃括的に制御するコンビユータ 5とから構成されている。プローバ 2には、マニュアル式、セミオート式またはフルオート式があり、本実施形態ではフルオート式プローバを採用している。プローバ 2は、搬入されたカセット Cの中からウェハ Wを 1枚取り出してこれを基台にセットし、所定のサブサイト S內に存在する半導体素子のパッド Pにプローブ（探釙）を接触させる。このプローブは、スイッチングマトリックス 3を介して 2つの測定器 4 a ， 4 bのいずれかに電気的に接続される。スイッチングマトリックス 3は、プローブの接続対象を I V測定器 4 aまたは C V測定器 4 bのいずれかに切り替えるためのものである。本実施形態では、 I V測定器 4 a としてアジレントテクノロジ社製の「H P— 4 1 5 6」、 C V測定器 4 bとして同社製の Γ Η Ρ— 4 2 8 4 ] を用いるものとし、また、スイッチングマトリックス 3 として同社製の「H P— E 5 2 5 0」を用いるものとする。コンピュータ 5は、これらプローバ 2、スイッチングマトリックス 3および測定器 4を制御して、ゥュハ W上に存在する半導体素子に対する電気的特性を自動的に測定 ·評価して、その評価結果を画面上に表示し、またはプリンタに出力する。

[ソフトウェア機能構成]

図 2は、コンピュータ 5で実行されるシステムプログラムにより実現される制御システムの機能構成を示すプロックダイアグラムである。この制御システムは、測定条件を指定するパラメータを設定し、これにしたがって測定を実行するテストモードと、測定したデータに基づいて解析を行うデータ解析モードを有している。なお、実装上は、テストモードは、測定パラメータ設定モードと測定実行モードとにさらに分けられている。

同図に示すように、テストモードを実行するプログラムは、測定パラメータ設定部 2 1 と、測定制御部 2 2 と、測定実行部 2 3とを含んで構成されている。また、データ解析モードを実行するプログラムは、解析条件設定部 2 4と解析処理部 2 5 とを含んで構成されている。

すなわち、測定条件設定部 2 1は、測定器に対する各種の測定条件を設定するためのものである。測定条件設定部 2 1は、典型的には、ユーザインターフエ一スとして実現され、利用者がキーボードゃマウス等を用いてコンピュータ画面上で測定パラメータを設定できるようになっている。

測定制御部 2 2は、測定条件設定部 2 1で設定された測定条件を受け付けて、測定実行部 2 3から送られる測定条件転送要求に応答し、測定条件を測定実行部 2 3に順次に転送する。測定実行部 2 3は、測定を行うのに必要な測定条件を受け付けると、プローバ 2、スイッチングマトリックス 3または測定器 4等を直接的に制御して測定を行い、測定した結果（測定データ）を測定制御部 2 2に送る。測定制御部 2 2は、測定実行部 2 3から送られる測定データを受け付けて、ハ一ドディスク等のデータ記憶部 2 6に出力するとともに、ディスプレイやプリンタ等の出力装置 2 7に出力する。解析条件設定部 2 4は、測定データを解析するための各種の解析条件を設定するためのものであり、同じくユーザインタ一フエースとして実現される。解析処理部 2 5は、解析条件設定部 2 4で設定された解析パラメータにしたがい、記憶部 2 3に記憶されている測定データを読み出して、解析を行う。解析処理部 2 5は、解析した結果（解析データ）を、データ記憶部 2 6に出力するとともに、出力装置 2 7に出力する。

本実施形態では、測定制御部 2 2を実現するプログラムと、測定実行部 2 3を実現するプログラムとは独立に構成され、これらのプログラムは相互に情報をやり取りしながら実行される。ここでいう独立に構成されたプログラムとは、例えば、全体として所定の機能を実現する 1つのプログラムにおける個々のプログラムモジュールや、エージェント/マネージャ（クライアントノサーバ）をそれぞれ実現するプログラム等を含む広汎な意味で用いている。これらのプログラムが 1つのコンピュータ上で実行される場合には、例えばオペレーティングシステムによって提供される DDE、 ActiveX等によって相互に通信が行われる。また、これらのプログラムがネットワーク上の複数のコンピュータ上でそれぞれ実行される場合には T C Pや U D P等のネットワークプロトコルによって相互に通信が行われる。これにより、制御システムの構成が変更された場合であっても、これらプログラム相互間の通信形態を変更することで柔軟に対応することができるようになる。

また、これらのプログラムのそれぞれは、記述されるプログラミング言語が特定されない。したがって、測定実行部 2 3を実現するプログラムについては、編集が容易な B A S I C言語等のインタプリタベースのプログラミング言語で記述し、それ以外のプログラムについては、編集は容易でないが高速動作可能な c言語等のコンパィラベースのプロダラミング言語で作成することが好ましい。これにより、制御システムの高速動作に対する要求を満たしつつ、設計の変更に対して柔軟に対応することができるようになる。

[測定パラメータ設定モード]

図 3は、メイン設定ウィンドウを示す図である。このメイン設定ウィンドウでは、ユーザはプルダウンメニューにより 3つのモード、すなわち、測定パラメ一タ設定モード（Set Up) 、測定実行モード（Measure) およびデータ解析モード (Analysis) のいずれかを選択することができる。ユーザによりいずれかのモードが選択されると、メイン設定ウインドウは、例えば、図 4 A〜Cに示すような、選択されたモードの表示内容に切り替わる。

図 5は、測定パラメ一タ設定モードを説明するための図である。この測定パラメータ設定モードには、メイン設定 5 1、カセット設定 5 2、ウェハ設定 5 3、ダイ設定 5 4、測定シーケンス設定 5 5、各測定器に対する設定 5 6、スィツチングマトリクスに対する設定 5 7、サブサイト設定 5 8および素子パラメータ設定 5 9がある。これら各設定は、図示のように階層的に構成されており、下位で設定されたパラメータは上位の設定で参照可能なようになっている。メイン設定 5 1から測定シーケンス設定 5 5および、素子パラメータ設定 5 9では、その設定項目はプローパ 2のタイプに依存する。一方、測定器に対する設定 5 ⁶およびスイッチングマトリックスに対する設定 5 7では、その設定項目は半導体評価装置 1 のハードウア構成に依存する。したがって、本実施形態では、測定器に対する設定 5 6において、 I V測定器 4 aに対する設定と、 C V測定器 4 bに対する設定を行う。サブサイト設定 5 8は、ダイ設定 5 4と測定シーケンス設定 5 5 の間に構成されても良い。

ユーザはまず、図 4 Aに示すメイン設定ウィンドウに対して、本制御システムを使用するために予め登録してある自身のユーザ名を選択する。ユーザ名は、例えばメニューバーの「環境」コマンドにおいて、ユーザの基準ディレクトリとともに予め登録される。

