JP4136109B2 - 電子デバイス検査システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体やTFT液晶ディスプレイをはじめとする電子デバイスの製造ラインに適用される電子デバイス検査システムに係り、特に、データ解析時間の短縮及び解析精度向上を図った電子デバイス検査システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
電子デバイス、例えば、半導体は、従来、ウエハに対して露光や現像,エッチングなどの複数の処理工程を繰り返すことにより形成されている。一方、かかる複数の処理工程のうちの所定の処理工程で処理されたウエハは、必要に応じて異物検査装置や外観検査装置などによって検査され、ウエハに付着した異物や外観不良の位置,大きさ,個数,種類などの情報が収集される。以下では、異物検査装置の検出対象である異物と外観検査装置の検出対象である外観不良とを総称して欠陥という。
【0003】
月刊“Semiconductor World”1996.8 pp.88,99,102に記載のように、莫大な数量となる欠陥データが、通常、検査装置からネットワークを介した解析システムに送られ、そこで管理・解析される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる従来の解析システムとしては、データベースに蓄えられたデータをユーザが解析時に引き出して計算処理を行なうものが多い。予め計算を行なう解析システムであっても、個々の解析処理が独立に行なわれるため、ウエハ上の欠陥に関する全ての情報を自由に組み合わせて解析する場合、別途検索・計算のための処理時間を要する。このため、検索・計算といった解析の準備作業時間は長くなり、解析したデータの製造工程へのフィードバックが長時間化する傾向にある。
【0005】
また、検査装置で得られたデータから特定の欠陥位置を選択してそれを観察し画像を取得する場合にも、そのウエハの過去の欠陥情報を容易には引き出すことができないため、新規に発生した欠陥の選択、或いは工程を経て成長するような欠陥の選択は不可能であった。今後、ウエハ径が300φと大口径化した場合、これとともにデータ量が増加し、解析の準備作業時間もさらに長くなって、フィードバック作業の遅滞は製造ラインの歩留まり向上に大きな影響を及ぼすことが予想される。
【0006】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、莫大な欠陥検査データを整理して使い易い形とすることにより、解析の準備作業時間を短縮し、解析時間の短縮及び解析精度の向上を実現することができるようにした電子デバイス検査システムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、電子デバイスの製造ラインなどにおいて、解析ユニットに蓄えられた検査結果のデータを予めウエハ毎に欠陥座標とその属性である検出工程や検出欠陥数,欠陥サイズ,欠陥種類,欠陥の密集性を判断した結果であるクラスタ情報,画像取得インデックス情報を有する欠陥来歴リストに纏め、1つの欠陥来歴リストでウエハ上の欠陥に関する全ての来歴情報を参照可能とした。
【0008】
これにより、データ解析時のデータ検索及び計算作業が段取り化され、解析準備時間が大幅に短縮された。
【0009】
また、上記欠陥来歴リストをネットワークで接続された検査装置へ送信可能とした。
【0010】
これにより、検査装置上で、現在の検査データから以前にウエハ上で検出された全ての欠陥データの除去が可能となり、新たに検出された欠陥のみに着目した検査が可能となる。例えば、検査したその場で処理工程で新たに発生した欠陥数が把握でき、処理工程の異常が検知されて処理工程への迅速なフィードバックが可能となる。
【0011】
また、同様に、欠陥来歴リストをネットワークで接続された欠陥観察装置へ転送可能とした。
【0012】
これにより、処理工程を経て成長する欠陥や新たな処理工程で新規に発生した欠陥の観察が可能となり、観察欠陥の起源が明らかなより実効的な観察や画像の取得が可能となった。
【0013】
