JP2007049126A - Test method for detecting locality fault on semiconductor wafer and test system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウエハ上の半導体チップをテストする方法及びシステムに関し、特に、ウエハ上の半導体チップの局所性不良を識別するためのテスト方法及びこれを用いるテストシステム(Testing method detecting localized failure on a semiconductor wafer and test system used therein)に関するものである。 The present invention relates to a method and a system for testing a semiconductor chip on a wafer, and more particularly, a test method for identifying a local defect of a semiconductor chip on a wafer and a test system using the same. wafer and test system used therain).
すべての半導体素子の主な要素は半導体物質のダイ(die)上に形成された集積回路である。前記ダイは通常的に半導体“チップ(chip)”と呼ばれる。半導体チップはウエハ上で数多く製造される。ウエハは研磨された薄いシリコン物質からなる。一方、ウエハはシリコン以外の他の物質でも製造されることもできる。 The main element of all semiconductor devices is an integrated circuit formed on a die of semiconductor material. The die is commonly referred to as a semiconductor “chip”. Many semiconductor chips are manufactured on a wafer. The wafer is made of a polished thin silicon material. On the other hand, the wafer can be made of other materials than silicon.
半導体チップの製造による商業性は最も競争的であり、歩留まり(すなわち、ウエハ上に製造される半導体チップの総数量のうち実際に動作する半導体チップの百分率)は商業性を考慮した場合に重要な要素となる。歩留まりの増加または減少は収益性と不良間の差として見なされる。よって、半導体チップの設計、製造及びテストのあらゆる側面は窮極的に製造の歩留まりを増加させることに焦点が合わせられる。 The commerciality of semiconductor chip manufacturing is the most competitive, and the yield (ie, the percentage of semiconductor chips that actually operate out of the total number of semiconductor chips manufactured on the wafer) is important when considering commerciality. Become an element. An increase or decrease in yield is considered as the difference between profitability and failure. Thus, all aspects of semiconductor chip design, manufacturing and testing are focused on significantly increasing manufacturing yield.
さらに複雑化した半導体チップの歩留まりを改善することは容易ではない。現在の半導体チップは非常に複雑な手順で行われる互いに異なる工程を有してウエハ上で製造される。このような複雑な手順によって行われる工程は写真工程、エッチング工程、拡散工程、イオン注入工程及び薄膜蒸着工程などのような多様な技術が含まれる。このように多くの工程を用いてウエハ上に極めて小さい構成要素及び領域が形成される。これらの構成要素及び領域は極端に狭い製造工程の許容限界を有する。実際、半導体チップの集積度が去る数十年にかけて持続的に増加することによって、製造工程と係る工程余裕度はますます減少している。 Furthermore, it is not easy to improve the yield of complicated semiconductor chips. Current semiconductor chips are manufactured on a wafer with different processes performed in a very complicated procedure. The processes performed by such a complicated procedure include various techniques such as a photographic process, an etching process, a diffusion process, an ion implantation process, and a thin film deposition process. In this way, very small components and regions are formed on the wafer using many processes. These components and areas have extremely narrow manufacturing process tolerances. In fact, as the degree of integration of semiconductor chips continues to increase over the last few decades, the manufacturing process and process margins are increasingly decreasing.
製造工程の複雑性及びそれに対応する工程上にエラーとなる可能性が高くなったため、半導体チップは製造工程のうち多くの段階において精緻にテストされなければならない。このような多くのテストは半導体チップがウエハ上に製作された直後に(すなわち、前記各半導体チップがウエハから互いに分離する前に)前記半導体チップに対して実施される。このようなテストは一般的に“ウエハレベルテスト”と呼ばれる。 Due to the complexity of the manufacturing process and the potential for errors in the corresponding processes, semiconductor chips must be tested precisely at many stages of the manufacturing process. Many such tests are performed on the semiconductor chip immediately after the semiconductor chip is fabricated on the wafer (ie, before the semiconductor chips are separated from the wafer). Such a test is generally called a “wafer level test”.
前記半導体チップがウエハから分離し完成された半導体素子を形成するためにパッケージされると更なるテストが進行される。半導体素子のパッケージ及びそれに対応する“パッケージレベルテスト”は特定対象、すなわち第3の会社によって実行される。すなわち、半導体チップの製造業者は半導体チップのパッケージ工程及びそれと係るパッケージレベルテストに直接参加しないこともある。理想的には、半導体製造業者から渡されるすべての半導体チップは良好なチップ(good chip)とすることができる。したがって、ウエハレベルテストは窮極的に完成された半導体素子を生産する一連の製造過程において重要な部分と言える。 When the semiconductor chip is packaged to separate from the wafer and form a completed semiconductor device, further testing proceeds. The package of the semiconductor device and the corresponding “package level test” are executed by a specific object, that is, a third company. That is, the semiconductor chip manufacturer may not directly participate in the semiconductor chip packaging process and its associated package level test. Ideally, all semiconductor chips delivered from the semiconductor manufacturer can be good chips. Therefore, the wafer level test can be said to be an important part in a series of manufacturing processes for producing extremely completed semiconductor devices.
さらに、半導体チップの製造業者は製造工程を経るウエハの歩留まり測定及び歩留まり傾向を理解しなければならない。第1世代の半導体チップが70%〜80%よりも低い歩留まりを示すということは一般的なことである。精緻なテスト、細密な分析及び微細な工程変化によって半導体チップの業者は99%以上の歩留まりを期待することができる。 In addition, semiconductor chip manufacturers must understand wafer yield measurement and yield trends through the manufacturing process. It is common for first generation semiconductor chips to show yields lower than 70% -80%. Through precise testing, detailed analysis, and minute process changes, semiconductor chip vendors can expect a yield of 99% or more.
歩留まりを改善するために製造業者が用いられる重要な分析手段としていわゆる“ウエハマップ(Wafer map)”というものを挙げられる。ウエハマップは半導体チップ上で実行される、少なくとも一種類の電気的テストによって不良チップ(FC)から良好なチップ(GC)を識別できるようにする。図5、図11及び図12は次に論議される例示的なウエハマップである。 An important analysis tool used by manufacturers to improve yield is the so-called “wafer map”. The wafer map allows a good chip (GC) to be identified from a defective chip (FC) by at least one type of electrical test performed on the semiconductor chip. 5, 11 and 12 are exemplary wafer maps discussed next.
製造効率性の関心は複数のウエハがバッチ(batch)単位、またはロット(lot)単位で処理されるシステムに集中されている。通常、ウエハレベルテストは増加されたり減少された歩留まりをもたらす製造工程の偏差を感知及び評価するためにロット(lot)ごとに実行される。一ロット内の各ウエハに欠陥性(すなわち、収容できない低い歩留まりを示すことを意味する。)があると判定れたら、具体的な不良分析が実施される。このような具体的な不良分析はコストの増加及び時間の消耗をもたらすが、歩留まりの改善のためには必須的なことである。よって、製造業者は最も有用な不良分析のために限られた品質管理資源を効率的な方法で適用しようとする。 Manufacturing efficiency concerns are concentrated on systems where multiple wafers are processed in batch or lot units. Typically, wafer level testing is performed on a lot basis to sense and evaluate manufacturing process deviations that result in increased or decreased yields. If it is determined that each wafer in one lot has a defect (that is, it indicates a low yield that cannot be accommodated), a specific failure analysis is performed. Such specific failure analysis increases costs and consumes time, but is essential for improving yield. Thus, manufacturers try to apply limited quality control resources in an efficient manner for the most useful failure analysis.
一ロット内のウエハに対する不良基準を決定するということは非常に重要なことである。一般的に前記ウエハは歩留まりを判断基準として用いて欠陥性ウエハであるかを判断する。すなわち、従来の技術によると、目標歩留まり(target yield)よりも低い歩留まりを示す半導体ウエハが欠陥のウエハとして見なされることができる。したがって、前記ウエハのうち第1ウエハが特定歩留まりより高い歩留まりを示す場合でも、前記第1ウエハは局所性不良チップ(localized failed chips)を有することができる。一方、前記測定されたウエハのうち第2ウエハは前記特定歩留まりより低い歩留まりを示すが、ウエハ全体にかけて均一に分布された不良チップを有することができる。この場合、前記歩留まりを改善するためには前記第2ウエハよりは、むしろ前記第1ウエハが欠陥性ウエハとして見なされることが必要とされ得る。これは、前記局所性不良チップと係る工程の欠陥が前記歩留まり低下に直接的に影響を与えることができるからである。 It is very important to determine defect criteria for wafers in a lot. In general, it is determined whether the wafer is a defective wafer by using the yield as a criterion. That is, according to the prior art, a semiconductor wafer showing a yield lower than the target yield can be regarded as a defective wafer. Accordingly, even when the first wafer among the wafers has a yield higher than a specific yield, the first wafer may have a localized failure chip. On the other hand, the second wafer among the measured wafers has a yield lower than the specific yield, but may have defective chips uniformly distributed over the entire wafer. In this case, it may be necessary to consider the first wafer as a defective wafer rather than the second wafer in order to improve the yield. This is because defects in the process related to the poor locality chip can directly affect the yield reduction.
一方、前記不良チップの位置はウエハマップによって提供することができる。しかし、前記ウエハマップのみを用いて前記局所性不良チップがウエハ内に存在するかの可否を正確に決定することは難しい。これは、前記ウエハマップのみを用いて前記局所性不良チップの判断基準を決めにくいからである。 Meanwhile, the position of the defective chip can be provided by a wafer map. However, it is difficult to accurately determine whether or not the locally defective chip exists in the wafer using only the wafer map. This is because it is difficult to determine a criterion for determining the poor locality chip using only the wafer map.