ユーザは次に、測定器に対する設定 5 6を行うため、「測定装置」コマンドを選択する（図 6 ) 。例えば、ユーザが「H P— 4 1 5 6」（ I V測定器）を選択すると、図 7に示す測定器設定ウィンドウが表示される。同図に示すように、このウィンドウは、設定項目がタブ 7 1により分類されており、各タブ 7 1 ごとに設定すべきパラメータがマトリックス状に配置され、ユーザによる一覧的な把握を可能にしている。ユーザがタブ 7 1のいずれかを選択すると、ウィンドウ内はそれに対応した表示内容に切り替わる。 I V測定器 4 aには、 3つの設定モード (MEASUREMENT MODE) 、つまり Sweepモード（ I 一 V測定モード）、 Stress モード（電流一定または電圧一定印加モード）および Samplingモード（ I 一 Tまたは V— T測定モード）が設けられている。ここで、 I ， Vおよび Tはそれぞれ、電流、電圧おょぴ時間をそれぞれ示している。

図 7〜図 1 0は Sweepモードの設定ウィンドゥを示している。例えば、図 7に示す CHANNELタブ内で SMU， VSU, VMUおよび PGUに対して FCTNをそれぞれ設定した場合には、図 8に示す SWEEPタブ内、図 9に示す CONSTタブ内および図 1 0に示す PGU タブ内の項目のうち関連する項目が設定可能状態で表示されるようになっている。

また、図 1 1〜図 1 3は Stressモードの設定ウインドウを示している。この場合においても同様に、 STRCHAN タブ内で各種の設定をした場合には、図 1 2に示す STRSETUPタブ内おょぴ図 1 3に示す CONSTタブ内のうち関連項目が設定可能状態で表示されるようになっている。さらに図 1 4に示す DISP タブ内では測定器（H P— 4 1 5 6 A ) 自身の画面表示形式を設定することができ、図 1 5 に示す SETUPタブ内では SMU, VMUの測定レンジおよび測定時のデータ平均時間を設定することができるようになつている。また、図 1 6〜図 1 8は Samplingモードの設定ウインドウを示している。つまり、測定モードを Samplingに切り替えると、タブおよびそのタブ内の表示内容も切り替わる。この Samplingでも同様に、図 1 6に示した CHANNELタブ内の設定内容に応じて、図 1 7や図 1 8に示すタブ内の関連項目が設定可能状態で表示されるようになっている。ユーザは、 I V測定器 4 aに対して所定の設定パラメ一タを設定した後、このウィンドウの「ファイル」コマンドにおいて、ファイル名を指定してその設定内容を保存する。以上により、 I V測定器 4 aに対する設定は完了する。

次に、図 6に示すメイン設定ウィンドウに戻り、ユーザが Γ Η Ρ— 4 2 8 4」 ( C V測定器）を選択すると、図 1 9に示すウインドウが表示される。ユーザは、このウィンドウに対して、所定のパラメータを設定した後、同様に、「ファイル」コマンドにおいて、ファイル名を指定してその設定内容を保存する。以上により、 C V測定器 4 bに対する設定は完了する。

同様に、図 6に示すメイン設定ウインドウに戻り、ユーザが「H P— 5 2 5 O J (スイッチングマトリックス）を選択すると、図 2 0に示すウィンドウが表示される。同図に示すように、ユーザは、このウィンドウにおいて、どのプローブとどのュニットとを接続するかについて、マトリックス状に配置されたチェックポ Vタスで指定することができるようになつている。ユーザが所定のパラメータを設定した後、同様に、「ファイル」コマンドにおいて、ファイル名を指定してその設定内容を保存する。保存されたファイルは、測定シーケンス設定 5 5で使用される。以上により、スイッチングマトリックス 3に対する設定は完了する。次に、測定シーケンス設定 5 5について説明する。測定シーケンスは、典型的には、図 2 1に示すように、 3タイプ（シーケンス a〜 c ) に分類することができる。すなわち、同図 Aに示すシーケンス aは、相異なる測定（1；)〜 (3)を順番に行うものである。同図 Bに示すシーケンス bは、測定（1)を行い、ストレス印加後に、測定（2) (または（3)) を行うものである。この場合は、ストレス印加の前後で同一測定条件下での測定を行い、それら測定結果を比較表示することが一般的である。同図 Cに示すシーケンス cは、所定間隔でストレス印加しながら、測定（1)〜（3) を複数回行うものである。つまり、同図では、測定ひ）〜（3)とストレス印加との組み合わせを 3回繰り返す例を示している。なお、シーケンス cにおけるストレス印加は、印加中に測定を合わせて行うサンプリング測定、または、その他の測定方法であってもよい。

図 2 2は、測定シーケンスを設定するためのウィンドウである。ユーザがメイン設定ウィンドウの「表示」コマンドにおいて、「SequenceJ を選択すると、測定シーケンス設定ウィンドウが表示される。

同図は、図 2 1に示したシーケンス bの測定条件が設定されている状態を示している。すなわち、ユーザは同図に示すウィンドウに対して、 Stress Mode 2 2 1 を Not Use に設定し、 Me s Type 2 2 2を順番に HP4156 ( I V測定）、 HP4284 ( C V測定）、 Str_HP4156 (ストレス印加）、 HP4156、 HP4284 に設定することにより、 I V、 C V測定後にストレス印加を行い、再度 I V、 C V測定を行うシ一ケンスが実行できる。なお、 Me s Type 2 2 2でストレス印加を選択しない場合、シーケンス a の設定となる。

また、ユーザは、 Matrix Fi l e 2 2 3および Un i t Fi l e 2 2 4にフアイノレ名を設定する。ここで、指定するファイル名は、それぞれ、図 5に示したスィッチングマトリックスに対する設定 5 7 (設定画面は図 2 0に示される。）、測定器に対する設定 5 6 (設定画面は図 7または'図 1 9に示される。）において保存されたファイル名である。例えば、 Data Nameに「IV— 01」、 SubNoに「 1」を指定した場合、測定ファイル名は「IV—01— 00001」となる。最後の 2桁が SubNo を示し、その前の 3桁が Stres s Type 2 2 1に Stressを設定した場合の Stress印加回数を示す。

さらに、ユーザは、測定されたデータを画面上にグラフ表示する際の表示形式を、 Disp 2 2 7 , グラフ軸 2 2 8によって設定する。 Disp 2 2 7は、画面上の表示形式の選択であり、画面消去後に描画する Clear、および所定のシーケンス番号に重畳的に描画する Addが選択される。例えば、 No . 4では、 Add O l と設定することにより、 No. l で測定した結果に、現時点（No.4) で測定した結果を重ねて、 1つのグラフとして表示する設定になっている。これは後述する図 4 1 Bのようなグラフとして表示される。同様に、 No . 5では、 Add02 と設定することにより、 No.2で測定した結果に、現時点（No.5) で測定した結果を重ねて、 1つのグラフとして表示する設定になっている。

