JP2005507557A - 半導体テストのための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
(発明の分野)
本発明は、半導体のテストに関する。
【背景技術】
【0002】
(発明の背景)
半導体企業は、コンポーネントが適切に作動することを保証するテコンポーネントをテストする。テストデータは、コンポーネントが適切に作動しているかどうかを判定するだけではく、製造プロセスにおける欠陥を指示し得る。従って、多くの半導体企業は、いくつかの異なるコンポーネントから収集されたデータを解析して、問題を分類し、かつ、それらを訂正し得る。例えば、企業は、いくつかの異なるロットの間の各ウェア上の複数のチップのためのテストデータを収集し得る。このデータは、共通の欠陥もしくは欠陥のパターンを分類する、または、品質と性能の問題を提示し得る部分を分類し、かつ、ユーザ規定の「良好な部分」を分類する、または、分類するために解析され得る。そして、この問題を訂正するためのステップが取られ得る。テストは、典型的には、デバイスパッケージング(ウェハレベルの)の前、および、アセンブリが完成するとすぐ(最終テスト)、実行される。
【0003】
テストデータの収集および解析は、高価であり、かつ、時間を消費する。自動テスタは、信号をコンポーネントに付加し、対応する出力信号を読み込む。出力信号は、コンポーネントが適切に作動するかどうかを判定するために解析され得る。各テスタは、大容量のデータを生成する。例えば、各テスタは、単一のコンポーネント上で200のテストを実行し得、これらのテストの各々が、10回繰り返され得る。結果的に、単一のコンポーネントのテストが、2000の結果を産出し得る。各テスタは、1時間に100以上のコンポーネントをテストし、かつ、いくらかのテスタは、同一のサーバに接続され得るので、膨大な量のデータが、格納されなければならない。さらに、データを処理するために、サーバは、典型的には、データベースにテストデータを格納して、データの操作および解析を促進する。しかし、従来のデータベースにおける格納は、データを整理および格納するために、さらなる記憶容量および時間を必要とする。
【0004】
さらに、収集されたデータの解析は困難である。データ量は、かなりの処理電力および時間を要求し得る。結果として、データは、通常、製品実行時に(at product run time)解析されるのではなく、典型的には、試運転の間、または、他のバッチにおいて解析される。
【0005】
これらの負荷のいくらかを軽減するために、いくらかの企業は、テスタからデータをサンプリングするだけであり、残りを切り捨てる。しかし、全部より少ないデータの解析により保証されるのは、結果として生じる解析が十分に完全かつ正確ではあり得ないことである。結果として、サンプリングは、テスト結果の完全な理解を低下させる。
【0006】
さらに、テストデータの獲得は、複雑で精密なプロセスを表わす。テストエンジニアは、テスタがコンポーネントに対する入力信号を生成し、かつ、出力信号を受信するように指示するテストプログラムを準備する。プログラムは、コンポーネントの完全かつ適切な作動を保証するためには、非常に複雑になりがちである。結果として、適度に複雑な集積回路のためのテストプログラムは、膨大なテストおよび結果を含む。プログラムの準備は、満足のいく結果に到達するためには拡張設計および改変を要求し、プログラムの最適化(例えば、冗長なテストを除去する、または、そうでなければテスト時間を最小化するための)は、さらなる労力を要求する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0007】
(発明の要旨)
本発明の様々な局面に従った半導体をテストするための方法および装置は、テスト結果のセットにおけるかなりの量のデータを分類するように構成されるアウトライヤー(outlier)分類エレメントを含むテストシステムを含む。本テストシステムは、出力レポートにおけるデータを提供するように構成され得る。アウトライヤー分類エレメントは、実行時に適切に解析を実行する。さらに、アウトライヤー分類エレメントは、データを滑らかにするスムージングシステムと連動して作動し、傾向およびテスト結果基準からの逸脱を分類し得る。
【0008】
本発明のより完全な理解は、縮尺をされなくともよい、以下のk図と関連して考慮される場合に、詳細な説明および特許請求の範囲を参照することによって導き出され得る。図面全体を通して、同様の参照番号は、同様のエレメントを参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
図中のエレメントは、簡単かつ明瞭に示され、必ずしも縮尺されて描かれていない。例えば、図中いくらかのエレメントによって実行される接続およびステップは、本発明の実施形態の理解を向上させるのを手助けするために、他のエレメントとの関連で強調される、または、省略され得る。
(例示的な実施形態の詳細な説明)
本発明は、機能的ブロックコンポーネントおよび様々な処理ステップに関して説明され得る。このような機能的ブロックおよびステップは、明記される機能を実行するように構成される任意の数のハードウェアまたはソフトウェアコンポーネントによって実現され得る。例えば、本発明は、様々なテスタ、プロセッサ、格納システム、処理、および集積回路コンポーネント(1つ以上のテスタ、マイクロプロセッサ、または、他の制御デバイスの制御下にある様々な機能を実行し得る、例えば、統計学的エンジン、メモリエレメント、単一処理エレメント、論理エレメント、プログラム等)を利用し得る。さらに、本発明は、任意の数のテスト環境と連携して実行され得、説明される本発明は、単に、本発明の1つの例示的な適用にすぎない。さらに、本発明は、データ解析、コンポーネントインターフェイシング、データ処理、コンポーネント操作等のための任意の数の従来技術を利用し得る。
【0010】
図1を参照して、本発明の様々な局面に従った方法および装置が、半導体をテストするための自動テスト装置(ATE)等のテスタ102を有するテストシステム100と連動して作動する。本実施形態において、テストシステム100は、テスタ102およびコンピュータシステム108を含む。テストシステム100は、ウエハ上の半導体デバイス、回路ボード、パッケージデバイス、あるいは、他の電気的または光学的システム等の任意のコンポーネント106をテストするために構成され得る。本実施形態では、コンポーネント106は、ウエハ上に形成される複数の集積回路ダイスあるいはパッケージ化された集積回路またはデバイスを含む。
【0011】
テスタ102は、コンポーネント106をテストし、かつ、テストに関連する出力データを生成する任意のテスト装置を適切に含む。テスタ102は、Teradyneテスタ等の従来の自動テスタを含み得、テストを促進するために他の装置と連動して適切に作動する。テスタ102は、テストされるべき特定のコンポーネント106および/または任意の他の適切な判断基準に従って、選択され、かつ、構成され得る。
【0012】
テスタ102は、例えば、テスタ102をプログラムし、テストプログラムをロードおよび/または実行し、データを収集し、テスタ102に命令を提供し、統計学的エンジンをインプリメントし、テスターパラメータを制御するコンピュータシステム108と連動して作動する。本実施形態では、コンピュータシステム108は、テスタ102と独立して、テスタ102からテスタデータを受信し、様々なデータ解析機能を実行する。コンピュータシステム108はまた、統計学的エンジンをインプリメントして、テスタ102からデータを解析する。コンピュータシステム108は、テスタ102によって信号を変換するために、テスタ102と接続される、または、ネットワーク化されるパーソナルコンピュータまたはワークステーション等の別個のコンピュータを含み得る。代替の実施形態では、コンピュータシステム108は、テストシステム100の他のコンポーネントから省略され得る、または、テストシステム100の他のコンポーネントに集積され得、様々な機能が、テスタ102等の他のコンポーネントによって実行され得る。
【0013】
コンピュータシステム108は、プロセッサ110およびメモリ112を含む。プロセッサ110は、Windows(R) 98、Windows(R) NT、Unix(R)またはLinuxのような任意の適切なオペレーティングシステムと関連して動作する、従来のIntel、MotorolaまたはAdvanced Micro Devicesのプロセッサのような任意の適切なプロセッサを含む。同様に、メモリ112は、データを記憶するために、ランダムアクセスメモリ(RAM)のような、プロセッサ110にアクセス可能な任意の適するメモリ、または他の適切な記憶システムを含み得る。特に、本システムのメモリ112は、情報を記憶し、そして受け取るための高速アクセスメモリを含み、コンピュータ108の動作を容易にするために十分な容量を伴って適切に構成される。