本発明は、より具体的には、電子デバイスとなるワークを処理する複数の処理工程と、該異なる処理工程で処理された夫々のワークを検査する複数の検査装置とを備え、該複数の検査装置とネットワークを介して接続され、該検査装置が検査した結果を記憶する記憶手段を少なくとも有する解析ユニットとを備え、該解析ユニットが記憶する検査データを欠陥座標を基に分類したものである。ある工程の検査データはクラスタ認識処理と工程認識処理が施こされる。クラスタ認識処理とは欠陥の密集性を判定する処理である。また、検出欠陥の座標と過去に検出された欠陥座標とを比較し、どの工程で検出された欠陥かを認識する工程認識処理も行なわれる。そして、これらの処理結果及び欠陥データに付随する検査工程名や欠陥サイズを欠陥来歴リストに追加する。従って、1枚のウエハの欠陥来歴リストは製造工程を経るにつてれデータ量が増加する。
【0014】
また、本発明は、該解析ユニットが予め作成した欠陥来歴リストをデータ解析端末や検査装置あるいは欠陥観察装置に送信して解析対象となるウエハの欠陥来歴情報を与えるものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図1は本発明による電子デバイス検査システムの一実施形態を示すブロック図であって、1aは未完成ウエハ、1bは完成ウエハ、21,22,……,2N,2N+1は製造工程、31,32,……,3Nは検査工程、4はプローブ検査工程、51,52,……,5Nは検査結果、6は解析ユニット、7は欠陥来歴リスト作成工程、8は欠陥来歴リスト、9は欠陥来歴リスト管理テーブル、10はカテゴリデータ、11は解析装置、12は検査装置、13は画像取得装置である。
【0016】
同図において、未完成ウエハ1aは、製造工程21,22,……,2N,2N+1(これら製造工程を特定しない場合には、製造工程2という)で順次成膜,露光,エッチングなどの処理がなされ、また、必要に応じてイオン打ち込みなどの処理を経て製品としての完成ウエハ1bとなる。そして、夫々の製造工程21,22,……,2N(なお、これらは複数のサブ工程からなる場合もある)には、必要に応じて異物検査や外観検査などの各種欠陥検査を行なう検査工程が設けられ、その製造工程で処理されたウエハ1はこの検査工程に送られて欠陥検査処理がなされるが、ここでは、製造工程21,22,……,2N毎に検査工程31,32,……,3N(なお、以下では、これらを検査工程1,2,……,Nということにする)が設けられているものとし、これらはネットワークで解析ユニット6と接続されていて、検査工程1,2,……,Nの検査結果51,52,……,5N(これら検査結果を特定しない場合には、検査結果5という)である欠陥座標データなどが解析ユニット6に送られる。また、以上の処理によって得られた完成ウエハ1bは、さらに、プローブ検査工程4でチップ毎の良否の判定が行なわれ、その判定結果を示すカテゴリデータもネットワークを介して解析ユニット6に送られる。
【0017】
解析ユニット6では、欠陥来歴リスト作成工程7で各検査工程1,2,……,Nからの検査結果51,52,……,5N がその工程順に収集されて処理され、ウエハ毎に欠陥来歴リスト8が作成される。また、ウエハ1毎の欠陥来歴リスト8を管理する欠陥来歴リスト管理テーブル9も作成される。これらは解析ユニット6に保持されるが、さらに、プローブ検査工程4で得られたカテゴリデータ10もこの解析ユニット6に保持される。
【0018】
この解析ユニット6には、ネットワークを介して、さらに、解析ユニット6で生成された欠陥来歴リスト8を用いて検査結果の解析処理などを行なう解析装置11と、解析ユニット6で生成された欠陥来歴リスト8を用いて検査を行なう検査装置12と、解析ユニット6で生成された欠陥来歴リスト8を用いて欠陥画像を取得する画像取得装置13が接続されている。
【0019】
ここで、検査装置12は、夫々の検査工程1,2,……,Nを実行するものであって、その欠陥の検出結果を検査結果51,52,……,5Nとして解析ユニットに送るとともに、解析ユニット6から欠陥来歴リスト8を取得し、これを用いて欠陥の検出結果を処理するなどして検査の評価などを行なうことができるようにしたものである。また、画像取得装置13は、検査装置12で得られた欠陥の検出結果及び解析ユニット6での欠陥来歴リスト8を用いて適宜に欠陥を選択し、選択した欠陥の画像を撮影してその画像を保管するためのものである。さらに、解析装置11は、解析ユニット6の欠陥来歴リスト8や欠陥来歴管理テーブル9,カテゴリデータ10を用いて各製造工程に起因する欠陥の発生状況や不良品の原因となる欠陥の探索などの解析処理を行なうものである。
【0020】
図2は図1に示す欠陥来歴リスト8の一具体例を示す図である。