このような設定項目を用意することにより、ストレス印加前後の I Vおよび C V特性の変化を視覚的に表示させる設定が簡単にできるようになる。なお、グラフ軸 2 2 8は、プルダウンメニュー方式により、それぞれの軸に対する項目を自由に選択できるようになっており、 Y2は重畳表示の際に用いられる 2つ目の Y軸を意味している。

一方、図 2 3は、シーケンス cを設定するためのシーケンス設定ウィンドウである。すなわち、ユーザは同図に示すウィンドウに対して、 S tre s s Type 2 2 1 を Stressまたは Samplingに設定する。本実施形態では、装置名も選択できるようになっており、同図では、 HP4156 の Samplingが選択されている。また、ユーザは、 Use 2 3 1について N0.1、 No2および No4のそれぞれを ONに設定する（図中、丸印で示される。）。これにより、測定条件が入力されたシーケンス番号のうち、これら 3つが使用されることになる。以上の設定により、 2つの HP4156 を使用した IV測定と HP4284を使用した CV測定の終了後、ストレス印加し、再度、同じ 3つの測定が終了した後ストレス印加を繰り返し行う測定が実行される。さらに、「Set Up」をクリックすると、図 2 4 Aが表示される。同図 Aでは、ストレス印加条件を変更するための方法を設定し、同図 Bでは、ストレス印加のループを中断する条件を設定する。

同図 Aの『 Change of Stress Parameta」をチェックすると、ストレス印加条件の変更が有効となる。「 ConditionJでは、印加条件を変更する条件を選択する。「 CycleJ は印加ごとに、「Compliance」 'は Compliance制限が発生した場合に、「Short」は測定データ不足の場合に、「Data」は右に示す「Data Condition」の条件が満たされた場合に、それぞれストレス印加条件が変更されるようになっている。ストレス印加条件の変更テープルは、「Unit File」が羅列されたテーブル、規則性のあるファイル名による指定、または、条件変更のための設定パネルを用いるなどさまざまな方法が考えられるが、どれを用いても良い。

同図 Bに示すように、「 Check On Stress End」のチェックボックスをチェックした場合、設定条件を満たすとストレス印加のループが中断できるようになる。この場合、「Condition」は、印加ループ中断の条件を選択する。「ComplianceJ は Compliance制限が発生した場合に、「Short」は測定データ不足の場合に、「Data」は右に示す「Data Condition」の条件が満たされた場合に、それぞれ印加ループが中断されるようになっている。「 Data Condition は、「No」でストレス印加データあるいは測定データの番号 (図 2 3において符号 2 3 2で示される。）が指定される。すなわち、「 Stress SeqJ が選択された場合はストレス印加データが、測定番号が指定された場合は「Measurement Sequence] の測定データが参照データとして選択可能になる。「Data」は条件判断する測定データ中のデタ項目が選択される。また、 Γ Sampling ] はデータ項目中のデータ抽出条件が設定される。すなわち、「Average」、「Max」、「Min」、「Firstj 、「Last」および「番号」を指定した場合、平均値、最大値、最小値、最初のデータ、最後のデータおよび指定した番号の順番の値が参照値としてそれぞれ抽出される。「Threshold」は、項目 2 4 1および項目 2 4 2により閾値の条件が設定される。項目 2 4 1 は、各ストレス印加において上記設定で抽出された参照データを用いてどのように閾値データを抽出するかが設定される。すなわち、「Average」、「MaxJ 、「MinJ 、「First」、 Γ Last J および「番号」を指定した場合、平均値、最大値、最小値、最初のデータ、最後のデータおよび指定した番号の順番の値がそれぞれ抽出される。これら抽出された値に対し、項目 2 4 2に従って計算された値が閾値として設定される。本例では、抽出されたデータに 1を掛けた場合の例が示されている。「E_Vent」はィベントを発生する条件である、指定した直前の測定データから抽出された参照データ値と閾値との関係が設定される。本例では、参照値（D) が閾値（Th) より小さくなつた時にイベントが発生するようになっている。「Event No」は何回イベントが発生した時にストレス印加ループを停止させるかが設定される。

図 2 2または図 2 3に示した測定シーケンス設定ウインドウでは、ユーザは、タブ 2 2 9を選択することにより、異なる 5つの測定シーケンスを設定することができる。また、上述したように、 Use 2 3 1が設定されることにより、特定の測定条件について使用されることになる。これにより、測定条件をすベて定義しておいて、測定時に必要な測定条件のみを選択的に使用するという使い方ができるようになる。

測定シーケンス設定ウインドウは、 Me s Typ e 2 2 2 と Un it F i l e 2 2 4とをそれぞれ独立させて設定できるように構成されている。さらに、プログラム本体を、図 2に示した測定実行部とそれ以外の部分からなる 2つの独立した構成にすることで、測定アルゴリズム（ I V測定、 C V測定、ストレス印加処理など）の追加、修正が容易になる。以下は、システムプログラムによって読み込まれる設定ファイルの内容の一部を示している。

Mode Com Def Ext

HP4156 IV ipa

HP4282 CV cpa

Str HP4156 STR ipa

この設定ファィルにおいて、 Modeには、図 2 2に示した Mes Type 2 2 2に表示されるべき文字列（本例では、 HP4156, HP4284 または Str— HP4156) 、 Com には、現在の測定モードを指定するために第 2プログラム（図 2の測定制御部 2 2 ) から第 1プログラム（図 2の測定実行部 2 3 ) に転送されるべき文字列、 DefExt には Unit File 2 2 4で読み込まれるべきファイルの拡張子が指定される。ユーザは、読み込まれるテキストファイルの内容を編集するだけで、シーケンス設定における測定モードを容易に追加 ' 変更できる。さらに、スイッチングマトリックス、 I V、 CV設定画面を、テキストで記述したファイルにより容易に構成、変更できるようにしておくことで、測定装置の変更があっても、第 2プログラム自体は変更することなく、テキストで記述したファイルのみの変更で容易に対応できるようになる。なお、上記の各設定変更は、専用の編集エディタの設定画面を介して行われても良い。

なお、第 1プログラムは、測定装置ごとにプログラムを変更する必要がある。このため、第 1プログラムについては、 B A S I C言語等のような変更容易なプログラミング言語で作成しておくことが好ましい。例えば、後述する図 2 9において、プローバを変更する場合には、「プローバへの移動命令」に関する部分に対する変更を行い、測定装置の変更および測定アルゴリズムを変更する場合には、 Γ I V測定処理」、「CV測定処理」および「ストレス印加処理」に関する部分に対する変更を行うことにより容易に対応できる。