【0014】
本実施形態において、メモリ112は、テスタ102から受け取った出力結果を記憶し、そして出力テストデータの解析を容易にするための容量を含む。メモリ112は、解析用のテストデータを高速記憶し、そして取り出すために構成される。メモリ112は、テスト結果に基づいて選択された判定基準および解析に従って、テストシステム100および/またはオペレータによって選択された一組の情報を適切に含む動的データログのエレメントを記憶するように、適切に構成される。
【0015】
例えば、メモリ112は、各々のコンポーネント106に対して、コンポーネント106の位置に対応するx‐y座標のようなコンポーネント識別子を、テストされたウエハ用のウエハマップ上に適切に記憶する。メモリ112内の各々のx‐y座標は、ウエハマップ上の対応するx‐y座標において、特定のコンポーネント106と関連付けられ得る。各々のコンポーネント識別子は、1つ以上の領域を有し、各々の領域は、例えば、ウエハ上の対応するx‐y位置でコンポーネント106上で実行された特定のテスト、対応するコンポーネント106に関連する統計、または他の関連性のあるデータに対応する。メモリ112は、任意の判定条件または規則に従って所望されればユーザによって分類される任意のデータを含むように構成され得る。
【0016】
本実施形態のコンピュータ108はまた、他のメモリ(またはメモリ112の一部)、ハードドライブアレイ、光記憶システムまたは他の適切な記憶システムのような記憶システムへのアクセスを適切に有する。記憶システムは、コンピュータ108またはテスタ102専用のハードドライブのようにローカルで有り得、テストシステム100が接続されるサーバと関連するハードドライブアレイのようにリモートで有り得る。記憶システムは、コンピュータ108またはテストシステム100の他のコンポーネントによって使用されたプログラムおよび/またはデータを含み得る。本実施形態において、記憶システムは、例えば、製造施設用の主要生産サーバを含むリモートサーバー116を介して利用可能であるデータベース114を含む。データベース114は、テスターデータファイル、テストシステム100およびそのコンポーネントを作動するためのマスターデータファイル、テストプログラムおよびテストシステム100用のダウンロード可能な命令などのテスタ情報を記憶する。
【0017】
テストシステム100は、コンポーネント106をテストすることを容易にするために、さらなる装置を含み得る。例えば、本テストシステム100は、コンポーネント106を取り扱い、コンポーネント106とテスタ102との間にインターフェースを提供するように、従来のデバイスインターフェースボードおよび/またはデバイスハンドラーまたはプロバー(prober)のようなデバイスインターフェース104を含む。テストシステム100は、コンポーネント106のテストを容易にするように、テストシステム100の特定の構成、適用および環境または他の関連性のある要因に従って、他のコンポーネント、装置、ソフトウエアなどを含み得るか、またはそれらに接続され得る。例えば、本実施形態において、テストシステム100は、ローカルエリアネットワーク、イントラネットまたはインターネットなどのグローバルネットワークのような適する通信媒体に接続され、リモートサーバー116のような他のシステムに情報を送信する。
【0018】
テストシステム100は、1つ以上のテスタ102および1つ以上のコンピュータ108を含み得る。例えば、1つのコンピュータ108は、システムのスループットおよびコンピュータ108の構成のような様々な要因に従って、20までまたはそれ以上のような適する数のテスタ102に接続され得る。さらに、コンピュータ108は、テスタ102と別個であり得るか、または、例えば、テスタ102自体の1つ以上のプロセッサ、メモリ、クロック回路などを利用するテスタ102に集積され得る。さらに、様々な機能は、異なるコンピュータによって実行され得る。例えば、第1のコンピュータは、様々な前解析タスクを実行し得、いくつかのコンピュータは、次にデータを受け取り、データ解析を実施し得、コンピュータの別の組は、動的データログおよび/または出力報告を準備し得る。
【0019】
本発明の様々な局面によるテストシステム100は、コンポーネント106をテストし、向上された解析およびよびテスト結果を提供する。例えば、補足解析は、不正確な、不確かなまたは異常な結果、反復テスト、および/または比較的高い不合格の可能性を有するテストを分類し得る。生産技術者、テスト技術者、製造技術者、デバイス技術者またはテストデータを用いる他の人物のようなオペレータは、次に、テストシステム100および分類コンポーネント106を検証するおよび/または改善するために、結果を用い得る。
【0020】
本発明の様々な局面によるテストシステム100は、コンポーネント106テストし、そしてテストデータを収集および解析するために、向上されたテストプロセスを実施する。テストシステム100は、コンピュータ108によって実施されるソフトウエアアプリケーションに関連して、適切に動作する。図2を参照すると、本実施形態のソフトウエアアプリケーションは、構成エレメント202、補足データ解析エレメント206および出力エレメント208を含む、向上されたテストプロセスををインプリメントするために複数のエレメントを含む。各々のエレメント202、206および208は、様々なタスクを実行するように、コンピュータ108上で動作するソフトウエアモジュールを適切に含み得る。概して、構成エレメント202は、テストおよび解析用にテストシステム100を準備する。補足データ解析エレメント206において、テスタ102からの出力テストデータは、適切にランタイムで、そして自動的に、補足テストデータを生成するように解析される。補足テストデータは、次に、出力エレメント208によってオペレータまたは別のシステムに送信される。
【0021】
構成エレメント202は、コンポーネント106をテストし、そしてテストデータを解析するために、テストシステム100を構成する。テストシステム100は、初期パラメータの所定の組、および所望される場合、テストシステム100を構成するためのオペレータからの情報を適切に用いる。テストシステム100は、テストシステム100へのオペレータの付き添いを最低限にするように、所定のまたはデフォルトのパラメータを用いて適切に初期構成される。調整は、所望される場合、例えば、その構成への調整がオペレータによって行われてもよい。
【0022】
図3を参照すると、例示的な構成プロセス300は、コンピュータ108を初期状態に設定するように、構成エレメント202によって実行される初期化プロシージャとともに開始する(ステップ302)。構成エレメント202は、次に、コンピュータ108およびテスタ102用に、例えばデータベース114からアプリケーション構成情報(ステップ304)を得る。例えば、構成エレメント202は、向上されたテストプロセス用のマスター構成ファイルおよび/またはテスタ102に関連するツール構成ファイルにアクセスし得る。マスター構成ファイルは、向上されたテストプロセスを実施するために、テストシステム100のコンピュータ108および他のコンポーネント用の適切な構成に関連するデータを含み得る。同様に、ツール構成ファイルは、接続、ディレクトリ、IPアドレス、テスターノード分類、製造者、フラグ、プロバー分類、またはテスタ102用の任意の他の関連情報のような、テスタ102の構成に関連するデータを適切に含む。
【0023】
構成エレメント202は、次に、マスター構成ファイルおよび/またはツール構成ファイルに含まれるデータに従って、テストシステム100を構成し得る(ステップ306)。さらに、テスタデータ用のロジスティックインスタンス(logistics instances)のようなデータをテスタ102と関連付けるために、構成エレメント202は、構成データを用いて、データベース114からテスタ102の識別子のようなさらなる関連性のある情報を取り出す(ステップ308)。テストシステム100の情報はまた、オペレータによって承認、却下または調整され得る1つ以上のデフォルトパラメータを適切に含む。例えば、テストシステム100の情報は、インストール、構成またはパワーアップ時、または認可および/または修正するのための他の適する時において、オペレータに提出される世界統計処理制御(global statistical process control)(SPC)規則および目標を含み得る。テストシステム100の情報はまた、デフォルトウエハマップ、または各々の製品、ウエハおよびコンポーネント106に対して適切に構成される他のファイル、またはテストシステム100に影響を及ぼし得るか、またはそれによって影響が及ぼされ得る他のアイテムを含み得る。構成アルゴリズム、パラメータおよび任意の他の判定条件は、容易なアクセス、特定の製品および/またはテストへの相関およびトレーサビリティのために、レシピファイルに記憶され得る。