結果的に、上述の従来技術においては、歩留まりを改善するために効率的な不良分析を実施するのには限界があるといえる。 As a result, it can be said that there is a limit to efficient defect analysis in order to improve the yield in the above-described conventional technology.
さらに、従来技術では、ウエハマップ及び歩留まりデータは一連のウエハ(例えば、一ロットを構成する複数のウエハ)上のあらゆるチップを、ウエハテスタを用いて連続的に測定した後に提供される。これでは、ウエハのそれぞれに対する不良分析をリアルタイムで(inreal time)実施することは不可能である。 Further, in the prior art, the wafer map and yield data are provided after continuously measuring every chip on a series of wafers (eg, a plurality of wafers constituting one lot) using a wafer tester. This makes it impossible to perform defect analysis on each of the wafers in real time.
工程欠陥を光学的機構(optical tool)を用いてリアルタイムで検出する装置及び方法が特許文献1に“リアルタイム欠陥ソース確認(realtime defect source identification)”という名称でソメクら(Somekh et al.)によって開示されている。しかしながら、ソメクらによれば、ウエハ内に局所的に存在する局所性工程の欠陥を判断することが難しい。
本発明が解決しようとする技術的課題は、効率的な不良分析のために局所性不良モードを有する欠陥性ウエハを検出することができるテスト方法を提供することにある。 The technical problem to be solved by the present invention is to provide a test method capable of detecting a defective wafer having a local failure mode for efficient failure analysis.
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、効率的な不良分析のために局所性不良モードを有する欠陥性ウエハを検出するテストシステムを提供することにある。 Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a test system for detecting a defective wafer having a local failure mode for efficient failure analysis.
本発明の実施形態は、製造工程が終了した一ロット内における多数のウエハから欠陥性ウエハを分類するための改善された不良分析を提供する。本発明の実施形態に係る不良分析基準は単に目標歩留まりにのみ限定されるものでない。むしろ、本発明の実施形態はウエハ上での局所性不良を識別することができる。さらに、本発明の実施形態はロット単位よりはむしろウエハ単位ごとに不良情報を提供する。これによって、一ロット内のウエハそれぞれに対する不良分析をリアルタイムで実施することができる。 Embodiments of the present invention provide improved defect analysis for classifying defective wafers from a large number of wafers within a lot where the manufacturing process has been completed. The failure analysis standard according to the embodiment of the present invention is not limited only to the target yield. Rather, embodiments of the invention can identify poor locality on the wafer. Furthermore, embodiments of the present invention provide defect information for each wafer rather than for each lot. As a result, it is possible to perform defect analysis on each wafer in one lot in real time.
本発明の一実施形態によると、半導体チップを含むウエハをテストする方法が提供される。前記ウエハテスト方法は前記ウエハの不良半導体チップを示すウエハマップを生成することを含む。前記ウエハマップから濾過された不良半導体チップを示す濾過されたウエハマップを生成する。前記濾過されたウエハマップからウエハ欠陥指数を算出する。前記ウエハ欠陥指数は上限線とで比較される。 According to one embodiment of the present invention, a method for testing a wafer including semiconductor chips is provided. The wafer test method includes generating a wafer map indicating defective semiconductor chips on the wafer. A filtered wafer map indicating the defective semiconductor chips filtered from the wafer map is generated. A wafer defect index is calculated from the filtered wafer map. The wafer defect index is compared with an upper limit line.
本発明の一実施形態において、前記ウエハ欠陥指数と前記上限線との間の比較結果に基づいて前記ウエハが欠陥性であるか、または非欠陥性であるかを判断することができ、前記ウエハが欠陥性の場合前記ウエハは不良分析することができる。 In one embodiment of the present invention, it is possible to determine whether the wafer is defective or non-defective based on a comparison result between the wafer defect index and the upper limit line. If is defective, the wafer can be analyzed for defects.
他の実施形態において、前記ウエハマップを生成することは前記半導体チップに対する電気的テストを行ってテストデータを生成することと、前記テストデータに基づいて前記半導体チップのそれぞれが不良半導体チップであるか否かを判断することを含むことができる。さらに、前記ウエハマップを生成することは前記テストデータからデータファイルを形成することをさらに含むことができる。この場合、前記ウエハマップは前記データファイルから形成することができる。さらに、前記ウエハマップを生成することはモニタによって識別可能なデータを示すグラフィックファイルを生成することをさらに含むことができる。 In another embodiment, generating the wafer map includes generating test data by performing an electrical test on the semiconductor chip, and whether each of the semiconductor chips is a defective semiconductor chip based on the test data. Determining whether or not. Further, generating the wafer map can further include forming a data file from the test data. In this case, the wafer map can be formed from the data file. Further, generating the wafer map can further include generating a graphic file showing data identifiable by a monitor.
さらに他の実施形態において、前記濾過されたウエハマップは前記ウエハマップに所定の大きさを有する空間フィルタを適用することによって生成することができる。前記空間フィルタは“n×m”個のマトリックスセルを含むことができ、前記セルのそれぞれは加重係数を有することができる。前記ウエハマップは前記ウエハ上での前記半導体チップの配列と係るレイアウトマトリックスを限定する。この場合、前記濾過されたウエハマップを生成することは前記レイアウトマトリックスの前記セルにそれぞれ相応する前記半導体チップと係るテストデータ値を用いて前記空間フィルタを前記各半導体チップに適用することを含むことができる。前記空間フィルタを1つの半導体チップに適用することは、前記1つの半導体チップに対する濾過された値(filtered value)を計算することと、前記計算によって濾過された値を基準フィルタ値(reference filtered value)と比較することと、前記比較結果に基づいて前記1つの半導体チップが濾過された不良チップであるか否かを決定することを含むことができる。前記濾過された値を計算することは前記空間フィルタの前記セルの加重係数をそれぞれ前記セルに相応する前記半導体チップのテストデータ値と掛けて前記半導体チップにそれぞれ対応する加重された掛け算値(weighted product values)を算出することと、前記加重された掛け算値を加えてこれらの合計を求めることと、前記加重された掛け算値の合計を前記空間フィルタの大きさで割ることを含むことができる。前記加重係数のそれぞれは単位値を有することができ、前記テストデータ値のそれぞれは単一ビットの2進データ値(a single bit binary data value)を有することができる。また、前記基準フィルタ値は0.5とすることができる。前記濾過されたウエハマップを生成することはモニタによって識別できるデータを示すグラフィックファイルを生成することをさらに含むことができる。 In yet another embodiment, the filtered wafer map can be generated by applying a spatial filter having a predetermined size to the wafer map. The spatial filter may include “n × m” matrix cells, and each of the cells may have a weighting factor. The wafer map defines a layout matrix related to the arrangement of the semiconductor chips on the wafer. In this case, generating the filtered wafer map includes applying the spatial filter to each semiconductor chip using test data values associated with the semiconductor chips corresponding to the cells of the layout matrix, respectively. Can do. Applying the spatial filter to one semiconductor chip includes calculating a filtered value for the one semiconductor chip, and using the filtered value by the calculation as a reference filter value. And determining whether the one semiconductor chip is a filtered defective chip based on the comparison result. The filtered value is calculated by multiplying the weighting factor of the cell of the spatial filter by a test data value of the semiconductor chip corresponding to the cell, respectively, and a weighted multiplied value corresponding to the semiconductor chip. calculating product values), adding the weighted multiplication values to obtain a sum thereof, and dividing the weighted multiplication value sum by the size of the spatial filter. Each of the weighting factors may have a unit value, and each of the test data values may have a single bit binary data value. The reference filter value may be 0.5. Generating the filtered wafer map can further include generating a graphic file showing data that can be identified by a monitor.
さらに他の実施形態において、前記濾過されたウエハマップから前記ウエハ欠陥指数値を算出することは、前記濾過された不良半導体チップで構成され固有の値を有する少なくとも1つのグループを定義することと、前記少なくとも1つのグループ値を用いて前記ウエハ欠陥指数値を算出することを含むことができる。前記少なくとも1つのグループ値を用いて前記ウエハ欠陥指数値を算出することは前記グループ値の二乗値(squares)を算出することと、前記二乗値の合計の平方根(square root)を求めることと、前記平方根を前記ウエハ上の前記半導体チップの全体数で割ることを含むことができる。 In yet another embodiment, calculating the wafer defect index value from the filtered wafer map defines at least one group comprised of the filtered defective semiconductor chips and having a unique value; The method may include calculating the wafer defect index value using the at least one group value. Calculating the wafer defect index value using the at least one group value includes calculating a square value of the group value and obtaining a square root of a sum of the square values; Dividing the square root by the total number of the semiconductor chips on the wafer may be included.
さらに他の実施形態において、前記上限線は前記ウエハ上の前記半導体チップと類似の半導体チップをテストして得られた実際のテストデータを用いて決めることができる。前記上限線は前記実際のテスタデータの統計的モデルまたは数学的表現を用いて決められることができる。 In still another embodiment, the upper limit line can be determined using actual test data obtained by testing a semiconductor chip similar to the semiconductor chip on the wafer. The upper limit line may be determined using a statistical model or mathematical representation of the actual tester data.