ところで、図 2 2または図 2 3に示した測定シーケンス設定ゥィンドウのメニユーパーの「環境」コマンドでは、 Matrix File設定おょぴ Unit File設定の有無が選択できるようになつている。 Matrix File設定無しを選択した場合には、スイッチングマトリックス無しの設定を意味し、 Unit File 設定無しが選択された場合には、設定ウィンドウで保存された測定器ごとのユニットファイルではなく、現在のウインドウで設定している測定条件が適用されることを意味する。また、メニューバーの「ファイル」コマンドでは、すべての測定条件を記録したファイルの中から測定シーケンス設定 5 5に関するパラメータで規定される測定条件のみを読み込むことができるようになつており、カセット設定 5 2〜ダイ設定 5 4に関する測定条件を読み込むことはできないようになっている。したがつて、これら設定した測定条件の保存（ファイルへの出力）は、メイン設定ウインドウで行われるようになつている。

図 2 5は、ダイ設定 5 4を説明するためのウィンドウを示している。ユーザは、まずサブサイト設定を行うために、同図 Bに示すように、「表示」コマンドで SubSiteを選択して、図 2 6 Aに示すサブサイト設定ウインドウを表示させる。ここで、ユーザは、任意の DIR NAME 2 6 1、基準点からの変位座標 X 2 6 2およぴ Y 2 6 3ならびに COMMENT 2 6 4を設定する。

次に、ユーザは、 PARAMETA 2 6 5を選択し、同図 Bに示す各種パラメータ設定ウィンドウを表示させる。ユーザは、このウィンドウに対して、 W, Lゃゲート酸化膜厚等の各種パラメータを設定し、 O Kポタンを選択して、同図 Aに示すウィンドウに戾る。ユーザは、このウィンドウに対してすベての設定をし終えると、 O Kポタンを選択して、図 2 5 Aに示すダイ設定ウィンドウに戻る。ユーザは、このダイ設定ウィンドウに対して、列（図 2 6 Aで作成した内容のいずれかと対応する）の追加、削除等を行うことができる。

例えば、ユーザがウィンドウ内の削除したい行にマウスカーソルを移動させ、マウスの右クリック等により表示されるポップアップウィンドウ内の「deletej コマンドを選択することにより、任意の列を削除することができる。また、ユーザがポップアップウィンドウ内の「Add」コマンドを選択することにより、新たな行を追加することができる。行を新たに追加した場合には、その DIR NAME 2 5 1には、サブサイト設定ウィンドウで設定した DIR NAME 2 6 1が表示される。 MODE 2 5 2は、測定シーケンス設定ウインドウで設定した MODE S 1〜S 5 (タグ 2 2 9 ) の中から選択される。このダイ設定ウインドウにおいても、ユーザは、タブ 2 5 3を選択することにより、異なる 5つのダイ条件を設定することができる。また、 Use に対して設定が行われることにより、特定の測定条件についてのみ使用できるようになる。これにより、測定条件をすベて定義しておいて、測定時に必要な測定条件のみを選択的に使用するという使い方ができるようになる。また、「ファイル」コマンドでは、すべての測定条件を記録したファイルの中からダイ設定に関する測定条件を読み込むことができるようになつており、カセット設定 5 2〜ウェハ設定 5 3またはそれに加え測定シーケンス設定 5 5に関する測定条件を読み込むことはできないようになっている。ダイ設定における測定条件の保存（ファイルへの出力）は、メイン設定ウィンドウで行われる。

このように、サブサイトの位置情報と、例えば DIR NAME とを関連付けて、関連付けた対象を選択できるようにしているので、サブサイトの位置情報が変化した場合であっても、誤認識することなく測定およびデータ解析を行うことができるようになる。例えば、測定時のウェハ Wの温度が 0 °Cと 2 0 0 °Cというように大きく変化する場合、熱膨張によってサブサイトの位置情報に修正を与える必要性がある。この場合、従来のように絶対的な位置情報のみでサブサイトを管理すると、本来、同一のサブサイトであっても位置ずれにより異なるサブサイトであると誤認識されるおそれがある。しかしながら、本実施形態では、関連付けた対象レベルで測定条件を管理することとしているので、位置情報がずれた場合であつても、誤認識することなく、測定おょぴデータ解析を行うことができる。

図 2 6 Aおよび Bに示すように、サブサイトごとに諸情報を関連付けることにより、サブサイトごとの素子情報をノートにメモすることなく即座に調べることができる。さらに、図 4 1 Dに示すようなサブサイト情報に依存したデータ表示が可能となる。例えば、図 2 5 Aに示した TR1 , TR2およぴ TR3 に対する Lの値 (図 2 6 B ) をそれぞれ「 1」，「 2」および「 3」とする。そして、測定後の、データ解析において Lに依存した表示を指定することで、横軸に指定した Lの値力縦軸にはそれぞれの測定結果が表示され、 L依存に対する測定結果の変化が容易に表示できる。なお、表示の際には測定データごとに 1点の結果のみを抽出する必要があるため、閾値などを設定し、その抽出を行う。

図 2 7は、ウェハ設定を説明するためのウィンドウを示している。ユーザは、まず、「設定」コマンドを選択し、同図 Bに示すウェハプロパティ設定ウィンドゥを表示させ、ウェハサイズ等の諸設定を行う。ユーザは、次に、ダイごとに、ダイ設定 5 4で設定した MODE D1~D5を選択していく。これは、 MODE 2 7 1 とその対象となるダイ（画面上のブロック領域）とを指定することにより行われる。また、ユーザは、 START 2 7 3を選択した後、ダイを選択することにより、測定開始位置を設定することができる。さらに、ユーザは、 USE 2 7 2を選択した後、ダイを選択することにより、実測定点を設定できる。ユーザが Alignment 2 7 4を選択した場合には、プローバ移動時の基準原点位置（ァライメント位置）を設定することができる。

なお、 MOVE 2 7 5は、測定時のステージの移動方向を指定するためのものである。このウェハ設定ウィンドウにおいても、ユーザは、タブ 2 7 6を選択することにより、異なる 5つのウェハ条件を設定することができる。また、「フアイル」コマンドでは、すべての測定条件を記録したファイルの中からウェハ設定に関する測定条件を読み込むことができるようになつている。ウェハ設定における測定条件の保存（ファイルへの出力）は、メイン設定ウィンドウで行われる。図 2 8は、カセット設定を説明するためのウインドウを示している。ユーザは、まず、「設定」コマンドを選択し、同図 Bに示すカセットプロパティウィンドウを表示させ、カセットにセットできるウェハ枚数を設定する。次に、ユーザは、ウェハごとに、ウェハ設定 5 3で設定した MODE Wl〜W5を選択し、設定していく。また、ユーザは、 START 2 8 2、 Usr 2 8 3、 MOVE 2 8 4等を選択し、設定していく。このカセット設定ウィンドウにおいても、ユーザは、タプ 2 8 5を選択することにより、異なる 5つのカセット条件を設定することができる。また、「ファイル」コマンドでは、すべての測定条件を記録したファイルの中からカセット設定に関する測定条件を読み込むことができるようになっている。カセット設定における測定条件の保存（ファイルへの出力）は、メイン設定ウィンドウで行われる。