【0024】
初期の構成プロセスが完了すると、テストシステム100は、例えば、従来の一連のテストに関連して、テストプログラムに応じて、テスト動作を開始する。テスタ102は、コンポーネント106上の接続部に信号を付与し、かつ出力テストデータを、コンポーネント106から読み出すためのテストプログラムを適切に実行する。テスタ102は、複数のテストを、ウエハ上のそれぞれのコンポーネント106上で、実行し得、それぞれのテストは、数回、同一のコンポーネント106上で繰り返され得る。テスタ102からのテストデータは、素早くアクセスするために保存され、テストデータのような補足の解析が取得される。データはまた、補足的な解析および使用のために、長期間メモリに保存され得る。
【0025】
それぞれのテストは、コンポーネントの少なくとも一つについての少なくとも一つの結果を生成する。図9を参照すると、複数のコンポーネントに関する単一のテストについてのテスト結果の例示的なセットは、類似の値を統計的に有するテスト結果の第1のセットと、第1のセットから逸脱する値によって特徴付けられるテスト結果の第2のセットとを含む。それぞれのテスト結果は、テスト上限およびテスト下限と比較され得る。コンポーネントについての特定の結果がいずれかの限界を超える場合、コンポーネントが「悪い部分(bad part)」として分類され得る。
【0026】
第1のセットから逸脱する第2のセットにおけるテスト結果は、コントロール限界を超え得るものもあるが、超え得ないものもある。しかし、本目的のために、第1のセットから逸脱するが、コントロール限界を超えないか、他の場合には、検出されない上記のテスト結果は、「アウトライヤー」と呼ばれる。テスト結果のアウトライヤーは、任意の適切な目的のために、不確かなコンポーネントを潜在的に分類するように、分類され得、解析され得る。アウトライヤーはまた、テストおよび製造プロセスの様々な潜在的な問題および/または改良を分類するように用いられ得る。
【0027】
テスタ102がテスト結果を生成するとき、それぞれのコンポーネント、テストおよび反復についての出力テストデータが、テスターデータファイルに、テスタ102により、保存される。それぞれのコンポーネント106から受信された出力テストは、例えばテスト上限および下限との比較により、コンポーネント106の性能を分類するように、テスタ102によって解析され、分類の結果はまた、テスターデータファイルに保存される。テスターデータファイルは、ロジスティックデータおよびテストプログラム分類データ等のさらなる情報を含み得る。次いで、テスターデータファイルは、標準テスターデータフォーマット(STDF)ファイル等の出力ファイルで、コンピュータ108に提供される。
【0028】
コンピュータ108がテスターデータファイルを受信すると、補足的なデータ解析エレメント206は、エンハンスされた出力結果を提供するために、データを解析する。補足的なデータ解析エレメント206は、任意の適切な目的を達成するように、テスタデータの任意の適切な解析を提供し得る。例えば、補足的なデータ解析エレメント206は、起動時間に、出力テストデータを解析し、オペレータに重大なデータおよびデータの特徴を分類するための統計エンジンを実現し得る。データおよび分類された特徴は、分類されないデータが、捨てられる等の他の方法で処理される一方で、保存され得る。
【0029】
補足的なデータ解析エレメント206は、例えば、データおよび統計的構成データのセットに応じて、統計的数字を計算し得る。統計的構成データは、テストシステム100および/またはオペレータの必要性に応じて、統計的プロセスコントロール、アウトライヤー分類および分類、署名解析およびデータ相関等の、任意の適切なタイプを必要とし得る。さららに、補足的なデータ解析エレメント206は、適切に、起動時間に、すなわちテストデータの生成に続く秒または分以内に、解析を実行する。補足的なデータ解析エレメント206はまた、オペレータおよび/またはテストエンジニアからの最小の処置により、解析を自動的に実行し得る。
【0030】
本テストシステム100において、コンピュータ108がテスターデータファイルを受信および保存する後、補足的なデータ解析エレメント206は、出力テストデータの解析についてコンピュータ108を準備し、補足的なデータの生成および出力レポートの準備を容易にするために、様々な予備的なタスクを実行する。図4A〜Cをここで参照すると、本実施形態において、補足的なデータ解析エレメント206は、初期的に、テスターデータファイルを、関連するテスタ102に対応するツール入力ディレクトリに、複製する(ステップ402)。補足的なデータ解析エレメント206はまた、出力テストデータの補足的な解析のためにコンピュータ108を準備するために、構成データを検索する。
【0031】
構成データは、適切に、テスターデータファイルから検索され得るロジスティックデータのセットを含む(ステップ404)。補足的なデータ解析エレメント206はまた、ロジスティック基準を作成する(ステップ406)。ロジスティック基準は、ツール構成ファイルから取り出されたテスタ102情報等の、テスタ102情報を含む。さらに、ロジスティック基準は、分類に割り当てられる。
【0032】
構成データはまた、出力テストデータを生成したテストプログラムのための識別子を含み得る。テストプログラムは、データベース114内でそれを探す(ステップ408)か、テスタ102分類との関連により、または、マスター構成ファイルからそれを読み出す等の任意の適切な態様で、分類され得る。テストプログラム分類が確立され得る(ステップ410)場合、テストプログラム分類は、作成され得、テスタ分類と関連され得る(ステップ412)。
【0033】
構成データは、ウエハの全てより少ない場合、補足的なデータ解析エレメント206によって処理されるテスト実行中に、ウエハをさらに分類する。本実施形態において、補足的なデータ解析エレメント206は、どのウエハが解析されることになるかを表示するファイルにアクセスする(ステップ414)。表示が提供されない場合、コンピュータ108は、テスト動作中にウエハ全てを解析することを、適切に行わない。
【0034】
現在テストデータファイルのウエハが解析される場合(ステップ416)、補足的なデータ解析エレメント206は、ウエハのテストデータファイル上で、補足的なデータ解析を実行し続ける。他の場合、補足的なデータ解析エレメント206は、次のテストデータファイルを待つか、アクセスする(ステップ418)。
【0035】
補足的なデータ解析エレメント206は、テストされるべき様々なウエハについて解析されるための1以上のセクショングループを確立し得る(ステップ420)。出力テストデータを適用するように適切なセクショングループを分類するために、補足的なデータ解析エレメント206は、例えばテストプログラムおよび/またはテスト分類に応じて、適切なセクショングループ規定を分類する。それぞれのセクショングループは、1以上のセクションアレイを含み、それぞれのセクションアレイは、同一のセクションタイプの1以上のセクションを含む。
【0036】
セクションタイプは、ウエハの所定の領域に位置されたコンポーネント106グループの様々な種類を含む。例えば、図5を参照すると、セクションタイプは、行502、列504、ステッパフィールド506、環状バンド508、放射状ゾーン510、四分円(quadrant)512またはコンポーネントの任意の他の所望の取り合わせを含み得る。異なるセクションタイプは、処理されるコンポーネントの順序、チューブのセクションまたはその他等の、コンポーネントの構成に応じて、用いられ得る。コンポーネント106のこのようなグループは、例えば、グループと関連され得る共通の欠損または特性を分類するように、同時に解析される。例えば、ウエハの特定の部分がウエハの他の部分のように熱を伝導しない場合、コンポーネント106の特定のグループについてのテストデータは、ウエハの不均一な加熱に関連される共通の特性または欠損を反映し得る。
【0037】
現在テスターデータファイルについてのセクショングループを分類すると同時に、補足的なデータ解析エレメント206は、テストプログラムおよび/またはテスタ102のコントロール限界およびイネーブルフラグ等の、任意のさらなる関連構成データを検索する(ステップ422)。特に、補足的なデータ解析エレメント206は、適切に、セクションタイプ内のそれぞれのセクションアレイに関連される所望の統計または計算のセットを検索する(ステップ423)。所望の統計および計算は、オペレータにより、または、ファイルから検索される等の任意の態様で指定され得る。さらに、補足的なデータ解析エレメント206はまた、それぞれの関連セクションタイプまたはウエハに関連する他の適切な種類に対する一以上の署名解析アルゴリズムを分類し得(ステップ424)、同様に、データベース114から署名アルゴリズムを検索し得る。