かかる欠陥来歴リスト8は、図1に示した製造ラインで1枚のウエハ1上に発生した欠陥来歴を記したものである。従って、1枚のウエハ1に対して1つの欠陥来歴リスト8が生成される。
【0021】
図2において、この欠陥来歴リスト8には、まず、先頭部分にウエハ1の識別情報と欠陥来歴リスト作成処理パラメータ204と検査工程名205とが記載される。ウエハ識別情報は、ここでは、ウエハ1の品種名201とロット番号202とウエハ番号203とからなるものとしている。欠陥来歴リスト作成処理パラメータ204は、後述するクラスタ認識処理及び工程識別処理のパラメータである。検査工程名205は、このウエハ1が検査される直前の製造工程名が検査工程の名称として検査された順に記載される。ここでは、このウエハ1が図1での製造工程1,2,3に続く各々検査工程1,2,3で検査されたものとしており、従って、検査工程名205としては、検査工程1,2,3と記載されている。
【0022】
次に、この欠陥来歴リスト8の左側に「欠陥座標」の項目206が設けられ、そこに、3つの検査工程1,2,3で検出されたウエハ1での全ての欠陥座標位置が記載されている(なお、便宜上、欠陥の順番を( )内の数字で示す)。但し、検査装置の座標検出精度を考慮し、先に検出された欠陥座標に対し、後の工程で、例えば、比較半径と称する微小半径の領域内に検出された欠陥座標については、同一座標とみなしている。即ち、図1において、検査工程が欠陥を1つずつ検出してその検査結果5を順次解析ユニット6に送るが、欠陥来歴リスト作成工程7は、この検査結果5を受ける毎にそれを処理し、欠陥来歴リスト8に追加していく。なお、図2において、この場合の「欠陥の座標位置」とは、ウエハ1の中心位置を原点(0,0)としたx,y座標系での座標位置であって、「欠陥座標」の項目206の左側がx座標位置(距離単位=μm)を、右側がy座標位置(距離単位=μm)を示している。従って、最初に検出された欠陥の座標位置(x,y)は(23115.70,45894.32)である。
【0023】
「欠陥座標」の項目206の次に、「工程別欠陥数」の項目207が設けられている。これは、夫々の欠陥が「検査工程名」205が記載された検査工程1,2,3のいずれでいくつ検出されたかを示すものであって、左側から順に検査工程1,2,3を示しており、「0」は欠陥が検出されなかったことを、「1」は1個欠陥が検出されたことを、「2」は2個欠陥が検出されたことを夫々示している。
【0024】
例えば、1番目に記載の座標位置(23115.70 ,45894.32)では、検査工程1,3で1個の欠陥が検出されており、検査工程2では検出されていない。また、4番目に記載の座標位置(10778.87 ,6274.35)では、検査工程1,2で1個の欠陥が検出されているが、検査工程では2個の欠陥が検出されている。また、6番目に記載の座標位置(−18781.02 ,20487.29)では、1個の欠陥が検査工程1でのみ検出され、11番目に記載の座標位置(−917.65 ,−2617.23)では、1個の欠陥が検査工程2でのみ検出され、17番目に記載の座標位置(6938.41 ,941.94)では、1個の欠陥が検査工程3でのみ検出されるように、ある1つの検査工程でしか検出されないような欠陥もある。また、上記の1番目に記載の欠陥のように、最初の検査工程1で検出された欠陥が、次の検査工程では検出されず、さらに次の検査工程3で検出されるようなものもある。このようなことが、この「工程別欠陥数」の項目207でわかる。
【0025】
なお、上記の2個欠陥が検出されるとは、同じ座標位置に2個欠陥が検出されるということになるが、これは極めて接近した2つの欠陥を1つの座標位置の欠陥と見るものであり、既に検出した欠陥を中心とする、例えば、比較半径と称する微小半径の領域内で検出された他の欠陥をこの既に検出されている欠陥と同一位置座標の欠陥とする。この比較半径は、検出感度に応じた1つの処理パラメータとして予め設定されており、例えば、250μm程度に設定される。
【0026】
以上の「工程別欠陥数」の項目207に続いて、「欠陥出現工程」の項目208が設けられている。これは、各検査工程毎に、検出される欠陥が最初どの検査工程で検出されたものであるかを8ビットの数値で示すものであって(判り易くするために、10進数で示している)、「0」は最初の検査工程1で、「1」次の検査工程2で、「2」はさらに次の検査工程3で夫々最初に検出されたことを示すものである。8ビットの最大数値(10進数で「255」)は、欠陥が検出されないことを示している。この場合も、左側から順に検査工程1,2,3を示している。