以上のように、カセット設定 5 2〜測定シーケンス設定 5 5について設定した場合には、ユーザは、図 4 Aに示したメイン設定ウィンドウに戻り、メニューバ一の「パラメータ」コマンドにおいて、各ウィンドウで設定したすべての測定条件を一括にファイルに保存する。なお、上述したように、一括にファイルに保存された測定条件をそれぞれの設定ウインドウから読み込む場合には、その設定ゥインドウに対応した測定条件のみが読み込まれる。これにより、測定条件のファィル管理が容易になり、また、その設定ウィンドウで必要な測定条件のみが読み込まれることで見た目も分かり易く、さらに、データの流用による設定もし易くなる。

[測定実行モード]

次に、測定実行モードについて説明する。図 4に示すメイン設定ウィンドウに戻り、ユーザはプルダウンメニューにより測定実行モード（Measure) を選択すると、メイン設定ウィンドウは、図 4 Bに示す表示内容に切り替わる。同図 Bは、プローバにカセット設置場所が 2つある状態を示している。このウィンドウに対して、ユーザが、 USER, Lot No, Parameta File, MODEを設定した後、 ' Startを選択することにより、制御システムは、設定された測定条件に基づいて測定を開始する。 LOADは、測定に先だって設定条件を確認するために、 Parameta Fileで指定されたファイルを読み込むためのものであり、これにより、カセット設定ウインドウ、ウェハ設定ウィンドウ、ダイ設定ウィンドウおよび測定シーケンス設定ウィンドウが、読み込んだファイルの内容で反映される。なお、 LOADは測定前の測定条件を確認するために用いられるものであり、実際の測定では再度 Parameta Fileで指定したフアイルが読み込まれることにより、測定が開始される。図 2 9は、本実施形態に係る制御システムの動作を説明するためのフローチヤートである。同図に示すように、測定開始の指示が与えられると、測定実行部 2 3は、測定条件転送要求を測定制御部 2 2に送って、測定制御部 2 2から測定条件を取得する（S 2 9 0 1 ) 。測定実行部 2 3は、取得した測定条件について、プローパ 2の移動指示であるか否かを判断し（S 2 9 0 2 ) 、プローバ 2の移動指示であると判断した場合には、プローバ 2に対して移動命令を与える（S 2 9 0 3 ) 。また、測定実行部 2 3は、測定器 4のいずれかに測定条件を転送するか否かを判断し（S 2 9 0 4 ) 、転送すると判断した場合には、対応する測定器 4 に対して測定条件を転送する（S 2 9 0 5 ) 。

次に、測定実行部 2 3は、測定条件にしたがって測定アルゴリズムを選択し（ S 2 9 0 6 ) 、測定器 4に対して測定指示を出力する（S 2 9 0 7 a〜S 2 9 0 7 c ) 。測定アルゴリズムとは、図 2 2等に示される Me s Type 2 2 2と S tre s s Typ e 2 2 1 で指定される I V測定処理、 C V測定処理またはストレス印加処理等の各処理を指している。測定指示を受けた測定器 4は、その測定アルゴリズムに応じた測定を行い、測定データを測定実行部 2 3に送る。測定実行部 2 3は、測定器 4から得られる測定データを測定制御部 2 2に転送する（S 2 9 0 8 ) 。測定制御部 2 2はこれを受けて、ハードディスク等の記憶装置 2 6に記憶し、ディスプレイ等の出力装置 2 7に表示する。測定実行部 2 3は、測定制御部 2 2に対して次の測定のための測定条件要求を転送し（S 2 9 0 9 ) 、測定制御部 2 2によって設定された全ての測定条件を実行したと判断された時点で測定を終了する。

このような処理により、例えば、シーケンス b とシーケンス c とを実行するような場合であっても、測定シーケンスごとに測定アルゴリズムを選択できるため、 I V測定、 C V測定おょぴストレス印加測定などのアルゴリズムを各 1つ作成するだけで済む。

制御システムは、測定を行っている間、図 4 Bに示すように、このウィンドウのステータス領域 4 2に、測定対象となっているカセット、カセットから取り出されているウェハ番号、ウェハ上で測定しているダイの X— Y座標、台上で測定されているサブサイトのディレクトリ名および実行している測定アルゴリズムのモードをリアルタイムで表示する。また、制御システムは、このウィンドウとは別に、カセット設定ウィンドウ（図 3 0 ) 、ウェハ設定ウインドウ（図 3 1 ) 、ダイ設定ウィンドウ (図 3 2 ) 、シーケンス設定ウィンドウ (図 3 3および図 3 4 ) を表示することができる。これら各ウィンドウにおいて、測定の進埗状況は、測定対象を示しているオブジェクトが視覚的に区別されてユーザに示される。本例では、同図に示すように、測定対象を示しているォブジェクトが、面面上、凹表示されている。なお、図 3 4は、測定シーケンス cにおける測定実行モード画面を示している。すなわち、図中の NO には、ストレスの印加回数、 Addにはストレス印加時間、 Sumには総ストレス印加時間が表示される。

[データ解析モード]

次に、デタ解析モードについて説明する。図 3 5は、データ解析モードを説明するための図である。データ解祈モードには、メイン設定 3 5 1、階層データ表示選択 3 5 2、データ選択 3 5 3およびグラフ表示処理 3 5 4があり、さらにデータ選択 3 5 3はロット選択 3 5 3 a、カセット選択 3 5 3 b、ウェハ選択 3 5 3 c、ダイ選択 3 5 3 dおよび測定データ選択 3 5 3 eがある。後述するように、階層データ表示選択 3 5 2において、 1つの測定データのみが選択された場合、表示設定 3 5 4が直接呼び出され、その測定データに基づくグラフの表示が行われる。一方、複数の測定データを包含する上位の階層が選択された場合、データ選択 3 5 3の対応する選択ウインドウが呼び出され、このウィンドウに対して解析に用いるデータが選択された後、グラフ表示処理 3 5 4が呼び出される。図 4に示したメイン設定ウィンドウに対して、ユーザはプルダウンメニューによりデータ解析モード（Analysis) を選択すると、メイン設定ウィンドウは、図 4 Cに示す表示内容に切り替わる。ユーザはさらに、メイン設定ウィンドウのメニューパーにある「表示」コマンドにおいて、「Directory」、「Lotto」、「CassetteJ、「Wafer」、「DieJ 、「 Sequence] および「Graph」を選択することで、それぞれの画面が表示され、そこで解析条件を設定することで、さまざまな複雑な解析を行い、その結果をグラフ等に表示させることができる。