【0038】
構成データの全ては、デフォルトによって提供され得るか、または構成エレメント202または補足的なデータ解析エレメント206によって自動的にアクセスされ得る。さらに、構成エレメント202および本実施形態の補足的なデータ解析エレメント206は、適切に、オペレータが、オペレータの希望またはテストシステム100の要件に応じて、構成データを変えることを可能にする。構成データが選択された場合、構成データは、関連する判定基準に関連され得、デフォルト構成データとしてさらなる使用のために保存され得る。例えば、オペレータが特定の種類のコンポーネント106のあるセクショングループを選択する場合、他の点についてオペレータによって命令されることを除いては、コンピュータ108は、自動的に、全てのこのようなコンポーネント106に対して、同一のセクショングループを用い得る。
【0039】
補足的なデータ解析エレメント206はまた、テスターデータファイルおよびさらなるデータの構成および保存を提供する。補足的なデータ解析エレメント206は、適切に、メモリ112の一部等の、保存されるべきデータについての、メモリを割り当てる(ステップ426)。割り当ては、適切に、メモリを、補足的なデータ解析エレメント206によって保存されるべきデータ全てに提供する。上記データは、テスターデータファイルから出力テストデータ、補足的なデータ解析エレメント206によって生成された統計データ、コントロールパラメータおよびその他を含む。割り当てられたメモリ量は、例えば、コンポーネント上で実行されたテストの数、セクショングループアレイの数、コントロール限界、補足的なデータ解析エレメント206によって実行されるべき統計計算、およびその他に応じて計算され得る。
【0040】
補足の解析を実行するための全ての構成データが準備されており、かつ、出力テストデータを受領した場合、補足のデータ解析エレメント206は、メモリ内に該当テストデータをロードし(ステップ428)、出力テストデータにおいて補足の解析を実行する。補足のデータ解析エレメン206は、コンポーネント106、テストデータシステム100の構成、オペレータの要求、または、他の該当する判断基準に従って、任意の数およびタイプのデータ解析を実行し得る。補足のデータ解析エレメント206は、欠陥のあるコンポーネント106、および、パターン、トレンドまたは懸念事項もしくは欠陥の製造を指し示し得る出力テストデータにおける他の特性を潜在的に分類する選択特性に対するセクションを解析するように構成され得る。
【0041】
本発明の補足のデータ解析エレメント206は、例えば、出力テストデータを滑らかにし、出力テストデータに基づく様々な統計を計算かつ解析し、様々な判断基準に対応するデータおよび/またはコンポーネント106を分類する。本発明の補足的なデータ解析エレメント206はまた、出力テストデータをクラス分けかつ相関させ、コンポーネント106およびテストシステム100と関連するオペレータおよび/またはテストエンジニアに対して情報を提供する。例えば、本発明の補足的なデータ解析エレメント206は、例えば、潜在的に関連する、もしくは、冗長なテストを分類するための出力データ相関、および、頻繁なアウトライヤーを有するテストを分類するためのアウトライヤー出現率解析を実行し得る。
【0042】
補足のデータ解析エレメント206は、データを滑らかにし、かつ、アウトライヤーの分類を補助するためにテスタデータを最初に処理するスムージングシステムを含み得る(ステップ429)。スムージングシステムはまた、出力エレメント208によってオペレータに提供され得るデータ、トレンドなどにおける重要な変化を分類し得る。
【0043】
スムージングシステムは、例えば、コンピュータシステム108におけるプログラムオペレーティングとして適切にインプリメントされ得る。スムージングシステムは、様々な判断基準に従ってデータを滑らかにするための複数のフェーズを適切に含む。補足のフェーズは、テストデータを増強されたトラッキングおよび/または付加的なスムージングを、状況に応じて提供する。
【0044】
スムージングシステムは、第1のスムージング技術に応じて選択テスタ基準の初期値を最初に調節し、かつ、初期値の少なくとも1つおよび最初に調節された値が閾値に整合する場合は、第2のスムージング技術に応じて、値を補足的に調節することによって、適切に作動する。第1のスムージング技術は、データを滑らかにする傾向がある。第2のスムージング技術もまた、データを滑らかにし、かつ/または、データのトラッキングを改良する傾向があるが、第1のスムージング技術のとは異なる態様である。さらに、閾値は、補足のスムージングを適用するかどうかを判定するための任意の適切な判断基準を含み得る。スムージングシステムは、複数の前述の調整されたデータを複数の前述の生データと適切に比較して、比較結果を生成し、かつ、第2のスムージング技術を選択された基準に適用して、比較結果が第1の閾値と整合するかどうかに応じて選択基準の値を調節する。さらに、スムージングシステムは、選択された基準の予想される値を適切に計算し、かつ、第3のスムージング技術を選択された基準に適用して、予想された値が第2の閾値に整合するかどうかに応じて選択された基準の値を調節し得る。
【0045】
図8を参照して、第1の滑らかにされたテストデータポイントは、第1の生テストデータポイントと等しく適切に設定され(ステップ802)、かつ、スムージングシステムは、次の生テストデータポイントに進む(ステップ804)。スムージングオペレーションを実行する前に、スムージングシステムは、スムージングがデータポイントに適切であるかどうかを最初に判定し、もし適切であれば、そのデータに基本のスムージングオペレーションを実行する。受信したデータポイントの数、選択された値からのデータポイントの偏差、または、各データポイント値と閾値との比較等に応じて、スムージングが適切であるかどうかを判定するための任意の判断基準が適用され得る。本実施形態では、スムージングシステムは、閾値の比較を実行する。閾値の比較は、データスムージングが適切であるかどうかを判定する。もし適切であれば、最初のスムージングプロセスは、データの最初のスムージングに進むように適切に構成される。
【0046】
より詳細には、本実施形態では、プロセスは、第1の滑らかにされたデータポイントS0としても設計される最初の生データポイントR0で開始する。付加的なデータポイントが、受信され、かつ、解析される際に、各生データポイント(Rn)と前述の滑らかにされたデータポイント(Sn−1)との間の差異が計算され、かつ、閾値(T1)と比較される(ステップ806)。生データポイントRnと前述の滑らかにされたデータポイントSn−1との間の差異が閾値T1を越える場合、超過した閾値は、滑らかにされたデータからの有効な逸脱に対応し、データにおけるシフトを示すことが仮定される。従って、閾値の線引き(crossing)の発生は、注目され得、かつ、現在の滑らかにされたデータポイントSnは、生データポイントRnと等しく設定される(ステップ808)。スムージングは実行されず、かつ、プロセスは、次の生データポイントまで進む。
【0047】
生データポイントと前述の滑らかにされたデータポイントとの間の差異が、閾値T1を越えない場合、プロセスは、最初のスムージングプロセスと連動して、現在の滑らかにされたデータポイントSnを計算する(ステップ810)。最初のスムージングプロセスは、基本のデータのスムージングを提供する。例えば、本実施形態において、基本のスムージングプロセスは、例えば、以下の等式に従う従来の級数的なスムージングプロセスを含む。
Sn=(Rn−Sn−1)*M1+Sn−1
ここで、M1は、0.2または0.3などの選択されるスムージング係数である。
【0048】
最初のスムージングプロセスは、比較的に低い係数M1を適切に利用して、かなりの量のデータのスムージングを提供する。最初のスムージングプロセスおよび係数は、任意の判断基準に応じて選択され得、かつ、しかし、スムージングシステムの用途、スムージングシステムの処理されるデータ、要件および能力、ならびに/または、任意の他の判断基準に応じて任意の態様で構成され得る。例えば、最初のスムージングプロセスは、無作為、ランダムウォーク、移動平均、単純指数関数、線形指数関数、季節指数関数、移動平均で重み付けされた指数関数、または、任意の他の適切なタイプのスムージングが利用し、最初にデータを滑らかにし得る。
【0049】