【0027】
従って、例えば、上記1番目や4番目に記載の欠陥は、検出工程3で検出されているが、「0」と記載されているので、最初の検査工程1で検出されたものであることがわかる。また、16番目に記載の座標位置(−27068.01 ,−7597.72)の検査工程3で検出された欠陥は、「1」と記載されているので、検査工程2で最初に検出されたものであることがわかる。このようにして、欠陥出現工程を参照することにより、或る工程で検出された欠陥が製造ラインのどの工程で発生したものかを判定することができる。
【0028】
以上の「欠陥出現工程」の項目208に続いて、「欠陥サイズ」の項目209が設けられている。これは、検出された欠陥の大きさを表わすものであって、その大きさがクラス別に区分されて1,2,3,……の数字で表現され、数字が大きいほど大きな欠陥であることを示している。
【0029】
「欠陥サイズ」の項目209に続いて、「欠陥種類」の項目210が設けられている。この項目210は、予め定められたカテゴリに従って分類された結果であり、この実施形態では、1から9までの欠陥分類番号で示されている。
【0030】
「欠陥種類」の項目210に続いて、「クラスタ」の項目211が設けられている。この項目211は欠陥座標の密集性を判定した結果を示すものである。
【0031】
欠陥座標の密集性は、例えば、次のような方法で判定する。まず、ウエハ1上を2次元の微小な矩形領域に分割し、欠陥が存在する矩形領域を1、欠陥が存在しない矩形領域を0とする画像に夫々置き換える。次に、この画像を膨張させて連結性を判断した後(例えば、隣合う画像1の矩形領域は連結性があると判断する)、互いに連結性のある矩形領域の纏まり(連結領域)での欠陥数が閾値を越えたものを密集性が高いと判定する。このように密集性が高いと判定された欠陥群をクラスタ欠陥という。
【0032】
「クラスタ」の項目211では、クラスタ欠陥毎に異なる識別番号を付け、その値を欠陥座標毎に記載する。ここでは、検査工程1で5番目,6番目及び7番目の欠陥がクラスタ欠陥を構成するものであり、これらに「1」の識別番号が付されている。他にクラスタ欠陥があれば、これを構成する欠陥に「2」の識別番号が付される。検査工程2では、12番目と13番目の欠陥がクラスタ欠陥を構成すると判定されている。
【0033】
「クラスタ」の項目211に続いて、「画像インデックス」の項目212が設けられている。この項目212は、検査工程毎に、画像を取得した欠陥のインデックス(数字)を示すものであり、このインデックスは取得した画像の番号をも示している。ここで、画像取得とは、図1における画像取得装置13でウエハ1上の欠陥の画像を写真などに写し、その画像を保管するものであり、上記インデックスはこの場合の保管番号でもある。
【0034】
ここでは、検査工程1の検査結果から、4番目の欠陥,5番目の欠陥,10番目の欠陥の順で画像取得が行なわれ、検査工程2の検査結果から、4番目の欠陥,12番目の欠陥,14番目の欠陥の順で画像取得が行なわれ、検査工程3の検査結果から、4番目の欠陥,8番目の欠陥,17番目の欠陥の順で画像取得が行なわれている。4番目の欠陥については、各検査工程1,2,3毎に画像取得が行なわれている。このように画像取得が行なわれる欠陥としては、例えば、「欠陥サイズ」の項目209で大きいサイズの欠陥と判定されているものなどであり、また、最初の検査工程1で検出された欠陥のうち、注目される欠陥(大きさや場所など)については、上記4番目の欠陥のように、各検査工程で画像取得を行なうようにすることができる。
【0035】
図3は解析ユニット6における欠陥来歴リスト作成工程7の一具体例を示すフローチャートである。
【0036】
同図において、まず、解析ユニット6は、検査工程3から検査結果5を受信すると(ステップ100)、これを読み込んで欠陥来歴リスト作成工程7に入る(ステップ101)。この工程では、被検査ウエハ1の識別番号を基に、この検査ウエハ1に対して既に作成されている欠陥来歴リスト8を検索して取得し(ステップ102)、これを読み込む(ステップ103)。
【0037】
次に、解析ユニット6は、読み込んだ検査結果5の欠陥の座標位置がこの読み込んだ欠陥来歴リスト8中に登録されているか否かを判定することにより、この検査工程3で新規に得られた欠陥であるか、過去のどの検査工程3で検出された欠陥であるかを認識する工程認識処理を行ない(ステップ104)、また、検査結果5からクラスタ認識処理を行なう(ステップ105)。これらの処理結果及び検査結果5による欠陥の大きさ情報を基に、欠陥来歴リスト8をこの新たな検査結果3に対して更新する(ステップ106)。