図 3 6は、階層データ表示ウィンドウの一例を示す図である。同図に示す階層データ表示ウィンドウは、ツリービュー領域 3 6 1および詳細情報表示領域 3 6 2を有する。ツリービュー領域 3 6 1は、ユーザ、ロット、ウェハ、ダイ、サブサイトおょぴ測定データに対するファイル（データ）の構造を、オブジェクトを用いて階層的に表示し、詳細情報表示領域 3 6 2は、ツリービュー領域 3 6 1で指定されたオブジェクトに関する詳細情報（例えば、フォルダ内のファイル名）を表示する。ここでは、測定シーケンス設定ウィンドウ（図 2 2 ) で設定した出力ファイル（Data Name) が表示されている。ユーザが詳細情報表示領域 3 6 2 に表示されたオブジェクト、例えば CV_01— 000 を選択すると、制御システムは、このファイルに対して設定されている表示形式にしたがってグラフを表示する。また、ユーザがツリービュー領域 3 6 1内のオブジェクトのいずれかを選択すると、制御システムは、それに対応したデーダ選択ウィンドウを表示する。例えば、ユーザがトップ 3 6 3 a のオブジェクトを選択すると図 3 7 Aに示すウィンドウが表示され、ユーザ 3 6 3 bのオブジェクトのいずれかを選択すると同図 B に示すウインドウが表示され、ロット 3 6 3 cのいずれかのオブジェクトを選択すると同図 Cに示すウインドウが表示される。ここで表示されるウィンドウは口ット選択ウインドウであり、階層データ表示ウィンドウで選択されたオブジェク卜に応じて設定できるパラメータが変更されるようになっている。すなわち、同図 Aに示すウィンドウでは、ユーザは全てのパラメータに対して設定を行うことができ、同図 Bに示すウィンドウでは、ユーザは USER 3 7 1以外のパラメータを設定することができ、同図 Cに示すウインドウでは、ユーザは USER 3 7 1おょぴ Lot No 3 7 2以外のパラメータを設定することができる。ユーザがパラメ一タを設定した後、メイン設定ウインドウに戻り、解析結果表示 4 3を選択すると、制御システムは、測定データに基づいてグラフを表示する。

また、図 3 6に示した階層データ表示ウィンドウに対して、ユーザがウェハ 3 6 3 dのオブジェクトを選択すると、制御システムは、図 2 7に示したウインドゥを表示する。ユーザは、このウィンドウに対して、 Use 2 7 3を選択することにより、解析に使用するダイを設定することができる。

図 3 6に示した階層データ表示ウインドウに対して、ユーザがダイ 3 6 3 eのオブジェクトを選択すると、制御システムは、図 2 5に示したウィンドウを表示する。ユーザは、このウィンドウに対して、 Use 2 5 4を選択することにより、解析に使用するサブサイトを設定できる。

図 3 6に示した階層データ表示ウインドウに対して、ユーザがサブサイト 3 6 3 f のオブジェクトを選択すると、制御システムは、図 2 2等に示した測定シーケンス設定ウインドウを表示する。つまり、 S tr e s s T yp e 2 2 1に NotUseが設定された場合には、図 2 2に示した測定シーケンス設定ウィンドウを表示し、 Stress が設定された場合には、図 2 3に示した測定シーケンス設定ウィンドウを表示する。ユーザは、このウィンドウに対して、 Use を選択することにより、解析に使用する測定データを設定できる。また、図 2 3に示じたウィンドウに対しては、 Stress Sequenceの設定（例えばチェックボックス形式によりステップを選択）により、ストレスシーケンスにおける解析に使用する測定データを設定することができる。

上記設定においては、最初に表示される設定に加え、下位の設定も選択可能となる。すなわち、ユーザがウェハ 3 6 3 dを選択した場合、ウェハ選択画面 3 5 3 cが表示され、使用するダイを設定することができるが、それより下位のダイ選択 3 5 3 dおよび測定データ選択 3 5 3 eについても設定ができるようになつている。

なお、本実施形態では、測定データ設定のためのウィンドウを用いて、解析データの設定を行うようにしたが、例えば、図 3 8 A〜Dに示すウィンドウを用いて設定するようにしても良い。

次に、解析結果の表示について説明する。ユーザは、データ解析モードでデータ解析の設定を行った後、図 4 Cに示したメイン設定ウィンドウに戻り、解析結果表示 4 3を選択すると、制御システムは、測定データに基づき、設定された表示条件でグラフを表示する。ユーザがメイン設定ウィンドウのメニューパーにある「表示」コマンドにおいて「Graph」を選択すると、図 3 9に示すようなグラフ表示ウインドウが表示される。

図 4 0 Aおよぴ図 40 Bは、解析条件おょぴその解析条件に基づく解析結果の表示方法を設定するための設定画面である。

階層データ表示ウィンドウ（図 3 6 ) に対して、ユーザが詳細情報表示領域 3 6 2に表示されたオブジェクトを選択する場合、すなわち、選^された測定データの総数が 1つだけの場合、制御システムは、例えば、図 4 2 Aに示すようなグラフを表示する。また、ロット 3 6 3 aを選択した場合に奉示されるウィンドウ (図 3 7 C) であって、行データが 1つであり、かつ、選択され,たウェハ W、ダィ 0、サプサイト Sおよび測定シーケンスがそれぞれ 1つの場合にも、制御システムは、同様に、図 4 1 Aに示すようなグラフを表示する。

一方、測定シーケンス設定ウインドウに対して、 Dispに Addを設定した場合には、制御システムは、図 4 1 Bに示すようなグラフを表示する。

また、ユーザが複数のデータを指定すると、図 4 1 I に示すようなグラフを表示する。ここで、ユーザが図 40 Aに示す ErrorBarの Γ AverageJ を選択すると、全データの平均値を図 4 1 Aのように表示し、「Max-Min」および「 Standard DevJ を選択すると、平均値にそれぞれ最大および最小または標準偏差の Error Barを付加して図 4 1 Jのように表示する。

また、図 4 O Aに示す「Detect Condition の設定に従い、測定データの中から 1つの値を抽出することができる。例えば、電圧を掃引した I V測定のデータは、掃引した電圧のステップ数分の電圧（X軸）と電流値（Y軸）からなる。図のように Sourceで ID、 Targetで VG、 Conditionで Cons tantを選択し、 Constant 右側の式設定で「10E- 8 *L/W」を設定した場合、電流値（ID) U 式「10E-8 *L/W」の時の VGの値が抽出される。ここで、 L と Wは図 2 6 Bで設定したサイトごとに異なる各値が代入される。このように、サイトごとに関連付けた値を計算式で使用できるため、測定した素子の寸法に応じた値を元にある値を抽出した場合においても、統一的な 1つの表記で全サイトに対し実施できるようになる。