データは、スムージングを目的および/または対象としてさらに解析され得る。補足のスムージングは、データのスムージングを増強し、かつ/または、生データに対して滑らかにされたデータのトラッキングを改良するために、データ上で実行され得る。補足のスムージングの複数のフェーズもまた、適切であれば、考慮され、かつ、適用され得る。種々のフェーズは、独立であるか、相互依存であるか、補完的であり得る。さらに、データは、補足のスムージングが適切であるかどうかを判定するために解析され得る。
【0050】
本実施形態において、データは、1つ以上の付加的なスムージングのフェーズを実行するかどうかを判定するために解析される。データは、任意の適切な判断基準に応じて解析され、補足のスムージングが適用され得るかどうかを判定する(ステップ812)。例えば、スムージングシステムは、複数の調節されたデータポイントと前述のデータに対する生データポイントとを比較し、かつ、実質的に全ての既に調整されたデータが、実質的に全ての対応する生データとの通常の関連(より小さい、より大きい、または、等しい等)を共有するかどうかに従って、比較結果を生成すること等によって、データのトレンドを分類する。
【0051】
本実施形態のスムージングシステムは、生データポイントの選択された数P2と、滑らかにされたデータポイントと等しい数を比較する。全てのP2生データポイントの値が対応する滑らかにされたデータポイントを超える(または、等しい)場合、あるいは、全ての生データポイントが対応する滑らかにされたデータポイントよりも小さい(または、等しい)場合、スムージングシステムは、データがトレンドを示し、より近似してトラッキングされるべきであるかどうかを判定し得る。従って、その発生が注目され得、かつ、データに適用されたスムージングは、補足のスムージングを適用することによって変化し得る。一方、これらの判断基準のいずれもが満たされない場合、現在の滑らかにされたデータポイントは、元々計算されたままであり、該当の補足のデータスムージングは、適用されない。
【0052】
本実施形態において、滑らかにされたデータを生データと比較するための基準が選択されて、データのトレンドを分類し、その裏で滑らかにされたデータのログが取られ得る。従って、ポイントP2の数は、生データのトレンドを変更するために所望のシステムの感度に応じて、選択され得る。
【0053】
補足のスムージングは、データ解析に従って、スムージング全体の効果を変化させる。任意の適切な補足のスムージングがデータに適用されて、より効果的にデータを滑らかにする、または、データのトレンドをトラッキングする。例えば、本実施形態において、データ解析がより近似してトラッキングされるべきデータのトレンドを示す場合、補足のスムージングは、最初に適用されるスムージングの程度を低減するために適用され、その結果、滑らかにされたデータは、生データをより近似してトラッキングする(ステップ814)。
【0054】
本発明の実施形態では、低減されたスムージングの程度を用いる現在のスムージングされたデータポイントの値を再計算することによって、スムージングの程度が低減される。任意の適切なスムージングシステムが、データをより効率的に追跡するか、または他の方法でデータ解析の結果に応答するために用いられ得る。本発明の実施形態では、別の従来の指数関数的なスムージングプロセスが、より高い係数M2を用いるデータに適用される。
【0055】
Sn=(Rn−Sn−1)*M2+Sn−1
係数M1およびM2は、未加工データにおける傾向の非存在(M1)および存在(M2)の両方におけるシステムの所望の感度にしたがって選択され得る。例えば、種々の用途では、M1の値は、M2の値より高くあり得る。
【0056】
補足のデータスムージングは、同様のさらなる段階を含み得る。データスムージングのさらなる段階は、さらなるデータスムージングが適用されるべきかどうかを決定するためのなんらかの態様でデータを同様に解析し得る。データスムージングの任意数の側面およびタイプがデータ解析にしたがって適用されるか考慮され得る。
【0057】
例えば、本発明の実施形態では、データは、スムージングデータの傾きに基づく予測的プロセスを用いる等のノイズ制御のために解析され、かつ、潜在的にスムージングされ得る。スムージングシステムは、ライン回帰、中心化されたN−ポイントその他等の任意の適切なプロセスによる現在のデータポイントを予測するスムージングされたデータポイントの選択された数P3に基づいて傾きを演算する(ステップ816)。本発明の実施形態では、データスムージングシステムは、前述のP3のスムージングされたデータポイントの傾きを確立するために「最小二乗適合(least squarefit through」プロセスを用いる。
【0058】
スムージングシステムは、計算された傾きにより現在のスムージングされたデータポイントの値を予測する。次いで、システムは、現在のスムージングされたデータポイント(Sn)に対して以前に計算された値と現在のスムージングされたデータポイントに対して予測された値との間の差を範囲数(range number)(R3)と比較する(ステップ818)。差が範囲R3より大きい場合、発生が記述され得、現在のスムージングされたデータポイントは調整されない。差が範囲R3の範囲内である場合、現在のスムージングされたデータポイントは、計算された現在のスムージングされたデータポイント(Sn)と現在のスムージングされたデータポイント(Sn−pred)との間の差に第三の乗数M3で乗算し、現在のスムージングされたデータポイントの元の値を加えたものに等しくなるように設定される式(ステップ820)は、
Sn=(Sn−pred−Sn)*M3+Sn
このため、現在のスムージングされたデータポイントは、元のスムージングされたデータポイントと予測されたスムージングデータポイントとの間の修正された差にしたがって設定されるが、(M3が1未満の場合、)所定量だけ低減される。予測的なスムージングを適用することは、信号の比較的平坦な(または他の傾きがない)部分間のポイントツーポイントのノイズ感度を低減する傾向がある。スムージングされたデータポイントへの予測的スムージングプロセスの制限された用途は、重大な変化が未加工データに発生する場合、すなわち、未加工データ信号が比較的平坦でない場合に傾きに基づいて計算された平均がスムージングされたデータに影響を与えないこと保証する。
【0059】
データをスムージングした後、補足データ解析エレメント206が、テスタデータのさらなる解析を進め得る。例えば、補足データ解析エレメント206は、統計学的プロセス制御(SPC)計算および出力テストデータに関する解析を行い得る。より特定的には、図4A〜Cを再度参照して、補足データ解析エレメント206は、特定のコンポーネント、テスト、および/またはセクションに対する所望の統計を計算および格納し得る(ステップ430)。統計は、平均、標準偏差、最小、最大、合計、カウント(count)、Cp、Cpkまたは任意の他の適切な統計を含み得るSPC形態等の、オペレータまたはテストシステム100に有用な任意の統計を含み得る。
【0060】
補足データ解析エレメント206はまた、例えば、セクションにしたがって、そのセクションに対するテスト結果の組み合わせおよび/または他のデータ(履歴データ等)に基づいて、データ中の傾向および異常を動的かつ自動的に分類するためのシグネチャー解析(signature analysis)を適切に行う(ステップ442)。シグナチャー解析は、テストデータ等の任意の適切なデータまたは欠陥の分類に基づいて、シグネチャーを分類し、オペレータによって適切に構成された重み付けシステムを適用する。シグネチャー解析は、問題エリアまたはウエハの他の特徴または製造プロセスに対応し得る傾向および異常を累積的に分類し得る。シグネチャー解析は、ノイズピーク、波面変動、モードシフト、およびノイズ等の任意の所望のシグネチャーのために行われ得る。本発明の実施形態では、コンピュータ108は、各所望のセクションにおける各所望のテストごとに出力テストデータに関するシグネチャー解析を適切に行う。
【0061】
本発明の実施形態では、シグネチャー解析プロセスは、スムージングプロセスと共に行われる。スムージングプロセスはテスタデータを解析するので、データにおける傾向または異常を示す解析の結果は、オペレータおよび/またはテストエンジニアへのシグネチャーであり得るデータまたはアウトライヤーにおける変化を表示するように格納される。例えば、スムージングプロセスにおけるデータセットの比較によって傾向が表示される場合、傾向の発生は、注目されて格納され得る。同様に、データポイントがデータスムージングプロセスの閾値T1を超える場合、発生が後の解析および/または出力レポートの算入のために注目され格納され得る。
【0062】