【0038】
そこで、図2では、図1における検査工程3までの検査結果を登録した欠陥来歴リスト8を示すものであるが、次の検査工程4(検査工程34)の検査結果54が送られてくると、解析ユニット6は、この欠陥来歴リスト8の各項目「工程別欠陥数」,「欠陥出現工程」,「欠陥サイズ」,「欠陥種類」,「クラスタ」,「画像インデックス」について、この検査工程4の欄を設け、この検査結果54での既に登録されている欠陥座標の比較半径内に位置する欠陥は、この既に登録されている欠陥と同じ欠陥として上記各項目の検査工程4の欄に所定のデータを記載して登録し、また、この検査結果54での既に登録されている欠陥とは異なる座標位置の欠陥は、この検査工程4で新たに発生した欠陥として、「欠陥座標」の項目206にこの欠陥の位置座標を追加するとともに、上記各項目の検査工程4の欄に所定のデータを記載して登録する。
【0039】
このようにして、検査工程5,6,……と進むに連れて、これら検査工程の検査結果5が欠陥来歴リストに順に登録される。
【0040】
次に、欠陥来歴リスト8の作成時の処理時間及びファイル容量の評価結果について説明する。
【0041】
図4は1ウエハでの総欠陥異物数に対する欠陥来歴リスト8の作成処理時間の関係の実験結果を示す図である。評価には、Sun SPARCstation10(メモリ32MByte)を用いた。
【0042】
同図において、200欠陥/検査工程で20工程検査した場合、総欠陥数は4000個であり、欠陥来歴リスト8の作成処理時間はおよそ25秒と見積られる。外観検査で総欠陥数が10000個を越えた場合、およそ70秒で欠陥来歴リスト8が作成される。
【0043】
図5は1ウエハでの総欠陥数に対する欠陥来歴リスト8のファイル(データ)容量の関係の実験結果を示す図である。
【0044】
同図において、i回分の検査データにより作成した欠陥来歴リスト8での総欠陥数に対するファイル容量の関数を、xを総欠陥数として、来歴iの関数y=axで示している。例えば、20回分の検査データより作成した欠陥来歴リスト8の総欠陥数に対するファイル容量は、来歴20の関数y=0.2474xとして表わされる。従って、200欠陥/検査工程で20工程検査した場合のファイル容量は、およそ1MBと見積られる。
【0045】
図6はデータ圧縮技術を用いて欠陥来歴リスト8をファイル圧縮した場合のファイル圧縮効果の実験結果を示す図である。
【0046】
同図において、UNIXのcompressコマンドにより、およそ1/10のファイル圧縮が可能である。いま、欠陥来歴リスト8での総欠陥数に対する圧縮前のファイル容量の関数を、y=0.164xとすると、ファイル圧縮することにより、およそ1/10のy=0.0153xとすることができた。これによると、1日当り50枚ウエハを生産するものとして、1ウエハ当り20検査工程の検査データから1MByteの欠陥来歴リスト8を作成するものとすると、2GByteの容量のハードディスクを用いた場合、2000÷50=40日分のウエハの欠陥来歴リスト8しか保存することができないが、上記のファイル圧縮を用いると、その10倍の400日、即ち、1年分の保存が可能となり、実用上問題はない。
【0047】
図7は図1における解析装置11の欠陥来歴リストを用いた解析動作の一具体例を示す図であり、図1に対応する部分には同一符号をつけている。
【0048】
同図において、解析装置11で検査結果を解析する場合には、解析ユニット6から欠陥来歴リスト8と欠陥来歴リスト8を管理する欠陥来歴リスト管理テーブル9とプローブ検査データであるカテゴリデータ10とを取り込む。欠陥来歴リスト管理テーブル9には、各ウエハの識別子、例えば、品種やロット,工程名と検査した工程数及び各検査結果の概要(検査工程名,異物/外観識別子,画像有無フラグ,検査日時,クラスタ有無フラグなど)が記載されている。カテゴリデータ10は、完成ウエハ1b(図1)のチップ毎の電気検査結果を示すものであり、これによってウエハ1b内のチップの良・不良の判定が可能である。
【0049】
これらのデータを取り込むと、まず、解析ウエハ選択画面11aが表示される。この解析ウエハ選択画面11aでは、欠陥来歴リスト管理テーブル9の情報を基に、解析の対象とするウエハ(即ち、解析ウエハ)を選択することができる。この場合、複数選択できる。