本発明の他の様態によると、ウエハが欠陥性であるか否かを判断する方法は前記ウエハ上の濾過された不良半導体チップで構成された少なくとも1つの空間的グループを定義することを含む。前記少なくとも1つの空間的グループと係ってウエハ欠陥指数値を計算し、前記ウエハの欠陥指数値を上限線と比較する。 According to another aspect of the invention, a method for determining whether a wafer is defective includes defining at least one spatial group composed of filtered defective semiconductor chips on the wafer. A wafer defect index value is calculated for the at least one spatial group, and the defect index value of the wafer is compared with an upper limit line.
本発明の一実施形態において、前記少なくとも1つの空間的グループを定義することは、前記ウエハ上の不良半導体チップを表示するテストデータからウエハマップを生成することと、前記ウエハマップに空間フィルタを適用して濾過されたウエハマップを生成することと、前記濾過されたウエハマップ上の濾過された不良半導体チップを少なくとも1つのグループにグルーピングすることを含むことができる。前記ウエハテスト方法は、一ロット内のウエハそれぞれに対して順次に適用することができ、前記ウエハテスト方法は前記ウエハマップ及び前記濾過されたウエハマップからグラフィックファイルを生成することをさらに含むことができる。前記各グラフィックファイルは前記一ロット内のウエハをテストするうちに前記各ウエハのテストデータをモニタによってリアルタイムで表示することができる。前記ウエハマップを生成することは、前記半導体チップに電気的テストを進行して前記テストデータを生成することと、前記テストデータからデータファイルを生成することと、前記データファイルから前記ウエハマップを生成することと、前記テストデータに基づいて前記半導体チップのそれぞれが不良半導体チップであるか否かを判断することを含むことができる。 In one embodiment of the present invention, defining the at least one spatial group includes generating a wafer map from test data for displaying defective semiconductor chips on the wafer, and applying a spatial filter to the wafer map. Generating a filtered wafer map and grouping the filtered defective semiconductor chips on the filtered wafer map into at least one group. The wafer test method can be sequentially applied to each wafer in a lot, and the wafer test method further includes generating a graphic file from the wafer map and the filtered wafer map. it can. Each graphic file can display the test data of each wafer in real time on a monitor while testing the wafers in the one lot. Generating the wafer map includes generating an electrical test on the semiconductor chip to generate the test data, generating a data file from the test data, and generating the wafer map from the data file. And determining whether each of the semiconductor chips is a defective semiconductor chip based on the test data.
他の実施形態において、前記ウエハ欠陥指数値と前記上限線間の比較結果に基づいて前記ウエハが欠陥性であることと判断された場合に前記ウエハは不良として分析される。 In another embodiment, the wafer is analyzed as defective when it is determined that the wafer is defective based on a comparison result between the wafer defect index value and the upper limit line.
さらに他の実施形態において、前記空間フィルタは“n×m”形態のマトリックスを構成するセルを含むことができ、前記セルのそれぞれは加重係数(weighting coefficient)を有することができる。前記ウエハマップは前記ウエハ上での前記半導体チップの配列と係るレイアウトマトリックスを限定することと、前記濾過されたウエハマップを生成することは前記レイアウトマトリックスの前記セルにそれぞれ相応する前記半導体チップと係るテストデータ値を用いて前記空間フィルタを前記各半導体チップに適用することを含むことができる。 In still another embodiment, the spatial filter may include cells constituting a matrix of “n × m” type, and each of the cells may have a weighting coefficient. The wafer map defines a layout matrix relating to the arrangement of the semiconductor chips on the wafer, and generating the filtered wafer map relates to the semiconductor chips corresponding to the cells of the layout matrix, respectively. Applying the spatial filter to each semiconductor chip using a test data value may be included.
さらに他の実施形態において、前記空間フィルタを1つの半導体チップに適用することは、前記1つの半導体チップに対する濾過された値を計算することと、前記計算の濾過された値を基準フィルタ値と比較することと、前記比較結果に基づいて前記1つの半導体チップが濾過された不良チップであるか否かを決定することを含むことができる。前記濾過された値を計算することは、前記空間フィルタの前記セルの加重係数をそれぞれ前記セルに相応する前記半導体チップのテストデータ値と掛けて前記半導体チップにそれぞれ対応する加重された掛け算値を算出することと、前記加重された掛け算値を加えてこれらの合計を求めることと、前記加重された掛け算値の合計を前記空間フィルタの大きさで割ることを含むことができる。前記加重係数のそれぞれは単位値を有することができ、前記テストデータ値のそれぞれは単一ビットの2進データ値を有することができる。また、前記基準フィルタ値は0.5とすることができる。 In yet another embodiment, applying the spatial filter to one semiconductor chip includes calculating a filtered value for the one semiconductor chip and comparing the filtered value of the calculation to a reference filter value. And determining whether the one semiconductor chip is a filtered defective chip based on the comparison result. The filtering value is calculated by multiplying the weighting factor of the cell of the spatial filter by the test data value of the semiconductor chip corresponding to the cell, and multiplying the weighted multiplication value corresponding to the semiconductor chip, respectively. Calculating, adding the weighted multiplication values to obtain a sum of these, and dividing the weighted multiplication value sum by the size of the spatial filter. Each of the weighting factors may have a unit value, and each of the test data values may have a single bit binary data value. The reference filter value may be 0.5.
さらに他の実施形態において、前記上限線は前記ウエハ上の前記半導体チップと類似の半導体チップをテストして得られた実際のテストデータを用いて決めることができる。前記上限線は前記実際のテスタデータの統計的モデルまたは数学的表現を用いて決められることができる。 In still another embodiment, the upper limit line can be determined using actual test data obtained by testing a semiconductor chip similar to the semiconductor chip on the wafer. The upper limit line may be determined using a statistical model or mathematical representation of the actual tester data.
本発明のさらに他の様態によると、ウエハをテストするテストシステムが提供される。前記テストシステムは前記ウエハ上に形成された半導体チップに対する電気的テストを実行して前記電気的テストに相応するテストデータを生成させるウエハテスタ及び前記テストデータをデータファイルとしてデータベースに保存する制御器を含む。前記制御器は前記データベースと共に少なくとも1つのソフトウェアモジュールを実行させる。前記少なくとも1つのソフトウェアモジュールは、前記テストデータから前記半導体チップのうち不良半導体チップを表示するウエハマップを生成することと、前記ウエハマップから濾過された不良半導体チップを表示する濾過されたウエハマップを生成することと、前記濾過された不良半導体チップで構成される少なくとも1つの空間的グループを限定することと、前記少なくとも1つの空間的グループと係るウエハ欠陥指数値を算出することと、前記ウエハ欠陥指数値を上限線と比較することのうち、少なくともいずれか1つを実行する。 According to yet another aspect of the invention, a test system for testing a wafer is provided. The test system includes a wafer tester that performs an electrical test on a semiconductor chip formed on the wafer and generates test data corresponding to the electrical test, and a controller that stores the test data in a database as a data file. . The controller causes at least one software module to execute with the database. The at least one software module generates a wafer map that displays defective semiconductor chips among the semiconductor chips from the test data, and generates a filtered wafer map that displays defective semiconductor chips filtered from the wafer map. Generating, limiting at least one spatial group comprised of the filtered defective semiconductor chips, calculating a wafer defect index value for the at least one spatial group, and the wafer defect At least one of comparing the exponent value with the upper limit line is performed.
本発明の一実施形態において、前記制御器によって動作するモニタをさらに含むことができる。前記モニタは前記ウエハマップ及び前記濾過されたウエハマップをリアルタイムで、そしてグラフの形態で表示することができる。前記モニタは前記ウエハ欠陥指数値と前記上限線間の比較結果に基づいて前記ウエハが欠陥性であるかに対することを表示する機能をさらに含むことができる。 In one embodiment of the present invention, a monitor operated by the controller may be further included. The monitor can display the wafer map and the filtered wafer map in real time and in the form of a graph. The monitor may further include a function of displaying whether the wafer is defective based on a comparison result between the wafer defect index value and the upper limit line.
他の実施形態において、前記ウエハテスタは複数のウエハテスタを含むことができる。前記複数のウエハテスタのそれぞれは前記ウエハに対し互いに異なる電気的テスト項目を測定することができる。 In another embodiment, the wafer tester may include a plurality of wafer testers. Each of the plurality of wafer testers can measure different electrical test items for the wafer.
さらに他の実施形態において、前記少なくとも1つのソフトウェアモジュールは前記データベース内に保存することができる。また、前記少なくとも1つのソフトウェアモジュールは前記制御器で実行される運営システム(operating system)によって動作することができる。 In yet another embodiment, the at least one software module can be stored in the database. The at least one software module may be operated by an operating system executed by the controller.
さらに他の実施形態において、前記制御器は前記テストシステムの作業者の介入なしに前記少なくとも1つのソフトウェアを動作させるため自動化されたテスト命令語を実行することができる。 In yet another embodiment, the controller can execute automated test instructions to run the at least one software without intervention of an operator of the test system.
本発明によれば、ウエハの歩留まりに依存せず空間フィルタを用いてウエハの欠陥指数を算出する。よって、ウエハ内の局所性不良モードを効率的に検出することができる。また、ウエハのそれぞれの電気的測定がウエハテスタによって終了される度に前記ウエハ欠陥指数が算出される。したがって、すべてのウエハに対してリアルタイムで不良分析を行うことができる。 According to the present invention, the defect index of a wafer is calculated using a spatial filter without depending on the yield of the wafer. Therefore, the locality failure mode in the wafer can be detected efficiently. In addition, the wafer defect index is calculated every time the electrical measurement of each wafer is completed by the wafer tester. Therefore, failure analysis can be performed on all wafers in real time.