上記の方法に従い全てのデータから抽出された値の集計が「X-AxisJ および「Z-Axis」で選択した形式に基づきグラフに表示される。「X-Axis」では横軸の表示形式を設定し、「Z-AxisJ で設定した項目ごとに集計を行い、その結果を複数の線として表示する。また、縦軸には抽出された値が表示される。

図 2 1 に示したシーケンス cの測定データを用いて、 X 軸の条件を「Sterss TimeJ に設定すると、ストレス時間を横軸とした図 4 1 Cに示すグラフが表示され、また、「Sub Site No」、「Die NoJ 、「 Wafer No J および「Lot No」を選択すると、図 4 1 Gおよび Hに示すグラフが表示される。また、 r Sub Site NoJ を選択し、その右の選択部分で図 2 6 Bで関連付けた「Time」、「Area」「LJ 、

「W」または「Ox Thickj を選択すると、横軸をサイトに関連付けた値で表示することができる。例えば、「L」を選択すると、図 4 1 Dのグラフが表示できる。また、ユーザが Disp Typeで「X-Y Graph」を選択すると、上述した X— Y軸のグラフが表示され、また、「： Histogram を選択すると図 4 1 Eに示すグラフが表示され、さらに、「 Wafer Map」を選択すると図 4 1 Fに示すグラフが表示される。

グラフ表示形式は、図 4 0 Bに示した画面で設定、変更される。同図において、「Calj に式を指定すると、その式に基づき計算された結果が出力される。その式内では図 2 6 Bで関連付けた「TimeJ 、「Area」、「L」、「W」または「Ox Thickj 等が使用でき、サイトに依存しない表記ができる。例えば、 Wあたりの電流値を表示させたい場合、「 a /W」（ここで aは測定デ一タ）とすれば、異なるトランジスタのデータを選択しても、設定を変えることなく希望する値が表示できる。また、サイトに関連付ける値は、別途参照テーブルを作成しても良い。

[実施形態の利点]

以上のように、本実施形態によれば、次のような利点を有する。

( 1 ) 測定パラメータ設定では、設定対象ごとに階層的に構成された設定ウインドウが用意されているため、上位の設定で下位の設定を利用できるようにしているため、体系的に測定条件を設定することができる。したがって、複雑な測定アルゴリズムを設定するときであっても容易に設定できるようになる。

また、カセット設定 5 2〜測定シーケンス設定 5 5について設定した場合には、ユーザは、メイン設定ウインドウにおいて各ウインドウで設定したすべての測定条件を一括にファイルに保存する一方、一括にファイルに保存された測定条件をそれぞれの設定ウィンドウから読み込む場合には、その設定ウィンドウに対応した測定条件のみが読み込まれるので、測定条件のファイル管理が容易になり、また、その設定ウインドウで必要な測定条件のみが読み込まれることで見た目も分かり易く、さらに、データの流用による設定もし易くなる。

( 2 ) 測定器ごとに最適化された設定ウィンドウが用意されているため、ユーザは、測定器の特質にしたがった直感的な設定ができるようになる。

( 3 ) 測定器に対して設定した測定条件を測定シーケンス設定において個別に選択できるので、さまざまな種類の測定シーケンスに対応した設定が容易にできるようになる。また、測定モードの選択とパラメータファイルの選択とをそれぞれ独立にできるようにしているため、測定シーケンスの内容を把握しやすくなる。さらに、測定シーケンス設定において、ストレスシーケンスおよび測定シーケンス設定項目を別個に設けることにより、指定した測定を複数行う測定ゃストレス印加等を繰り返し実行しながら、それぞれの間で、複数の同じ測定を繰り返す測定シーケンスを簡単に設定できるようになる。さらにまた、繰り返し行うストレス印加において、ストレス印加条件の変更、ストレス印加の中止条件の設定ができるので、複雑なストレス印加が簡単に実行できるようになる。

( 4 ) サブサイトの位置情報と、例えば DIR NAME とを関連付け、関連付けた対象を選択できるようにしているので、サブサイトの位置情報が変化した場合であっても、誤認識することなく測定およびデータ解析を行うことができるようになる。

( 5 ) データ解析モードでは、測定データを設定対象ごとに階層的に表示しているので、解析すべき測定データの選択が容易になる。

( 6 ) 解析のための抽出式において、サイトに関連付けられた値が使用できる。これにより、サイトごとに抽出条件が異なる場合でも統一的に表記することができ、一度に解析が行えるようになる。また、グラフ表示においても、表示のための計算式にサイトに関連付けられた値が使用できる。このため、サイトごとに式が異なる場合でも、統一的に表記することができる。

( 7 ) テストモードを実行するプログラムにおいて、測定制御部と測定実行部とを独立に構成しているので、半導体評価装置の構成が変更された場合であっても、これらプログラム相互間の通信形態を変更することで柔軟に対応することができるようになる。

( 8 )これらのプログラムのうち測定実行部を実現するプログラムについては、編集が容易な BASIC等のィンタプリタベースのプログラミング言語で記述し、それ以外のプログラムについては、編集は容易でないが高速動作可能な C等のコンパイラベースのプログラミング言語で作成した場合には、制御システムの高速動作に対する要求を満たしつつ、設計の変更に対して柔軟に対応することができるようになる。

[その他の実施形態]

上記実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな形態で実施することができる。

上記実施形態においては、全て自動でウェハ wを多数枚格納しているカセット

Cから 1枚ずつ取り出してプローバにセットして測定を行うフルオート式プロ一バについて説明したが、手動でウェハを 1枚ずつプロ一パにセットして自動で測定を行うセミオート式プローバや、手動で測定を行うマニュアル式プローバに対しても同様に適用できる。

セミオート式プローバの場合には、次の 3つの設定方法がある。 1つ目は、すなわち、図 4 Bに示すウインドウに対して、 MODE C1〜C5の選択に加えて、 Wafer 番号の選択もできるようにした設定方法である。この場合には、 Cassette B に対する設定はない。 2つ目は、 MODE選択がなく、直接 Wafer番号の選択をできるようにした設定方法である。 3つ目は、 MODE選択がなく、 Cassette設定で MODE C1〜C5および Wafer番号を選択できるようにした設定方法である。この場合は、 MODE Cl〜C5については第 1に設けられたタブで、 Wafer番号については図 2 8 に示したウインドウにおいて選択する。