【0050】
解析ウエハ選択画面11aで所望とするウエハを解析ウエハとして選択すると、欠陥マップ一覧表示画面11bが表示され、選択した各解析ウエハの各検査工程での欠陥分布状況を総覧することができる。この各検査工程毎の欠陥の分布状況は、欠陥来歴リスト8の「欠陥座標」の項目206(図2)に登録されている座標位置(x,y)を用いて表示される。
【0051】
この場合、表示データと表示条件とを選択することができ、ここでは、表示データを「Defect」としており、欠陥来歴リスト8の「欠陥座標」の項目206の座標位置と「工程別欠陥数」の項目207のデータとを用いることにより、検査工程毎に検出される欠陥が表示されるものであり、また、表示条件を「L」,「M」,「S」とすることにより、全ての大きさの欠陥が表示される。なお、表示データとして、「Adder」を選択すると、欠陥来歴リスト8の「欠陥座標」の項目206の座標位置のうち、「欠陥出現工程」の項目208のデータを用いて選択し、各検査工程毎にそこで新規に検出された欠陥のみが表示され、「Cluster」を選択すると、欠陥来歴リスト8の「欠陥座標」の項目206の座標位置のうち、「クラスタ」の項目210のデータを用いて選択し、各検査工程毎にクラスタ欠陥のみが表示され、「OR」を選択すると、欠陥来歴リスト8の「欠陥座標」の項目206の座標位置毎に「欠陥出現工程」の項目208のデータを逐次加算する処理を行なうことにより、各検査工程毎に、当該検査工程を含むこれまでの検査工程で検出された全ての欠陥が表示される(例えば、検査工程iについては、検査工程1〜iで検出された全ての欠陥が表示される)。また、表示条件「L」,「M」,「S」のいずれか1つを選択することにより、欠陥来歴リスト8の「欠陥座標」の項目206の座標位置と「欠陥サイズ」の項目209のデータとを用いることにより、欠陥の大きさ毎の分布表示が可能となる。
【0052】
欠陥マップ一覧表示画面11bの表示状態にあるとき、解析装置11で所定の操作をすると、選択された各解析ウエハについて、工程毎の欠陥検出数を欠陥出現工程で分けた縦積み棒グラフ(スタックチャート)を表示させることができる(スタックチャート表示画面11c)。このスタックチャートは、欠陥来歴リスト8での「欠陥出現工程」の項目208のデータを欠陥出現工程毎に加算することにより得られる。また、表示単位としても、全データ(ウエハ毎)やロット平均,全平均の表示が可能である。
【0053】
欠陥マップ一覧表示画面11bの表示状態にあるとき、解析装置11で所定の操作をすると、解析ユニット6から取り込んだカテゴリデータ10を用いて、選択された各解析ウエハについて、各検査工程毎にその工程で新たに検出した欠陥によって不良となり得るチップ数(損失チップ数)が表示される(致命率/損失チップ数表示画面11d)。
【0054】
欠陥マップ一覧表示画面11bの表示状態にあるとき、その画面11b上で、カーソルにより、所望の解析ウエハを指定し、選択ボタンを指定すると、この指定された解析ウエハに関するウエハ詳細解析表示画面11eが表示される。
【0055】
このウエハ詳細解析表示画面11eでは、この指定された解析ウエハの各検査工程での欠陥分布状況が表示されるとともに、カテゴリデータ10に基づいて得られる各チップ毎の性能の良否を表わすランクA,B,C,……を示すプローブ検査データや、指定した検査工程で検出された欠陥の分布を示す欠陥マップや、検査工程で新たに検出された欠陥数を示すグラフや、各検査工程で新たに検出された欠陥がチップの不良を引き起こす確率(致命率)を示すグラフが表示される(なお、この致命率のグラフでは、致命率が高い検査工程ほど不良となるチップが発生しやすいものであり、図示したグラフでは、検査工程3が検査する製造工程33(図1)で欠陥チップが生じ易いことを示している)。
【0056】
このようにして、解析装置11では、欠陥来歴リスト8やカテゴリデータ10を用いることにより、即座に所望のウエハの所定の工程の欠陥発生状況や不良を引き起こした工程の解析,評価を行なうことができる。
【0057】
図8は図1における検査装置12についての説明図であって、図1に対応する部分には同一符号をつけている。
【0058】