以下、添付した図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を詳しく説明する。しかしながら、本発明は、ここで説明する実施形態に限られず、他の形態で具体化されることもある。むしろ、ここで紹介される実施形態は開示された発明が完成されていることを示すと共に、当業者に本発明の思想を十分に伝えるために提供するものである。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein, and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to demonstrate that the disclosed invention has been completed and to fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art.
本発明の第1実施形態は、図1A及び図1Bに示す工程フローチャートと係って説明される。この工程フローチャートは従来のテスト方法と係る短所を解決する一ロット内のウエハをテストする例示的な方法を示している。特に、この方法は個々のウエハ上の局所性不良を検出してウエハのそれぞれに対する不良分析をリアルタイムで(inreal time)実行されることを提供する。 The first embodiment of the present invention will be described in connection with the process flowchart shown in FIGS. 1A and 1B. The process flow chart illustrates an exemplary method for testing wafers in a lot that overcomes the disadvantages associated with conventional test methods. In particular, the method provides for detecting locality defects on individual wafers and performing defect analysis on each of the wafers in real time.
図1Aを参照すると、本実施形態による方法はテストされる製品種類を選択することから始まる(段階31)。製品種類は少なくとも1つの特定半導体チップ設計に該当するものである。半導体チップにおける多くの他の種類及び/またはバージョン(versions)は一般的な製造装置を用いて製作することができる。製品の種類を選択する段階(31)は、自動化されたテスト装置を用いて選択された製品種類と係る一連のテスト項目をメモリから引き出せることができる。次に、自動化されたテスト制御器が前記一連のテスト項目にしたがってテスト装置をターンオン及び/または構成することができる。一方、製品種類を選択する段階(31)はウエハテスト装置上での特定ウエハに対するテストを実行しなければならない作業者に一連の命令語を提供することができる。ここで、前記“特定ウエハ”は、テストデータが得られたウエハまたはテストされるウエハをただ一ロット内での他のウエハから区別するために用いられる用語である。 Referring to FIG. 1A, the method according to the present embodiment begins by selecting a product type to be tested (step 31). The product type corresponds to at least one specific semiconductor chip design. Many other types and / or versions of semiconductor chips can be manufactured using common manufacturing equipment. The step (31) of selecting the product type can retrieve from the memory a series of test items related to the selected product type using an automated test apparatus. The automated test controller can then turn on and / or configure the test equipment according to the series of test items. On the other hand, the step (31) of selecting the product type can provide a series of commands to an operator who has to perform a test on a specific wafer on the wafer test apparatus. Here, the “specific wafer” is a term used to distinguish a wafer from which test data is obtained or a wafer to be tested from other wafers in a single lot.
テストすべき製品種類を選択した後に空間フィルタ(spatial filter)を限定する(段階33)。前記空間フィルタは、前記特定ウエハ上での相対的な位置による半導体チップを連関させる幾何学的なパターンまたは数学的な関連性を提供することができる。前記空間フィルタは多くの他の形態を有することができる。しかし、図2に示された例においては2次元の(例えば、行及び列)マトリックス状の空間フィルタを提示する。2次元のマトリックスを選択することは個々の半導体チップがウエハ上に行(rows)及び列(columns)にしたがって2次元的に配列できるように製造されるので便利である。 After selecting the product type to be tested, a spatial filter is defined (step 33). The spatial filter may provide a geometric pattern or a mathematical relationship that links semiconductor chips according to their relative positions on the specific wafer. The spatial filter can have many other forms. However, the example shown in FIG. 2 presents a two-dimensional (eg, row and column) matrix-like spatial filter. Choosing a two-dimensional matrix is convenient because individual semiconductor chips are manufactured so that they can be two-dimensionally arranged on the wafer according to rows and columns.
2次元のマトリックスが空間フィルタとして提供されると、前記空間フィルタは“n”個の行及び“m”個の列を含むように示されることができる。よって、前記空間フィルタの大きさは前記行及び列の倍(multiplication)として示されることができる。例えば、図2に示された予期的空間フィルタ(SF)は3個の行及び3個の列を含み、“9”に該当する大きさを有する。さらに、前記マトリックス内の各セル(すなわち、行及び列の各交差点、または図2のC1〜C9)は加重係数(weighting coefficient)を割り当てられることができる。前記加重係数は前記空間フィルタの加重値を限定する。 If a two-dimensional matrix is provided as a spatial filter, the spatial filter can be shown to include “n” rows and “m” columns. Thus, the size of the spatial filter can be expressed as a multiplication of the row and column. For example, the predictive spatial filter (SF) shown in FIG. 2 includes three rows and three columns, and has a size corresponding to “9”. Further, each cell in the matrix (i.e., each row and column intersection, or C1-C9 in FIG. 2) can be assigned a weighting coefficient. The weighting factor limits the weighting value of the spatial filter.
一実施形態において、空間フィルタを限定する段階33は前記空間フィルタの大きさ及び加重値を限定することを含む。後述するように、大きさ及び加重値によって適切に限定された空間フィルタは加重フィルタ(すなわち、低域空間フィルタ;low−pass spatial filter)の役割をする。しかし、前記空間フィルタの大きさ及び加重値は、テストされられる製品の種類及びウエハと係って区別される不良モードによって変化することができる。特に、テスト方法によって区別される局所性不良の大きさ(最小及び/または最大)は空間フィルタの定義によって決定することができる。 In one embodiment, limiting the spatial filter 33 includes limiting the size and weight of the spatial filter. As will be described later, the spatial filter appropriately limited by the size and the weighting value serves as a weighting filter (that is, a low-pass spatial filter). However, the size and weight of the spatial filter can vary depending on the type of product being tested and the failure mode distinguished with respect to the wafer. In particular, the magnitude (minimum and / or maximum) of locality defects distinguished by the test method can be determined by the definition of the spatial filter.
製品の種類及び識別されるべき不良モードを考慮した場合、適切な大きさ及び加重値を有する空間フィルタは類似の半導体チップ上において進行された過去のテスト結果から得られた経験的なデータと係って定義することができる。空間フィルタを構成する各セルの加重係数及び空間フィルタの大きさは、潜在的な局所性不良と係ってテスト方法の明確性に影響を与えられる。 When considering the type of product and the failure mode to be identified, a spatial filter with the appropriate size and weight is associated with empirical data obtained from past test results run on similar semiconductor chips. Can be defined. The weighting factor of each cell constituting the spatial filter and the size of the spatial filter can affect the clarity of the test method in relation to potential locality defects.
一応、空間フィルタが定義されると、本発明によるテスト方法は目標欠陥指数値DIに対する上限線UCLを決定する。前記欠陥指数値はウエハの電気的/機能的テストから得られたテストデータから算出された値である(段階47参照)。前記上限線UCLは、特定ウエハが欠陥性ウエハであるか、または非欠陥性ウエハであるかを判断するための基準である。特定ウエハに対して算出された欠陥指数値DIが設定された上限線UCLよりも大きい場合、前記特定ウエハは不良分析されるべきウエハに該当する。一般的にウエハに対する前記上限線UCLは、ウエハ上に形成された半導体素子の持続的な生産とともに増加する。すなわち、さらに高い歩留まりを予測するためには上限線UCLも増加させねばならない。 Once the spatial filter is defined, the test method according to the present invention determines an upper limit line UCL for the target defect index value DI. The defect index value is a value calculated from test data obtained from an electrical / functional test of the wafer (see step 47). The upper limit line UCL is a reference for determining whether the specific wafer is a defective wafer or a non-defective wafer. When the defect index value DI calculated for the specific wafer is larger than the set upper limit line UCL, the specific wafer corresponds to a wafer to be analyzed for defects. In general, the upper limit line UCL for a wafer increases with continuous production of semiconductor elements formed on the wafer. That is, to predict a higher yield, the upper limit line UCL must be increased.
定義された空間フィルタ及び設定された上限線とともに特定ウエハを選択してテストする(段階35)。前記特定ウエハの選択は前記特定ウエハと係るビン番号(bin number)または識別ラベル(label)を用いて1つのウエハロットから自動的に行うことができる。このようなウエハの選択後に前記特定ウエハはテストされる(段階37)。 A specific wafer is selected and tested with the defined spatial filter and the set upper limit line (step 35). The selection of the specific wafer can be automatically performed from one wafer lot using a bin number or an identification label associated with the specific wafer. After such wafer selection, the specific wafer is tested (step 37).
前記特定ウエハは少なくとも一種類の電気的及び/または機能的テストプログラムを用いて測定することができる。例えば、回路の開放/短絡(open/short)テストのような直流テスト(DC test)が進行される。さらに、またはこれとは別途に、交流テスト(AC test)が進行される。前記交流テストは特定機能、マルチテスト(march test)及び/またはチェッカーボードテスト(checker board test)を含むことができる。各半導体チップは一連の電気的テスト中に1つのテスト項目に対して決められた範囲内の許容された値を示す良好なチップに該当する一方、他の1つのテスト項目に対しては決められた範囲を脱する不良チップに該当することができる。1つのウエハ上において行われるそれぞれの電気的テストに対する結果は前記ウエハ上の各半導体チップと係ってメモリ(すなわち、データベース)内に保存することができる。このようなテスト結果の保存は、一ロット内の多数のウエハが他のテストステーションに移動されて他のウエハテスタによって測定される前に、1つのウエハテスタ上で最もよく測定されるので重要である。すなわち、テストデータは一ロット内の多数のウエハのうち、各ウエハに対して、そして特定ウエハ上で行われる一連のテスト項目のうち、各テスト項目に対してウエハ識別番号及びテストビン番号(bin number)によって選別されなければならない。 The specific wafer can be measured using at least one electrical and / or functional test program. For example, a direct current test (DC test) such as an open / short test of a circuit is performed. In addition or separately, an AC test (AC test) is performed. The AC test may include a specific function, a multi test, and / or a checker board test. Each semiconductor chip is a good chip that exhibits an acceptable value within the range determined for one test item during a series of electrical tests, while it is determined for the other test item. It can correspond to a defective chip that goes out of range. The results for each electrical test performed on a wafer can be stored in memory (ie, a database) for each semiconductor chip on the wafer. Such storage of test results is important because many wafers in a lot are best measured on one wafer tester before being moved to another test station and measured by another wafer tester. That is, the test data includes a wafer identification number and a test bin number (bin number) for each wafer among a large number of wafers in one lot, and for each test item among a series of test items performed on a specific wafer. ) Must be sorted out.