例えば、図6A〜6Bを参照すると、シグネチャー解析プロセス600は、最初に、テストデータの特定のセットおよび特定のセクションおよびテストに対応する制御制限のためにカウントを計算し得る(ステップ602)。次いで、シグネチャー解析プロセスは、適切なシグネチャー解析アルゴリズムをデータポイントに適用する(ステップ604)。シグネチャー解析が各所望のシグネチャーアルゴリズムに対して行われ、次いで、各テストおよび各セクションが解析される。シグネチャー解析、トレンド結果、およびにシグネチャー結果よって分類されたエラーも、格納される(ステップ606)。各シグネチャーアルゴリズム(ステップ608)、テスト(ステップ610)、およびセクション(ステップ612)に対するプロセスが繰り返される。完了時、補足データ解析エレメント206は、エラー(ステップ614)、傾向結果(ステップ616)、シグネチャー結果(ステップ618)、および格納システムにおける任意の他の所望のデータを記録する。
【0063】
補足解析によって分類されたアウトライヤーおよび他の重要データ等の各関連データポイントの分類の際、各関連データポイントは、関連特性を分類する値に関連付けられ得る(ステップ444)。例えば、各関連コンポーネントまたはデータポイントは、一連の値に関連付けられ、データポイントに関する補足解析の結果に対応する16進法形態として適切に表現され得る。各値は、特定の特性のフラッグまたは他の指定者(designator)として動作し得る。例えば、特定データポイントが特定のテストに完全に障害する場合、対応する16進法値内の第一のフラッグが設定され得る。特定のデータポイントがデータの傾向の始まりである場合、別のフラッグが設定され得る。16進法形態における別の値は、データにおける傾向の持続時間等の傾向に関する情報を含み得る。
【0064】
補足データ解析エレメント206も、データを分類および相関するように構成され得る(ステップ446)。例えば、補足データ解析エレメント206は、障害、アウトライヤー、傾向、および他のデータの特徴を分類するためにデータポイントに関連付けられる16進法形態内の情報を利用し得る。補足データ解析エレメント206はまた、例えば、潜在的に冗長なまたは関連するテストを分類するためにデータに従来の相関技術を適切に適用する。
【0065】
コンピュータ108は、アウトライヤーを自動的に分類および分類する等の、生成された統計および出力テストデータに関するさらなる解析機能を行い得る(ステップ432)。選択されたアルゴリズムに基づく各関連基準は、アウトライヤーを適切に分類する。特定のアルゴリズムがデータセットに不適切である場合、補足データ解析エレメント206が、解析を自動的に中断し、異なるアルゴリズムを選択するように構成され得る。
【0066】
補足データ解析エレメント206は、選択された値に対する比較による、および/または、データスムージングプロセスにおけるデータの処置にしたがって等、アウトライヤーを指定するために任意の適切な態様で動作し得る。例えば、本発明の種々の局面によるアウトライヤー分類エレメントは、最初に、各関連基準ごとの選択された統計的関係に基づいてアウトライヤーに対する感度を自動的に較正する(ステップ434)。次いで、これら統計的関係のいくつかは、相対的なアウトライヤー閾値制限を規定するために、閾値または、データモード、平均値、または中央値またはこれらの組み合わせ等の他の基準ポイントと比較される。本発明の実施形態では、統計的関係は、異なるアウトライヤー振幅を規定するために、例えば、データの標準偏差の1、2、3、および6倍で倍率をかけられる(ステップ436)。次いで、出力テストデータは、アウトライヤーとして出力テストデータを分類および分類するためにアウトライヤー閾値制限と比較され得る(ステップ438)。
【0067】
補足のデータ解析エレメント206は、このような任意の統計値およびアウトライヤーに関するx−yウエハマップ座標などの、メモリ内の統計値およびアウトライヤー、および、識別子を格納する(ステップ440)。選択された統計値、アウトライヤーおよび/または障害はまた、オペレータへの電子メッセージを送信すること、ライトタワーをトリガすること、テスタ102を停止すること、またはサーバに知らせることなどの通知イベントをトリガし得る。
【0068】
本実施形態において、補足のデータ解析エレメント206は、スケーリングエレメント210およびアウトライヤー分類エレメント212を含む。スケーリングエレメント210は、選択された係数および出力テストデータに応じて他の値を動的にスケーリングするように構成される。アウトライヤー分類エレメント212は、選択されたアルゴリズムに応じてデータ内で種々のアウトライヤーを分類および/または分類するように構成される。
【0069】
より具体的には、本実施形態のスケーリングエレメントは、アウトライヤー感度(sensitivity)を動的にスケーリングするため、およびノイズフィルタリング感度に対する係数をスムージングするために統計学的な関係を使用する。係数をスケーリングすることは、スケーリングエレメントによって適切に計算され、選択されたアウトライヤー感度値および補整係数を修正するために使用される。適当な統計学的な関係などの任意の適切な判定基準は、スケーリングのために使用される。例えば、アウトライヤー感度スケーリングのための、標本(sample)統計学的関係は、以下の式で定義される。
【0070】
【数1】
アウトライヤー感度および補整係数スケーリングに対する別の標本統計学的関係は以下の式で定義される。
【0071】
【数2】
アウトライヤー感度および補整係数スケーリングに対する別の標本統計学的関係は下の式で定義される。
【0072】
【数3】
ここで、σ=標準偏差値である。
【0073】
補整係数スケーリングに対するマルチアルゴリズムで使用される標本統計学的関係は、
【0074】
【数4】
ここで、σ=標準偏差値であり、μ=平均値である。
【0075】
補整係数スケーリングに対するマルチアルゴリズムで使用される別の標本統計学的関係は、
【0076】
【数5】
ここで、σ=標準偏差値であり、μ=平均値である。
【0077】
アウトライヤー分類エレメントは、コンポーネント106、出力テストデータ、および、任意の適切なアルゴリズムによる出力テストデータにおけるアウトライヤーである解析結果を分類および/または分類するように適切に構成される。アウトライヤー分類エレメントはまた、テスト出力テスト結果および補足の解析エレメント206によって生成される情報に応じたコンポーネント106と選択されたアウトライヤーとを分類および分類し得る。例えば、アウトライヤー分類エレメントは、臨界の/最低限の/良い部分のカテゴリにコンポーネント106を分類するために適切に構成される。そのカテゴリは、例えば、ユーザ定義された判定基準;ユーザ定義された良い/悪い空間的なパターン認識;テスタデータ圧縮に対する適正なデータの分類;その場の感度能力(qualifications)および解析;テスタ収率(yield)標準化(leveling)解析;動的ウエハマップおよび/または部分性質に対するテストストリップマッピングおよび動的再テスト;または、テストプログラム最適化解析である。アウトライヤー分類エレメントは、データを特徴付けるために、ウエスタンエレクトリックルール(Western Electric rule)または、ネルソンルール(Nelson rule)などの従来のSPC制御ルールにしたがってデータを分類する。
【0078】
アウトライヤー分類エレメントは、選択された分類リミット計算方法の選択された設定を使用してデータを適切に分類する。任意の適切な分類方法は、オペレータの必要性に応じてデータを特徴付けるために使用され得る。例えば、本明細書アウトライヤー分類エレメントは、データ平均値、モードおよび/または中央値などの1、2、3、および6つの統計的にスケーリングされた閾値からの標準偏差に対応する値などの選択された閾値と出力テストデータとを比較することによってアウトライヤーを分類する。この態様におけるアウトライヤーの分類は、データ振幅および対応するノイズに関係なく、任意のテストに対して任意の分類されたアウトライヤーを正規化する(nomalize)傾向がある。
【0079】
アウトライヤー分類エレメントは、正規化されたアウトライヤーおよび/またはユーザ定義ルールに基づくロウデータ点を解析かつ相関する。分類されたアウトライヤーに基づく部分およびパターン分類の目的のための標本ユーザ選択可能方法は以下に示される。
【0080】
累積(cumulative)振幅、累積カウント方法:
【0081】
【数6】
分類ルール
【0082】
【数7】
累積振幅二乗(squared)、累積カウント二乗方法:
【0083】
【数8】
分類ルール
【0084】
【数9】
Nポイント方法:
以下の例において用いられる実数およびロジックルールは、シナリオ(テストプログラム、テストノード、テスタ、プローブ(prober)、ハンドラ、テストセットアップなど)ごとにエンドユーザによってカスタマイズされ得る。これらの例の=σにおけるσは、キー統計学的関係によってスケーリングされるデータ標準偏差に基づく、データ平均値、モードおよび/または中央値、に関する。