検査装置12はウエハの検査工程を実行し、これによって得られた検査結果を解析ユニット6に送るとともに、これを処理して欠陥の選別などを行なうことができるようにしたものである。図8はこの検査装置12がn番目(但し、n=1,2,……,N)の検査工程nを実行する場合を示しており、この検査装置12は、製造工程2nで処理されたウエハに対して得られた検査結果5nを、上記のように、解析ユニット6に供給して欠陥来歴リスト8の作成に供するとともに、n−1番目までの検査工程1〜n−1の検査結果51〜5n-1に基づくこのウエハの欠陥来歴リスト8を、検査を行なったウエハの識別子、例えば、品種,ロット,ウエハ番号を用いて、解析ユニット6から取得し、これを用いて検査結果5nを処理し、検査結果5nから所望の欠陥を選別するなどして、この所望の欠陥に対する情報が得られるようにする。
【0059】
例えば、図9に示すように、検査装置12で得られた検査結果5nのうち、欠陥来歴リスト8で既に登録されている欠陥の位置座標(図2での「欠陥座標」の項目206)を参照して、検査工程1〜n−1で検出された欠陥を取り除くことにより、検査工程nで新たに検出された欠陥が選別され、その情報14が得られる。これを画面表示することにより、ウエハでのかかる欠陥の分布を知ることができ、製造工程2n(図8)での欠陥の発生傾向(図9では、ウエハの周辺部に欠陥が生ずる傾向がある)などを知ることができてこれに対する対策を図るようにすることが可能となる。
【0060】
図10は図1における画像取得装置13に関する説明図であって、図1に対応する部分には同一符号をつけている。
【0061】
同図において、画像取得装置13は、検出される所望の欠陥の画像を、例えば、カメラで撮影してフィルムに保存したり、ビデオカメラで撮像して記録媒体に保存したりするものであり(このように画像を保存することを、画像取得という)、検出装置12で検出された欠陥のうちから所望の欠陥を選択して画像取得するようにする。
【0062】
図11(a)は図10での検査工程nで新たに検出されたウエハ1での欠陥分布の具体例を示すものであって、ここでは、新たな欠陥が欠陥A,B,Cの3個とする。このような欠陥の選別は、検査工程nで検出された検査結果5nを用いて作成されたウエハ1の欠陥来歴リスト8を参照することで行なわれる。画像取得装置13では、図11(a)に示すような画像が表示され、これらの欠陥A,B,Cのうちの画像取得すべき欠陥をユーザが選択することができる。
【0063】
図11(b)は、検査工程nで検出された欠陥のうち、検査工程1〜n−1のいずれかで既に検出され画像取得されている欠陥D,E,Fの分布を示すものである。これは、画像取得装置13でウエハ1の欠陥来歴リスト8の「欠陥座標」の項目206と「画像インデックス」の項目212(図2)との登録データを用いて選別されたものである。この場合も、図11(b)に示すような画像が表示され、これらの欠陥D,E,Fのうちの画像取得すべき欠陥をユーザが選択することができる。
【0064】
画像取得操作13で画像取得した欠陥については、解析ユニット6でその欠陥に固有のインデックスが設定され、検査工程nの検査結果5nに基づいて更新された欠陥来歴リスト8での「画像インデックス」の項目211(図2)のこの欠陥に対する欄、即ち、着目した欠陥の座標及び検査工程名で一意的に決まる欄にこのインデックスを登録するとともに、この欠陥の画像を記録したフィルムなどがこのインデックスが付されて保管される。
【0065】
そこで、解析装置11では、このように保管されたフィルムを使用して欠陥の画像を観察することができるし、また、例えば、図12に示すように、同じ欠陥の製造工程順での変化の過程,成長の過程なども観察することができる。同じ欠陥の画像を記録したフィルムは、当該ウエハの欠陥来歴リスト8の「欠陥座標」の項目206と「画像インデックス」の項目212(図2)との登録データから簡単に見つけ出すことができる。
【0066】
なお、図10では、画像取得装置13は、予め作成された欠陥来歴リスト8を参照して、画像を取得する欠陥の選別を行なったが、画像取得装置13独自で欠陥の図11(a),(b)で示したような選別も行なうようにしてもよい。この場合には、図10において、画像取得装置13は、検査装置12からその検査結果5nを、解析ユニット6から検査結果5n-1までの欠陥来歴リスト8を夫々取り込み、この欠陥来歴リスト8の登録データを用いることにより、検査結果5nの欠陥のうちから、図11(a),(b)に示したような所望とする欠陥を選別するようにすればよい。
【0067】
以上のように、この実施形態では、欠陥来歴リストに1ウエハ上の欠陥に関する過去の全ての情報が含まれているので、欠陥の起源が明確である有用な欠陥画像データの取得が可能である。