テストデータは特定ウエハと係った少なくとも1つのデータファイル内に記録されることができる(段階39)。テストデータは、テスト判定基準と係って各テスト項目別、または累積されたテスト項目に対して各半導体チップを良好なチップ、または不良チップに分類するのに用いられる。一応、テストデータがデータファイル内に保存されるとウエハマップが生成される(段階41)。 Test data can be recorded in at least one data file associated with a particular wafer (step 39). The test data is used to classify each semiconductor chip as a good chip or a defective chip for each test item or an accumulated test item in relation to a test determination criterion. Once the test data is stored in the data file, a wafer map is generated (step 41).
“ウエハマップ”は特定ウエハ上の半導体チップに対する品質(すなわち、良品または不良品)だけでなくこれと係るデータを表記する空間的なグラフを意味する用語である。よって、ウエハマップは作業者が肉眼で確認することができるグラフのデータファイルとすることができる。一方、ウエハマップは、単純に特定ウエハ上の半導体チップに対する品質を設定する、データファイル内に保存されたデータを意味することができる。また、“ウエハマップに空間フィルタを適用する”という表現は、空間フィルタ内に含まれた加重係数がウエハマップの基礎となるデータに数学的に適用される少なくとも1つの工程を内包する。 “Wafer map” is a term that refers to a spatial graph that represents not only the quality (ie, good or defective) of semiconductor chips on a specific wafer, but also the data associated therewith. Therefore, the wafer map can be a graph data file that can be confirmed by the operator with the naked eye. On the other hand, a wafer map can mean data stored in a data file that simply sets the quality for a semiconductor chip on a specific wafer. In addition, the expression “applying a spatial filter to a wafer map” includes at least one step in which a weighting factor included in the spatial filter is mathematically applied to data on which the wafer map is based.
例示的なウエハマップWMの一部が図3に示されている。前記ウエハマップは四角形状、すなわち第1ないし第6行及び第1ないし第5列で構成される2次元の平面マトリックス60として表現される。個々の半導体チップは平面マトリックス60によって定義された各セルC11〜C65内に形成される。平面マトリックス60も特定ウエハ上の仮想チップ(virtual chips;例えば、セルC11、C12、C21、C31を占めるウエハの端部内に形成された非動作のチップ領域)を定義する。仮想チップを表記する理由は、平面マトリックスが四角形であるのに対してそれに相応するウエハは円形であるからである。図3を参照すると、マトリックス60内において、良好なチップはテストデータ値“1”として表示され、不良チップ(斜線で示したチップ)はテストデータ値“0”として表示される。 A portion of an exemplary wafer map WM is shown in FIG. The wafer map is expressed as a square shape, that is, as a two-dimensional planar matrix 60 composed of first to sixth rows and first to fifth columns. Individual semiconductor chips are formed in each of the cells C11 to C65 defined by the planar matrix 60. The planar matrix 60 also defines virtual chips (virtual chips; for example, non-operating chip regions formed in the edge of the wafer occupying the cells C11, C12, C21, C31). The reason why the virtual chip is described is that the planar matrix is a square while the corresponding wafer is a circle. Referring to FIG. 3, in the matrix 60, a good chip is displayed as a test data value “1”, and a defective chip (a chip indicated by hatching) is displayed as a test data value “0”.
上述したように、ウエハマップはマクロテスト(macro−test)または1つの特定テスト項目に基づいて生成することができる(段階41)。マクロテストに基づいて生成されたウエハマップにおいて、良好なチップ(good chip)は一連のテスト項目に対するすべての許容基準を満足させる半導体チップを意味し、不良チップ(failed chip)は一連のテスト項目のうち、少なくとも1つのテスト項目に対する許容基準を脱する半導体チップを意味する。しかし、良好なチップ及び不良チップにおける表記は1つの特定テスト項目に対するウエハマップまたは一連のテスト項目に対するウエハマップ上に表示することができる。 As described above, the wafer map can be generated based on a macro-test or one specific test item (step 41). In a wafer map generated based on a macro test, a good chip means a semiconductor chip that satisfies all acceptance criteria for a series of test items, and a failed chip indicates a series of test items. Of these, it means a semiconductor chip that deviates from the acceptance criteria for at least one test item. However, the notation for good and bad chips can be displayed on a wafer map for one specific test item or a wafer map for a series of test items.
上述のウエハマップは濾過されたウエハマップFWMに変換される(段階43)。例えば、図3に示された前記ウエハマップWMは図2を参照して説明された空間フィルタSFを用いて図4の濾過されたウエハマップFWMに変換することができる。 The above-described wafer map is converted into a filtered wafer map FWM (step 43). For example, the wafer map WM shown in FIG. 3 can be converted into the filtered wafer map FWM of FIG. 4 using the spatial filter SF described with reference to FIG.
前記濾過されたウエハマップは、ウエハマップに定義された空間フィルタを適用することによって生成される。一実施形態において、ウエハマップに空間フィルタを適用することは空間フィルタマトリックス内の加重係数にレイアウトマトリックス内の半導体チップと係るテストデータ値を1対1で掛けることによって達成することができる。すなわち、本発明の一実施形態において半導体チップはレイアウトマトリックス60によるウエハ上に配列される。前記レイアウトマトリックス60はウエハ上の半導体チップと空間的に対応する適切な限定内容(例えば、幾何学的な形態または数学的な関連性)を有することができる。所定の大きさ及び加重値を有する空間フィルタはレイアウトマトリックス60上にチップ単位で適用できるようにレイアウトマトリックス60側面で定義することができる。 The filtered wafer map is generated by applying a spatial filter defined on the wafer map. In one embodiment, applying a spatial filter to the wafer map can be accomplished by multiplying a weighting factor in the spatial filter matrix by one-to-one with test data values associated with semiconductor chips in the layout matrix. That is, in one embodiment of the present invention, the semiconductor chips are arranged on the wafer by the layout matrix 60. The layout matrix 60 may have appropriate limitations (e.g., geometrical form or mathematical relevance) that spatially correspond to the semiconductor chips on the wafer. A spatial filter having a predetermined size and weight can be defined on the side of the layout matrix 60 so that it can be applied on the layout matrix 60 in units of chips.
一例として、9個のセルを有し各セルに割り当てられた加重係数が“1.0”である3×3形態の空間フィルタを仮定する。続いて、レイアウトマトリックス60の第1セル(すなわち、セルC11)を始めとして、前記空間フィルタがレイアウトマトリックスの各セルに順次に適用される。前記空間フィルタを適用する間、特定セルに隣接した多数のセルが空間フィルタによってウエハマップ上に置かれる。前記セルの加重値及び前記セルに対応する半導体チップのテストデータ値は前記特定セルに対する濾過された値Pを決定するための数学式に適用される。半導体チップのそれぞれに対するテストデータ値は前記半導体チップのテスト結果から得られる。一例として、良好なチップ及び不良チップを表示する例示的なテストデータ値として“1”及び“0”が用いられる。 As an example, a 3 × 3 spatial filter having nine cells and having a weighting factor “1.0” assigned to each cell is assumed. Subsequently, the spatial filter is sequentially applied to each cell of the layout matrix including the first cell (ie, cell C11) of the layout matrix 60. During application of the spatial filter, a number of cells adjacent to a particular cell are placed on the wafer map by the spatial filter. The weight value of the cell and the test data value of the semiconductor chip corresponding to the cell are applied to a mathematical formula for determining the filtered value P for the specific cell. The test data value for each of the semiconductor chips is obtained from the test result of the semiconductor chip. As an example, “1” and “0” are used as exemplary test data values to display good and bad chips.
図3のレイアウトマトリックス内のセルC43に対する例示的な空間マトリックスはセルC32、C33、C34、C42、C43、C44、C52、C53及びC54を含むことができる。前記レイアウトマトリックスによってウエハ上で識別される半導体チップと係るテストデータ値はそれぞれ前記半導体チップに相応する空間フィルタのセルの加重係数と掛けられ、このような掛け算の結果から前記セルC43に対する濾過された値(filtered value)Pを算出する。 An exemplary spatial matrix for cell C43 in the layout matrix of FIG. 3 may include cells C32, C33, C34, C42, C43, C44, C52, C53, and C54. The test data value associated with the semiconductor chip identified on the wafer by the layout matrix is multiplied by the weighting factor of the cell of the spatial filter corresponding to the semiconductor chip, and the result of such multiplication is filtered for the cell C43. The value (filtered value) P is calculated.