【0085】
【数10】
補足データ解析エレメント206は、出力テストデータおよび補足データ解析エレメント206によって生成される情報の追加解析を実行するように構成され得る。例えば、補足のデータ解析エレメント206は、例えば、障害、アウトライヤー、または、特定の分類におけるアウトライヤーの全てまたは平均値と一つ以上の閾値とを比較することによって、障害またはアウトライヤーの高い発生率を有するテストを分類し得る。
【0086】
補足データ解析エレメント206はまた、例えば、累積カウント、アウトライヤー、および/またはウエハまたは他のデータセットの間の相関アウトライヤーを比較することによって、同様のまたは同様でないトレンドを分類するために異なるテストからデータを相関するように構成され得る。補足データ解析エレメント206はまた、潜在的に重大なウエハ上の部分および/または最低限のウエハ上の部分および/または良いウエハ上の部分を分類および分類するために異なるテストからデータを解析および相関し得る。補足データ解析エレメント206はまた、動的なテスト時間削減の目的のために一連のウエハ上でユーザ定義された良い部分パターンおよび/または悪い部分パターンを分類するために異なるテストからデータを解析および相関し得る。
【0087】
補足データ解析エレメント206はまた、メモリにテストデータを動的に圧縮する目的のためにユーザ定義された妥当なロウデータを分類するために異なるテストからデータを解析および相関するように適切に構成され得る。補足データ解析エレメント206はまた、統計学的な異常およびテストノードその場セットアップ能力および感度解析に対するテストデータ結果を解析および相関し得る。さらに、補足データ解析エレメントは、例えば、特定のテストノードが、不適切にキャリブレーションされ得るかどうかを分類することによってまたは一方不適切な結果を生み出すことによって、テストノード収率標準化解析に貢献し得る。補足データ解析エレメントは、さらに、相関された結果およびアウトライヤー解析を使用するおよび解析の使用のための付加的なデータを提供する冗長的なテストの自動的な分類を含み、テストプログラム最適化の目的に対するデータを解析および相関し得る。しかし、テストプログラムの最適化に含まれるものはテストプログラム最適化の目的に対するデータを解析および相関に限定されない。補足データ解析エレメントはまた、例えば、定期的に障害するまたはほとんど障害するテスト、決して障害しないテストおよび/またはとても低いCpkを示すテストを分類することによって重大な(critical)テストを分類するように適切に構成される。
【0088】
補足的データ解析は、めったに不合格がないか、またはアウトライヤーが検出されることがないテスト等のテストサンプリング候補の分類をさらに提供し得る。この補足的データ解析エレメントは、分類されたアウトライヤーおよび/または他の統計的異常、不合格の数、臨界テスト、最長/最短テスト、またはテストの不合格と関連した基本的な機能問題の解析および相関と組み合わされた従来の相関技術等の相関技術に基づいたベストオーダーテストシーケンスの分類をさらに提供し得る。
【0089】
補足的データ解析は、レシピコンフィギュレーションファイル(recipe configuration file)内の感度パラメータによって定義されたように、臨界の、限界の、および優良な部分の分類をさらに提供し得る。部分分類は、信頼性リスクを表し得る部分の実装および/または送付(shipping)の前に配置/分類、ならびに/あるいは、ウェハプローブの間、不良および優良部分を動的プローブマッピングすることによるテスト時間の短縮を提供し得る。これらの部分の分類は、優良および不良部分として、例えば、動的に生成されたプロバー制御マップ(動的マッピングの)、オフラインリンク機器(offline inking equipment)のために用いられるウエハマップ、最終テストでテストするストリップ用のテストストリップマップ、結果ファイル、および/またはデータベース結果テーブル上に任意の適切な態様で表され、かつ出力され得る。
【0090】
セルコントローラレベルの補足的データ解析は、プローブの質の制御、およびこの最終テスト歩留まりを向上させる傾向がある。さらに、質の問題は、製品実行時にて分類され得、これより後には分類されない。さらに、補助データ解析および署名解析は、ダウンストリームおよびオフライン解析ツール、ならびにテスト技術者または他の人員に提供されたデータの質を、アウトライヤーを分類することによって向上させる傾向がある。例えば、コンピュータ108は、製造プロセスにおける不合格を示す署名解析を有する1群のコンポーネントを分類するウエハマップに関する情報を含み得る。従って、署名解析システムは、従来のテスト解析を用いて検出されなかった、潜在的な欠陥製品を分類し得る。
【0091】
(実施例)
図10を参照して、半導体デバイスのアレイがウエハ上に配置される。このウエハにおいて、例えば、ウエハの材料の不均一な堆積または処理が原因で、ウエハにわたって、半導体デバイスにおける抵抗器コンポーネントの一般抵抗率が異なる。しかしながら、任意の特定のコンポーネントの抵抗は、テストの制御限界の範囲内であり得る。例えば、特定の抵抗器コンポーネントの目標抵抗は、1000Ω+/−10%であり得る。ウエハの端部の近傍では、ほとんどの抵抗器の抵抗が900Ω〜1100Ωの正常な分布範囲に接近するが、これを超過しない(図11)。
【0092】
例えば、製作プロセスにおける汚染物質または不具合が原因で、ウエハ上のコンポーネントは、欠陥を含み得る。この欠陥は、ウエハの低抵抗率エッジの近傍に配置された抵抗器の抵抗を1080Ωにまで増加させ得る。この抵抗は、ウエハの中央の近傍におけるデバイスに対して期待される1000Ωを十分に越えるが、依然として、十分に正常な分布範囲内である。
【0093】
図12A〜図12Bを参照して、コンポーネントごとの生テストデータがプロットされ得る。プロバーがデバイスの行または列にわたってインデックスを付けると、部分的に、ウエハ上のコンポーネント間の抵抗率が変化するため、テストデータは著しい変動を示す。欠陥による影響を受けたデバイスは、テストデータの外観検査、またはテストリミットとの比較に基づいて容易に分類され得ない。
【0094】
テストデータが本発明の種々の局面により処理された場合、欠陥による影響を受けたデバイスは、テストデータにおけるアウトライヤーと関連付けられ得る。平滑化されたテストデータは、特定の値の範囲内に大幅に限定される。しかしながら、欠陥と関連したデータは、周辺コンポーネントのデータとは異なる。従って、平滑化されたデータは、欠陥のない周辺デバイスと関連付けられた値からのずれを示す。アウトライヤー分類エレメントは、周辺データからの異常データのずれの大きさに従って、その異常データを分類および分類し得る。
【0095】
出力エレメント208は、好適には、テストシステム100からデータを実行時に収集し、かつ、プリンタ、データベース、オペレータインターフェース、または他の所望の受け側に出力レポートを提供する。使用または次の解析に関する出力レポートを提供するために、グラフィック、数字、文字、プリント、電子的形態等の任意の形態が用いられ得る。出力エレメント208は、テスタ102からの選択された出力テストデータ、および補足的データ解析の結果を含む、選択された任意のコンテンツを提供し得る。
【0096】
本実施形態において、出力エレメント208は、好適には、オペレータによって指定された出力テストデータからのデータおよび補足的データの選択を、動的データログを介して製品実行時に提供する。図7を参照して、出力エレメント208は、最初に、データベース114からサンプリング範囲を読み出す(ステップ702)。サンプリング範囲は、出力レポートに含まれるべき所定の情報を分類する。本実施形態において、サンプリング範囲は、検査のオペレータによって選択されたウエハ上でコンポーネント106を分類する。種々の全周ゾーン、半径ゾーン、ランダムコンポーネント、無作為コンポーネント、または個々のステッパフィールドといった任意の基準に従って、所定のコンポーネントが選択され得る。サンプリング範囲は、ウエハ上の所定のコンポーネントの位置、またはバッチの利用可能なコンポーネントの分類された部分に対応するx−y座標のセットを含む。
【0097】
出力エレメント208は、さらに、アウトライヤーと関連する情報、または補足的データ解析エレメントによって生成または分類された他の情報を動的データログに含むように構成され得る(ステップ704)。このように構成された場合、x−y座標等のアウトライヤーの各々の識別子もまたアセンブリされる。オペレータによって選択されたコンポーネントおよびアウトライヤーの座標は、動的データログにマージされる(ステップ706)。出力エレメント208は、動的データログのマージされたx−y座標アレイにおける各エントリごとに、生テストデータ、および補足的データ解析エレメント206からの1つ以上のデータ等の選択された情報を取り出す(ステップ708)。