マニュアル式プローバの場合にも、次の 3つの設定方法がある。 1つは、測定シーケンス設定ウィンドウ（図 2 2または図 2 3 ) を用いる設定方法である。この場合は、 Data Name 2 2 5において、測定データを保存するためのファイルの保存先をディレクトリまで詳細に指定することが望ましい。 2つ目は、この測定シーケンス設定ウィンドウとダイ設定ウィンドウ（図 2 5 ) を用いる設定方法である。この設定方法によれば、サブサイト Sが存在する場合、サブサイト Sに依存するパラメータを図 2 6 Bに示すウィンドウに対して、測定時に設定することができるようになる。 3つ目は、 Cassette設定で MODE C1 - C5 と Wafer番号を選択し、ウェハ設定ウインドウで MODE Wl〜W5およびダイ Dを選択するとともに、ダイ設定ウインドウでサブサイト Sを選択する設定方法である。

また、制御システムは、測定実行モードとして、フルオートモード、セミオートモードおょぴマニュアルモードを備えるようにしても良い。ここで、フルオートモ一ドとは、カセット C内に存在する複数のウェハ Wに対して自動で測定するモードであり、セミオートモードとは、 1枚のウェハ W内の複数のダイ Dに対して自動で測定するモードである。また、マニュアルモードとは、個々の素子（サプサイト S ) に対して測定を行うモードである。

このような測定実行モードの切り替えはメイン設定ウインドウにおいて設定することができる。図 4 2は、メイン設定ウィンドウにおける測定実行モード切替メニューの一例を示す図である。ユーザは、測定時に、切替メニュー 4 2 1の中から所望の測定実行モードを選択することで、図 4 3に示すように、各モード間を自由に移行させることができる。

これにより、例えば、フルオートモードで全ウェハ Wを測定した後、 1点だけを再測定する場合であっても、従来のようにマニュアル測定用の別のプログラムを準備することなく、統一的な操作環境でスムーズにマニュアルモードに移行させることができるようになる。

以上のように、本発明によれば、半導体素子の特性評価を行うために必要な測定条件の設定および測定されたデータに基づく評価結果出力のための設定が体系的かつ直感的に行うことができるようになり、その操作性が改善されることになる。

Claims

請求の範囲

1 . ウェハ上の半導体素子の特性を評価する半導体評価装置のユーザインターフェースにおいて、

階層的な関係を有する設定対象のそれぞれについて測定条件の設定を行うための設定ウィンドウを表示させる手段と、

前記設定ウインドウを管理するメイン設定ウインドウを表示させる手段と、前記設定ウインドウで設定された測定条件をファイルに記憶させる手段と、第 1 の設定対象に対する第 1 の設定ウィンドウで設定され、ファイルに記憶された測定条件を、前記第 1の設定対象よりも上位階層に位置する第 2の設定対象に対する第 2の設定ウインドウに読み込ませる手段とを備え、

前記第 2の設定ウィンドウは読み込んだ測定条件を、ユーザに選択的に設定させる。

2 . 請求項 1 に記載された半導体評価装置のユーザィンターフェースにおいて、前記設定ウィンドウは、カセット設定ウィンドウ、ウェハ設定ウィンドウ、ダイ設定ウィンドウ、測定シーケンス設定ウィンドウ、測定器設定ウィンドウおよびスィツチングマトリックス設定ウィンドウの少なくともいずれかである。

3 . 請求項 2に記載された半導体評価装置のユーザインターフユースにおいて、前記メイン設定ウインドウが前記設定ウィンドウで設定された測定条件をフアイルに記憶させる。

4 . 請求項 2に記載された半導体評価装置のユーザインターフェースにおいて、前記測定シーケンス設定ウインドウは、測定モードと該測定モードに対するパラメータとをそれぞれ独立に設定できるように構成されている。

5 . ゥュハ上の半導体素子の特性を評価する半導体評価装置のユーザインターフェースにお！/、て、

前記ウェハ上に形成される複数のサブサイトのそれぞれに対して測定条件の設定を行うための測定条件設定ウィンドウを表示させる手段と、

前記設定ウインドウにおいて設定された測定条件に基づいて、前記半導体素子に対する測定を実行し、測定データを得る手段と、

前記半導体素子から得られる測定データに対する解析条件の設定を行うための解析条件設定ウィンドウを表示させる手段と、前記解析条件設定ウインドウで設定された解析条件に基づいて、前記測定データに対する解析を実行する手段とを備え、

前記解析条件設定ウインドウは、

前記測定条件設定ウィンドウで設定された測定条件を解析条件に関連づける。

6 . ウェハ上の半導体素子の特性を評価する半導体評価装置のユーザインターフェースを実現するプログラムであって、

前記プログラムは、

階層的な関係を有する設定対象のそれぞれについて測定条件の設定を行うための設定ウインドウを表示させる機能と、

前記設定ウインドウを管理するメイン設定ウインドウを表示させる機能と、前記設定ウインドウで設定された測定条件をファイルに記憶させる機能と、第 1 の設定対象に対する第 1 の設定ウインドウで設定され、ファイルに記憶された測定条件を、前記第 1 の設定対象よりも上位階層に位置する第 2の設定対象に対する第 2の設定ウインドウに読み込ませ、該読み込んだ測定条件をユーザに選択的に設定させる機能とを備える。

7 . ウェハ上の半導体素子の特性を評価する半導体評価装置における測定条件の設定方法であって、

第 1の設定対象に対する第 1の設定ウィンドウを表示し、ユーザに所定の測定条件の設定を促し、

前記第 1 の設定ウインドウで前記ユーザに設定された測定条件をファイルに記 feし、

前記第 1 の設定対象よりも上位階層に位置する第 2の設定対象に対する第 2の設定ウィンドウから前記記憶された測定条件を読み込んで表示し、前記ユーザに選択的な設定を促す。

8 . ウェハ上の半導体素子の特性を評価する半導体評価装置のユーザインターフェースにおいて、

階層的な関係を有する設定対象を示すォブジェクトを、前記階層的な関係にしたがって表示させる手段と、

ユーザによって前記オブジェクトのいずれかが選択された場合に、前記選択されたォブジェクトに対応する設定ウインドウを表示させる手段と、前記設定ウインドウで設定された解析条件にしたがって、所定の測定器から得られた測定データを解析する手段とを備える。

9 . ウェハ上の半導体素子の特性を評価する半導体評価装置の制御システムを実現するプログラムにおいて、

前記プログラムは、

階層的な関係を有する設定対象のそれぞれについて測定条件の設定を行う設定機能と、

前記半導体素子に対して測定を行う測定器を制御する測定実行機能と、前記測定実行手段を制御する測定制御機能とを備え、

前記測定実行機能と前記測定制御機能とは、それぞれ独立のプログラムによつて構成されている。

1 0 . カセット内の特定のゥュハ上の半導体素子の特性を評価する半導体評価装置において、

前記カセット内の複数のウェハのそれぞれに対して測定を行う第 1のモードと、

前記ゥ-ハの 1つに対して測定を行う第 2のモードと、

前記ウェハ上の特定の半導体素子に対して測定を行う第 3のモードとを備え、これら各モードを選択自在に切り替えられるように構成されている。