レイアウトマトリックス内の各セルに対する濾過された値Pは多様な数式を用いて算出することができる。例えば、前記濾過された値Pを計算するのにあって、次の数式1が用いられる。 The filtered value P for each cell in the layout matrix can be calculated using various mathematical formulas. For example, in calculating the filtered value P, the following Equation 1 is used.
ここで、“j”は空間フィルタマトリックスによって定義されるレイアウトマトリックス内の各セルの位置であり、“S”は前記レイアウトマトリックス内のセルに相応する半導体チップと係るテストデータ値(例えば、“1”または“0”)であり、“W”は半導体チップに相応する空間フィルタマトリックスのセルに割り当てられた加重係数である。また、“m”及び“n”はそれぞれ空間フィルタマトリックスの行及び列の個数である。 Here, “j” is the position of each cell in the layout matrix defined by the spatial filter matrix, and “S” is a test data value (for example, “1” associated with the semiconductor chip corresponding to the cell in the layout matrix). "W" is a weighting factor assigned to the cell of the spatial filter matrix corresponding to the semiconductor chip. “M” and “n” are the number of rows and columns of the spatial filter matrix, respectively.
図3に示されたレイアウトマトリックス内のセルC43に適用される空間フィルタが3×3形態を有し空間フィルタの加重係数Wが“1.0”の単位値を有するものと仮定した場合、前記セルC43の濾過された値Pは0.33である。濾過されたチップの不良可否を判定するための基準フィルタ値(reference filtered value)Prefを0.5として決定する場合、前記セルC43は図4の濾過されたウエハマップ内で濾過された不良チップ(filtered failed chip)として分類される。上述の手続きは、図4に示された部分レイアウトマトリックスと係るあらゆる実際の半導体チップに対する不良可否を判定するのに採用される算出方式の一例である。 Assuming that the spatial filter applied to the cell C43 in the layout matrix shown in FIG. 3 has a 3 × 3 configuration and the weighting factor W of the spatial filter has a unit value of “1.0”, The filtered value P of cell C43 is 0.33. When a reference filtered value Pref for determining whether a filtered chip is defective or not is determined as 0.5, the cell C43 has a defective chip filtered in the filtered wafer map of FIG. classified as filtered failed chip). The above-described procedure is an example of a calculation method employed for determining whether or not a defect is present for any actual semiconductor chip related to the partial layout matrix shown in FIG.
前記基準フィルタ値Prefとして0.5を採用することは一例であり、所望の濾過効果が違う場合に前記基準フィルタ値Prefは0.5以外の他の値を有することもある。 Employing 0.5 as the reference filter value Pref is an example, and the reference filter value Pref may have a value other than 0.5 when the desired filtering effect is different.
上述の例において、前記空間フィルタがセルC22に適用される場合、前記空間フィルタはいくつかの仮想チップ(virtual chips;すなわち、C11、C12、C21及びC31)上に置かれることがある。これに関して、これら仮想チップはセルC22に対する濾過された値を計算するために良好なチップ(good chip)に相応するデータ値を有することによって仮定することができる。 In the above example, if the spatial filter is applied to cell C22, the spatial filter may be placed on several virtual chips (ie, C11, C12, C21 and C31). In this regard, these virtual chips can be assumed by having data values corresponding to good chips to calculate the filtered values for cell C22.
図5A及び図5Bは上述の例と類似のテスト方法を用いてウエハマップ70から生成され濾過されたウエハマップ71を比較して示した図である。ウエハマップ70内に分布された多数の不良チップFCが適切な加重値を有する空間フィルタを介して濾過されることによって、特定ウエハ上の前記ウエハマップ70は前記不良チップFCの分布とは非常に相異なる分布を示す多様な群集形態の濾過された不良チップFFCからなる濾過されたウエハマップ71に変換される。これら濾過された不良チップFFCの群集は特定ウエハに適用された工程と係って少なくとも1つの局所性不良を現わすことができる。 FIGS. 5A and 5B show a comparison of a filtered wafer map 71 generated from the wafer map 70 using a test method similar to the above example. A large number of defective chips FC distributed in the wafer map 70 are filtered through a spatial filter having an appropriate weight value, so that the wafer map 70 on a specific wafer is very different from the distribution of the defective chips FC. It is converted into a filtered wafer map 71 consisting of filtered defective chips FFC in various crowd forms showing different distributions. These filtered clusters of defective chips FFC can exhibit at least one locality defect in connection with the process applied to the specific wafer.
図1Aのフローチャート(flow chart)を再び参照すると、前記濾過されたウエハマップ71が段階45で生成した後に、前記濾過されたウエハマップ71内の濾過された不良チップFFCのグルーピングが進行される(段階45)。前記グルーピングはテストシステムの作業者とともに、またはテストシステムの作業者なしに進行される視覚的なマッピング(mapping)に係る算出及び/またはデータ処理に係る算出に該当することができる。 Referring again to the flow chart of FIG. 1A, after the filtered wafer map 71 is generated in step 45, grouping of the filtered defective chips FFC in the filtered wafer map 71 proceeds (see FIG. 1A). Step 45). The grouping may correspond to a calculation related to visual mapping and / or a calculation related to data processing performed with or without a test system worker.
図6は図5Bの濾過された不良チップをさらに示す図であり、前記濾過された不良チップから構成される4個の互いに異なるグループを示している。前記グループのそれぞれは大きさを有する。すなわち、第1及び第4グループG1、G4はそれぞれ隔離された1つの単一チップを有し、第2及び第3グループG2、G3はそれぞれ133個のチップ及び5個のチップを有する。よって、前記第1及び第4グループG1、G4のそれぞれは“1”という大きさを有し、前記第2及び第3グループG2、G3はそれぞれ“133”及び“5”という大きさを有する。前記グループの大きさは前記グループに与えられる固有の値として見なされる。 FIG. 6 further illustrates the filtered defective chip of FIG. 5B, showing four different groups of the filtered defective chips. Each of the groups has a size. That is, the first and fourth groups G1 and G4 each have one isolated single chip, and the second and third groups G2 and G3 have 133 chips and 5 chips, respectively. Accordingly, each of the first and fourth groups G1 and G4 has a size of “1”, and each of the second and third groups G2 and G3 has a size of “133” and “5”, respectively. The group size is regarded as a unique value given to the group.
次に図1Bを参照すると、段階45で濾過された不良チップをグルーピングした後に、欠陥指数値DIが特定ウエハに対して算出される(段階47)。前記欠陥指数値を計算するのにあって適切なグループ加重数式(group weighting equation)が用いられることができる。局所性不良が製造工程の管理側面においてその他の多くの不良モードよりさらに重要であると見なされる場合もあるので、前記ウエハ欠陥指数値(すなわち、欠陥性ウエハ及び非欠陥性ウエハを窮極的に差別化させるために用いられる値)を算出するのに用いられる数式はウエハ上の濾過された不良チップから構成されるグループの大きさに対する重要性を適切に強調しなければならない。したがって、ウエハ全体にかけて濾過された不良チップが均一に分布した場合はこれに相応する欠陥指数値は相対的に低くなる。しかし、濾過された不良チップが局所的に群集され分布した場合、欠陥指数値は相対的に高くなる。 Referring now to FIG. 1B, after grouping the defective chips filtered in step 45, a defect index value DI is calculated for the specific wafer (step 47). A suitable group weighting equation can be used to calculate the defect index value. Since locality defects may be considered more important than many other failure modes in the management aspect of the manufacturing process, the wafer defect index value (ie, the discrimination between defective and non-defective wafers) The mathematical formula used to calculate the value used to make it appropriate must emphasize the importance of the size of the group consisting of filtered defective chips on the wafer. Therefore, when defective chips filtered over the entire wafer are uniformly distributed, the corresponding defect index value is relatively low. However, when the filtered defective chips are locally clustered and distributed, the defect index value is relatively high.
例えば、次の数式2が欠陥指数値DIを算出するのに用いられることができる。 For example, the following Equation 2 can be used to calculate the defect index value DI.
ここで、“T”は特定ウエハ上の半導体チップの全体数量であり、“A1”は第1グループの大きさ(すなわち、G1=1)であり、“A2”は第2グループの大きさ(すなわち、G2=133)であり、“Ak”は最後のグループの大きさ(すなわち、G4=1)である。図6に示す濾過された不良チップのグルーピングに前記数式2を適用すると、前記特定ウエハに対して20.6の欠陥指数値が得られる。 Here, “T” is the total number of semiconductor chips on the specific wafer, “A1” is the size of the first group (ie, G1 = 1), and “A2” is the size of the second group ( That is, G2 = 133), and “Ak” is the size of the last group (ie, G4 = 1). Applying Equation 2 to the filtered defective chip grouping shown in FIG. 6 yields a defect index value of 20.6 for the specific wafer.
図1Bを再び参照すると、前記算出された欠陥指数値DIは予め決まられた上限線値UCLと比較される(段階49)。もし特定ウエハに対する前記算出された欠陥指数値DIが前記上限線UCLよりも大きければ、前記特定ウエハは不良分析段階に送られる(段階51)。そうでなければ、図1A及び図1Bのフローチャートによるテスト方法を実行するテストシステムは前記特定ウエハが一ロット内で最後のウエハであるか否かを判断する(段階53)。もし前記特定ウエハが最後のウエハなら、前記テスト方法は終わる。しかし、前記特定ウエハが最後のウエハでないなら次のウエハが選択され(段階55)、前記次のウエハに図1Aの段階37から始まる一連のテストが適用される。 Referring again to FIG. 1B, the calculated defect index value DI is compared with a predetermined upper limit line value UCL (step 49). If the calculated defect index value DI for the specific wafer is larger than the upper limit line UCL, the specific wafer is sent to the defect analysis stage (step 51). Otherwise, the test system that executes the test method according to the flowcharts of FIGS. 1A and 1B determines whether the specific wafer is the last wafer in one lot (step 53). If the specific wafer is the last wafer, the test method ends. However, if the specific wafer is not the last wafer, the next wafer is selected (step 55), and a series of tests starting at step 37 of FIG. 1A are applied to the next wafer.