【0098】
取り出された情報は、その後、好適には、適切な出力レポートに格納される(ステップ710)。レポートは、任意の適切なフォーマットまたは態様で準備され得る。本実施形態において、出力レポートは、好適には、ウエハ上の選択されたコンポーネント、および、それらの分類を含むウエハマップを有する動的データログを含む。さらに、出力エレメント208は、事前選択されたコンポーネントのウエハマップ上のアウトライヤーに対応するウェハマップデータを重ね合わせ得る。さらに、出力エレメントは、サンプリングされた出力としてウエハマップまたはバッチからのアウトライヤーのみを含む。出力レポートは、データにおけるアウトライヤーおよび相関の発生を強調表示するために、一連のデータのグラフィック表示をさらに含み得る。出力レポートは、勧告およびこの勧告のためのデータの支援をさらに含み得る。例えば、2つのテストが、不合格の同一のセットおよび/またはアウトライヤーを生成ように思われる場合、出力レポートは、それらのテストが余分であるという示唆を含み得、かつ、これらのテストの1つがテストプログラムから省略されることを勧告する。勧告は、テストの同一の結果を示すデータのグラフィック表示を含み得る。
【0099】
出力レポートは、任意の好適な態様で、例えば、ローカルワークステーションに出力され、サーバに送信され、アラームの起動、または任意の他の適切な態様で提供され得る(ステップ712)。1実施形態において、出力レポートは、オフラインで提供され得、出力は、システムの動作、またはメインサーバへの転送に影響を及ぼさない。この構成の場合、コンピュータ108は、例えば、実演または検証の目的で、データファイルをコピーし、解析を実行し、かつ結果を生成する。
【0100】
本明細書中に示されかつ説明せれた特定の実装は、本発明の例示およびそのベストモードであり、それ以外に、いかなる場合も本発明の範囲を限定することを意図しない。実際、簡略のため、従来の信号処理、データ転送、およびシステムの他の機能的局面(および、システムの個々の動作コンポーネントのコンポーネント)は、本明細書中には詳細に示され得ない。さらに、本明細書中に含まれる種々の図に示される接続線は、種々のエレメント間の例示的機能的関係および/または物理的結合を表すことを意図する。複数の代替策またはさらなる機能的関係または物理的接続が、実際のテストシステムに存在し得る。本発明は、好適な実施形態を参照してこれまで説明されてきた。しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく、好適な実施形態に変更および改変がなされ得る。
【0101】
本発明は、好適な実施形態を参照して記載されてきた。しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく、変更および改変がなされ得る。これら、および他の変更または改変は、上記の請求項に表現されるように、本発明の範囲内に含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【0102】
【図1】図1は、本発明の様々な局面に従ったテストシステムおよび関連する機能的コンポーネントのブロック図である。
【図2】図2は、テストシステムを操作するためのエレメントのブロック図である。
【図3】図3は、構成エレメントのためのフローチャートを示す。
【図4A】図4Aは、補足のデータ解析エレメントのためのフローチャートを示す。
【図4B】図4Bは、補足のデータ解析エレメントのためのフローチャートを示す。
【図4C】図4Cは、補足のデータ解析エレメントのためのフローチャートを示す。
【図5】図5は、ウエハの様々なセクションの図である。
【図6A】図6Aは、補足のデータ解析エレメントのためのフローチャートを示す。
【図6B】図6Bは、補足のデータ解析エレメントのためのフローチャートを示す。
【図7】図7は、出力エレメントのためのフローチャートを示す。
【図8】図8は、本発明の様々な局面に従った例示的なデータスムージングシステムの操作のためのフローチャートである。
【図9】図9は、複数のコンポーネントのテストのためのテストデータのプロットである。
【図10】図10は、複数のデバイスを有するウエハおよびウエハのための抵抗性プロファイルの説明である。
【図11】図11は、図10のウエハの様々なデバイスにおけるレジスタの実装密度に対する抵抗値のグラフである。
【図12A】図12Aは、図10の様々なデバイスに対する生のテストデータの一般的なプロットである。
【図12B】図12Bは、図10の様々なデバイスに対する滑らかにされたテストデータの詳細なプロットである。
Claims (20)
- エレメントをテストし、テストデータを生成するように構成されたテスト部と
該テストデータを受け取り、該テストデータ内のアウトライヤーを分類するように構成されたアウトライヤー分類エレメントと
を備える、テストシステム。 - 前記アウトライヤー分類エレメントは、レシピファイルの設定データのセットと関連して動作するように構成される、請求項1に記載のテストシステム。
- 前記テストデータは、ウエハ上のエレメントのセクション群に対応する、請求項1に記載のテストシステム。
- 前記アウトライヤー分類エレメントは、前記テストデータに対する該アウトライヤー分類エレメントの感度を自動的に較正するように構成される、請求項1に記載のテストシステム。
- 前記テストデータに相関するように構成されたデータ相関エレメントをさらに備える、請求項1に記載のテストシステム。
- 前記アウトライヤー分類エレメントは、ランタイムに、前記アウトライヤーを分類するように構成される、請求項1に記載のテストシステム。
- 前記テストデータを受け取り、該テストデータをスムージングするように構成されたデータスムージングエレメントをさらに備え、前記アウトライヤー分類エレメントは、該スムージングされたテストデータを受け取り、該スムージングされたテストデータ内の前記アウトライヤーを分類するように構成される、請求項1に記載のテストシステム。
- 半導体テストデータのためのデータ解析システムであって、
該テストデータ内のアウトライヤーを分類するように構成された補助データ解析エレメントと、
該分類されたアウトライヤーを含む出力報告を生成するように構成された出力エレメントと
を備える、データ解析システム。 - 前記補助データ解析エレメントは、レシピファイル内の設定データのセットに関連して動作するように構成される、請求項8に記載のデータ解析システム。
- 前記テストデータは、ウエハ上のエレメントのセクション群に対応する、請求項8に記載のデータ解析システム。
- 前記補助データ解析エレメントは、前記テストデータに対するアウトライヤー分類エレメントの感度を自動的に較正するように構成される、請求項8に記載のデータ解析システム。
- 前記補助データ解析エレメントは、前記テストデータに相関するように構成されたデータ相関エレメントを含む、請求項8に記載のデータ解析システム。
- 前記補助データ解析エレメントは、ランタイムに、前記アウトライヤーを分類するように構成される、請求項8に記載のデータ解析システム。
- 前記補助データ解析エレメントは、前記テストデータを受け取り、該テストデータをスムージングするように構成されたデータスムージングエレメントをさらに備え、前記補助データ解析エレメントは、該スムージングされたテストデータ内の前記アウトライヤーを分類するように構成される、請求項8に記載のデータ解析システム。
- 半導体をテストするための方法であって、
複数のエレメントについてのテストデータを生成するステップと、
ランタイムに該テストデータ内のアウトライヤーを分類するステップと
を包含する、方法。 - レシピファイルから設定データを読み出すステップをさらに包含し、
前記アウトライヤーを分類するステップは、該レシピファイル内の該設定データに従って該アウトライヤーを分類するステップを含む、請求項15に記載の方法。 - 前記テストデータは、ウエハ上のエレメントのセクション群に対応する、請求項15に記載の方法。
- 前記テストデータ内の前記アウトライヤーを分類するための感度を較正するステップをさらに包含する、請求項15に記載の方法。
- 前記テストデータをスムージングするステップをさらに包含する、請求項15に記載の方法。
- 前記テストデータ内の類似度を分類するように前記テストデータを相関するステップをさらに包含する、請求項15に記載の方法。
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