【0068】
なお、以上の実施形態は、半導体製造を中心としてきたが、本発明は、これにに限らず、ワークの外観検査と最終製品検査を行なう製品(例えば、磁気ディスクや回路基板など)などの製造ラインに適用することができることはいうまでもない。
【0069】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、莫大な欠陥検査データが整理されて、欠陥来歴リストとして、使いやすい形で保管されるので、解析準備作業時間を短縮し、解析時間の短縮及び解析精度の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による電子デバイス検査システムの一実施形態を示すシステム構成図である。
【図2】図1における欠陥来歴リストの一具体例を示す構成図である。
【図3】図1における解析ユニットの欠陥来歴リスト作成処理の一具体例を示すフローチャートである。
【図4】図2に示した欠陥来歴リストの総欠陥数に対する作成処理時間の関係の実験結果を示す図である。
【図5】図2に示した欠陥来歴リストの総欠陥数に対するデータ容量の関係の実験結果を示す図である。
【図6】図2に示した欠陥来歴リストのデータ圧縮した場合の総欠陥数に対するデータ容量の関係の実験結果を示す図である。
【図7】図1における解析装置の動作機能を示す図である。
【図8】図1における検査装置の機能を示す図である。
【図9】図8に示す検査装置の一処理動作を示す図である。
【図10】図1における画像取得装置の動作機能を示す図である。
【図11】図10に示す画像取得装置の一処理動作を示す図である。
【図12】図1における画像取得装置で得られる取得画像の一利用例を示す図である。
【符号の説明】
1,1a,1b ウエハ
21〜2N+1 製造工程
31〜3N 検査装置
4 プローブ検査工程
51〜5N 検査結果
6 解析ユニット
7 欠陥来歴リスト作成処理工程
8 欠陥来歴リスト
9 欠陥来歴リスト管理テーブル
10 カテゴリデータ
11 解析装置
12 検査装置
13 画像取得装置
Claims (5)
- 電子デバイスとなるワークを作業工程毎に検査装置で欠陥検査する複数の検査工程と、
該検査工程の検査結果を基に、該検査工程毎に欠陥座標と欠陥の属性情報とが登録された欠陥来歴リストを作成する解析ユニットと
を備え、
該解析ユニットは、
今回の検査工程の検査結果としての欠陥検出座標を前回の検査工程で作成された該欠陥来歴リストの欠陥座標と比較し、
(1)該今回の検査工程で新規に検出されたと判定された該欠陥検出座標を該欠陥来歴リストに欠陥座標として追加登録するとともに、該欠陥の属性情報としての検出された欠陥数を登録し、
(2)該欠陥来歴リストに既に記載されている欠陥座標の比較半径内に位置して、既に登録されている欠陥と同じと判定された欠陥の欠陥検出座標に対しては、該欠陥来歴リストに既に登録されている該欠陥座標に対応して該欠陥の属性情報としての検出された欠陥数を追加登録して、
該欠陥来歴リストを該今回の検査工程に対する欠陥来歴リストに更新することを特徴とする電子デバイス検査システム。 - 請求項1において、
前記欠陥来歴リストに登録される前記属性情報は、前記検査工程毎の欠陥数や欠陥の大きさ,欠陥の種類,欠陥座標の密集性を表わすクラスタ情報及び欠陥の画像インデックス情報を含むことを特徴とする電子デバイス検査システム。 - 請求項1または2において、
前記検査工程毎にその検査工程で新規に検出された欠陥を前記欠陥来歴リストから求め、プローブ検査結果を用いることにより、該新規に検出された欠陥がチップの不良を引き起こす確率である致命率を解析して表示する解析装置を備えたことを特徴とする電子デバイス検査システム。 - 請求項1,2または3において、
前記欠陥来歴リストにおける前記欠陥座標の画像インデックス情報を参照することにより、異なる前記検査工程で検出された座標近傍での欠陥の画像を取得する画像取得装置を備えたことを特徴とする電子デバイス検査システム。 - 請求項1〜4のいずれか1つにおいて、
前記検査装置は、検査した前記ワークに対する欠陥来歴リストを前記解析ユニットから取得して、検査結果の欠陥検出座標を取得した前記欠陥来歴リストに登録されている欠陥座標と比較し、比較の結果新規に検出されたと判断される該欠陥検出座標を表示することを特徴とする電子デバイス検査システム。
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