前記上限線UCLを決定する段階は、全体の測定されるウエハから受け入れることができない局所性不良を有する欠陥性ウエハを区別するのにあって非常に重要である。図7及び図8は、適切な上限線UCLを選択するのに用いられる1つの例示的なグラフである。半導体業者において利用可能である実験データが用いられるということは本発明の実施において非常に重要なことである。 The step of determining the upper limit UCL is very important in distinguishing defective wafers having unacceptable locality from the entire measured wafer. 7 and 8 are one exemplary graph used to select an appropriate upper limit line UCL. It is very important in the practice of the present invention that experimental data available in the semiconductor industry is used.
実験データは、図7に示すような度数分布図(histogram)と一致することができる。個別的な欠陥指数値DIが発生頻度数Fと係って度数分布図上に示されることができる。図8はウエハ欠陥指数値DIによるベータ確率PBを示す一般的なベータ確率分布図であり、前記ベータ確率分布図は図7の度数分布図から算出されるベータ(β)及びアルファ(α)を用いて作成される。前記ベータ(β)及びアルファ(α)はそれぞれ次の数式3及び数式4を用いて得られる。 The experimental data can be in agreement with a frequency distribution chart (histogram) as shown in FIG. Individual defect index values DI can be shown on the frequency distribution diagram in relation to the frequency F of occurrence. FIG. 8 is a general beta probability distribution diagram showing the beta probability PB based on the wafer defect index value DI. The beta probability distribution diagram shows beta (β) and alpha (α) calculated from the frequency distribution diagram of FIG. Created using. The beta (β) and alpha (α) are obtained by using the following Equation 3 and Equation 4, respectively.
ここで、“X”は図7の度数分布図から算出された標準平均(standard mean)であり、“σ”は図7の度数分布図から算出された標準偏差(standard deviation)である。 Here, “X” is a standard mean calculated from the frequency distribution chart of FIG. 7, and “σ” is a standard deviation calculated from the frequency distribution chart of FIG.
図8のベータ確率分布図は、適切な上限線UCLを決定するために製造工程の条件、量産歩留まりの期待値、品質管理事項などと係って統計的に評価することができる。 The beta probability distribution chart of FIG. 8 can be statistically evaluated in relation to manufacturing process conditions, expected mass production yields, quality control items, and the like in order to determine an appropriate upper limit line UCL.
一ロット内のウエハをテストする上述の方法は、マイクロプロセッサによって自動的に制御されるテストステーションのような通常的に用いられるテスト装置またはユーザーの要請によって開発されたテストシステム上で実行することができる。図9は、本発明の実施形態によるテスト方法を進行するのに採用されるテストシステムの一例を示す概略的なブロックダイヤグラムである。 The above method for testing a wafer in a lot can be carried out on a commonly used test equipment such as a test station automatically controlled by a microprocessor or a test system developed at the request of the user. it can. FIG. 9 is a schematic block diagram illustrating an example of a test system employed to proceed with a test method according to an embodiment of the present invention.
図9を参照すると、テストシステム20は少なくとも1つのウエハテスタ19またはウエハテストステーションと接続されて動作する。ウエハテスタ19は特定ウエハ上で電気的テストを行うために採用される装置またはシステムとすることができる。多数の互いに異なるウエハテスタは特定ウエハに対する一連の電気的テスト項目を測定するためによく用いられる。例えば、前記ウエハテスタのうち第1ウエハテスタは前記特定ウエハに対する一連のテスト項目のうち第1テスト項目を測定するのに用いられることができ、前記ウエハテスタのうち第2ウエハテスタは前記特定ウエハに対する一連のテスト項目のうち第2テスト項目を測定するのに用いられることができる。一般的な制御バスライン21がテストシステム制御器3とウエハテスタ19と間の有/無線通信、またはネットワーク通信のために設置することができる。 Referring to FIG. 9, the test system 20 operates in connection with at least one wafer tester 19 or wafer test station. Wafer tester 19 can be an apparatus or system employed to perform electrical tests on a specific wafer. A number of different wafer testers are often used to measure a series of electrical test items for a particular wafer. For example, a first wafer tester of the wafer testers may be used to measure a first test item of a series of test items for the specific wafer, and a second wafer tester of the wafer testers may be used for a series of tests for the specific wafer. It can be used to measure the second test item among the items. A general control bus line 21 can be installed for wired / wireless communication or network communication between the test system controller 3 and the wafer tester 19.
特定ウエハの半導体チップのそれぞれに対してウエハテスタ19から測定されるテストデータが制御器3によって該当するデータベース1内に保存されることができる。データベース1は他の形態を取ることができるが、典型的に不揮発性メモリを含むハードウェアを具備することができる。通常のデータベースソフトウェアはデータベース1内にデータを記録したりデータベース1内の保存されたデータをアクセスする(access)ために用いられることができる。さらに、データベース1はまたテスト装置制御プログラム、テストシステム動作指示事項、及び/またはテストデータ及びこれと係るデータ構造を保存することができる。 Test data measured from the wafer tester 19 for each semiconductor chip of a specific wafer can be stored in the corresponding database 1 by the controller 3. The database 1 can take other forms, but can typically comprise hardware including non-volatile memory. Conventional database software can be used to record data in the database 1 or to access stored data in the database 1. Furthermore, the database 1 can also store test device control programs, test system operation instructions, and / or test data and associated data structures.
制御器3は通常のレジスタ(register)5に接続されてウィンドウ(Window)またはリナックス(Linux)のような運営システム(operatingsystem)プログラムを実行する通常のマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラとすることができる。一実施形態において、テストシステム20は通常の個人用コンピュータ(personal computer)上で実行することができる。制御器3はまたテストシステム20内にモニタ(すなわち、液晶ディスプレイ(LCD)またはブラウン管(CRT))17及び/またはマウス(mouse)またはキーボード(図示せず)のような通常の周辺装置に接続することができる。このような周辺装置及び/またはモニタ17を介してテストシステム作業者はテストシステム20との通信を実行することができる。 The controller 3 can be a normal microprocessor or microcontroller that is connected to a normal register 5 and executes an operating system program such as Windows or Linux. In one embodiment, the test system 20 can be run on a regular personal computer. The controller 3 also connects to a normal peripheral device such as a monitor (ie, a liquid crystal display (LCD) or cathode ray tube (CRT)) 17 and / or a mouse or keyboard (not shown) within the test system 20. be able to. The test system operator can execute communication with the test system 20 via the peripheral device and / or the monitor 17.
図9に示したテストシステム20は、前記制御器3によって運営される5個の例示的なソフトウェアモジュールとともに動作することができる。これらのソフトウェアモジュールはウエハマップ生成器7、濾過されたマップ生成器9、グルーピングされたマップ生成器11、欠陥指数値DI生成器13及び欠陥指数比較器15を含むことができる。前記制御器3と各ソフトウェアモジュールとの間にデータ通信22がなされる。前記データ通信22はハードウェア(すなわち、前記制御器3をデータベース1のようなメモリに接続させるデータ/アドレス/制御信号線)及び/またはソフトウェア方式を用いて実行することができる。前記例示的なモジュールは図1A及び図1Bに示されたテスト方法の実行を例にして説明する。 The test system 20 shown in FIG. 9 can operate with five exemplary software modules operated by the controller 3. These software modules can include a wafer map generator 7, a filtered map generator 9, a grouped map generator 11, a defect index value DI generator 13 and a defect index comparator 15. Data communication 22 is performed between the controller 3 and each software module. The data communication 22 can be performed using hardware (ie, data / address / control signal lines connecting the controller 3 to a memory such as the database 1) and / or software. The exemplary modules will be described by taking the execution of the test method shown in FIGS. 1A and 1B as an example.
図1A、図1B及び図9を参照すると、前記テストシステム20の動作を始めるために、テストシステム作業者はテストを実施する製品を選択する(段階31)。このような選択はモニタ17上に表示されるメニューを用いて実行することができる。また、テストシステム作業者はテストシステム20の一部として提供されるマウスのような周辺器機を用いて適切な空間フィルタ及びここに対応する上限線を決定することができる(段階33)。続いて、テストする特定ウエハを選択する(段階35)。制御器3はウエハテスタ19及び/または自動化されたウエハ伝送システムの動作を制御するのに用いられる。続いて、ウエハテスタ19は前記特定ウエハに対する少なくとも1つのテスト項目を測定し(段階37)、テストデータを制御器3に送る。前記テストデータはデータベース1内でそれに該当するデータファイルを生成する(段階39)。 Referring to FIGS. 1A, 1B, and 9, to begin operation of the test system 20, a test system operator selects a product to be tested (step 31). Such selection can be performed using a menu displayed on the monitor 17. Also, the test system operator can determine an appropriate spatial filter and a corresponding upper limit line using a peripheral device such as a mouse provided as part of the test system 20 (step 33). Subsequently, a specific wafer to be tested is selected (step 35). The controller 3 is used to control the operation of the wafer tester 19 and / or automated wafer transfer system. Subsequently, the wafer tester 19 measures at least one test item for the specific wafer (step 37), and sends test data to the controller 3. The test data generates a corresponding data file in the database 1 (step 39).
前記制御器3はウエハマップ生成器7がデータベース1内のデータファイルを用いてウエハマップを生成するように制御する(段階41)。一実施形態において、前記ウエハマップはモニタ17上に識別可能なデータを示すグラフィックファイルとともに生成することができる。よって、前記ウエハマップはテストシステム作業者が肉眼で確認できるようにモニタ17を介して表示される。 The controller 3 controls the wafer map generator 7 to generate a wafer map using the data file in the database 1 (step 41). In one embodiment, the wafer map may be generated with a graphic file showing identifiable data on the monitor 17. Therefore, the wafer map is displayed via the monitor 17 so that the test system operator can confirm with the naked eye.
一応、ウエハマップが生成されると、制御器3は濾過されたマップ生成器9が前記ウエハマップと係った少なくとも1つのデータファイルを用いて濾過されたマップ(すなわち、濾過されたウエハマップ)を生成するように制御する(段階43)。前記濾過されたウエハマップもモニタ17上に識別可能なデータを示すグラフィックファイルとともに生成することができる。よって、前記濾過されたウエハマップもテストシステム作業者が肉眼で確認できるようにモニタ17を介して表示される。前記濾過されたウエハマップが生成されると、制御器3はグルーピングされたマップ生成器(grouped map generator)11が前記濾過されたウエハマップと係った少なくとも1つのデータファイルを用いて前記濾過されたウエハマップ内の濾過された不良チップ(filtered failed chips)を1つの群集または2個以上の群集にグルーピングするように制御する(段階45)。 Once the wafer map is generated, the controller 3 uses the filtered map generator 9 to filter the map using at least one data file associated with the wafer map (ie, the filtered wafer map). (Step 43). The filtered wafer map can also be generated with a graphic file showing identifiable data on the monitor 17. Therefore, the filtered wafer map is also displayed via the monitor 17 so that the test system operator can confirm with the naked eye. Once the filtered wafer map is generated, the controller 3 causes the grouped map generator 11 to use the filtered file map with at least one data file associated with the filtered wafer map. In step 45, the filtered defective chips in the wafer map are grouped into one crowd or two or more crowds.
前記濾過された不良チップがグルーピングされると、前記制御器3は欠陥指数値生成器(defect index value generator)13が前記グルーピングされた濾過された不良チップ(grouped filtered failed chips)から算出されたデータを用いて前記特定ウエハに対する欠陥指数値DIを計算するように制御する(段階47)。前記欠陥指数値DIが計算されると、前記制御器13は欠陥指数比較器15が前記計算された欠陥指数値DIを予め設定された上限線と比較するように制御する(段階49)。具体的には、前記制御器3は前記比較結果に基づいて前記特定ウエハが不良分析(段階51)が要求される欠陥性ウエハであるかまたは不良分析(段階51)が要求されない非欠陥性ウエハであるかを判断する(段階49)。一例において、前記特定ウエハに対する不良分析の必要性または不用性はモニタ17を介してテストシステム作業者が認識できるように表示することができる。 When the filtered defective chips are grouped, the controller 3 calculates the data calculated by the defect index value generator 13 from the grouped filtered defective chips. Is used to calculate the defect index value DI for the specific wafer (step 47). When the defect index value DI is calculated, the controller 13 controls the defect index comparator 15 to compare the calculated defect index value DI with a preset upper limit line (step 49). Specifically, the controller 3 determines whether the specific wafer is a defective wafer that requires defect analysis (step 51) based on the comparison result or a non-defective wafer that does not require defect analysis (step 51). Is determined (step 49). In one example, the necessity or disuse of the defect analysis for the specific wafer can be displayed through the monitor 17 so that the test system operator can recognize it.
前記特定ウエハに対するテスト方法が終了した後、前記制御器3は前記特定ウエハが一テストロット内の最後のウエハであるか否かを判断する(段階53)。前記特定ウエハが一ロット内の最後のウエハであれば前記テスト方法は終了する。しかし、前記特定ウエハが一ロット内の最後のウエハでなければ、次のウエハが選択され(段階55)、前記選択されたウエハに対して上述の一連のテスト段階が順次に実施される。 After the test method for the specific wafer is completed, the controller 3 determines whether the specific wafer is the last wafer in one test lot (step 53). If the specific wafer is the last wafer in one lot, the test method ends. However, if the specific wafer is not the last wafer in one lot, the next wafer is selected (step 55), and the above-described series of test steps are sequentially performed on the selected wafer.
上述の実施形態によるウエハテスト方法及び/またはテストシステムは作業者を必ず要求するものではない。すなわち、前記制御器はテストシステム作業者の介入なしに前記ソフトウェアモジュールの少なくとも1つを動作させるための自動化されたテスト命令語を実行させることができる。その結果、本発明によるウエハテスト方法の少なくとも1つの段階は作業者の支援なく自動的で実行することができる。同様に、本発明によるテストシステムは作業者の支援なく自動的に動作することができる。 The wafer test method and / or test system according to the above-described embodiment does not necessarily require an operator. That is, the controller can execute automated test instructions for operating at least one of the software modules without the intervention of a test system operator. As a result, at least one stage of the wafer test method according to the present invention can be performed automatically without operator assistance. Similarly, the test system according to the present invention can operate automatically without operator assistance.
図10及び図11は本発明の実施形態を適用するために採用された実際のウエハマップである。図10及び図11において、埋め込まれた四角形(filled squares)は不良チップFCを現わし、空の四角形(empty squares)は良好なチップGCを現わす。図10のウエハマップの第1ウエハは95.57%の歩留まりを示し、図11のウエハマップの第2ウエハは94.79%の歩留まりを示している。この場合、95%の歩留まりを目標歩留まりとして採用する従来の欠陥性ウエハ検出方法によれば、前記第1ウエハは非欠陥性ウエハとして分類され、前記第2ウエハは欠陥性ウエハとして分類される。しかし、図10及び図11のウエハマップに本発明の実施形態を適用すると、図10及び図11のウエハマップはそれぞれ図12及び図13の濾過されたウエハマップに変換させることができる。この場合、本発明の実施形態に用いられた空間フィルタは“3×3”の大きさ、“1”の加重値及び“0.5”の基準フィルタ値を有するように設定された。図12及び図13において、埋め込まれた四角形は濾過された不良チップFFCを現わす。 10 and 11 are actual wafer maps employed for applying the embodiment of the present invention. In FIG. 10 and FIG. 11, the embedded squares indicate the defective chip FC, and the empty squares indicate the good chip GC. The first wafer of the wafer map of FIG. 10 shows a yield of 95.57%, and the second wafer of the wafer map of FIG. 11 shows a yield of 94.79%. In this case, according to the conventional defective wafer detection method employing the yield of 95% as the target yield, the first wafer is classified as a non-defective wafer, and the second wafer is classified as a defective wafer. However, when the embodiment of the present invention is applied to the wafer maps of FIGS. 10 and 11, the wafer maps of FIGS. 10 and 11 can be converted to the filtered wafer maps of FIGS. 12 and 13, respectively. In this case, the spatial filter used in the embodiment of the present invention is set to have a size of “3 × 3”, a weight value of “1”, and a reference filter value of “0.5”. In FIG. 12 and FIG. 13, the embedded square represents the filtered defective chip FFC.
また、図12の濾過されたウエハマップから算出されたウエハ欠陥指数値は“0.51”であって、図13の濾過されたウエハマップから算出されたウエハ欠陥指数値は“0.08”であった。よって、0.5の目標欠陥指数(すなわち、上限線)を採用する場合、前記第1ウエハは欠陥性ウエハとして分類され、前記第2ウエハは非欠陥性ウエハとして分類される。 Also, the wafer defect index value calculated from the filtered wafer map of FIG. 12 is “0.51”, and the wafer defect index value calculated from the filtered wafer map of FIG. 13 is “0.08”. Met. Thus, when a target defect index of 0.5 (ie, an upper limit line) is employed, the first wafer is classified as a defective wafer and the second wafer is classified as a non-defective wafer.
1 データベース
2 データ通信
3 テストシステム制御器
5 レジスタ
7 ウエハマップ生成器
9 濾過されたマップ生成器
11 グルーピングされたマップ生成器
13 欠陥指数値生成器
15 欠陥指数比較器
17 モニタ
19 ウエハテスタ
20 テストシステム
21 制御バスライン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Database 2 Data communication 3 Test system controller 5 Register 7 Wafer map generator 9 Filtered map generator 11 Grouped map generator 13 Defect index value generator 15 Defect index comparator 17 Monitor 19 Wafer tester 20 Test system 21 Control bus line
Claims (34)
前記ウエハの不良半導体チップを示すウエハマップを生成する段階と、
前記ウエハマップから濾過された不良半導体チップを示す濾過されたウエハマップを生成する段階と、
前記濾過されたウエハマップからウエハ欠陥指数値を算出する段階と、
前記ウエハ欠陥指数値を上限線と比較する段階と、
を含むことを特徴とするウエハテスト方法。 In a method for testing a wafer having semiconductor chips, the method comprises:
Generating a wafer map indicating defective semiconductor chips of the wafer;
Generating a filtered wafer map showing defective semiconductor chips filtered from the wafer map;
Calculating a wafer defect index value from the filtered wafer map;
Comparing the wafer defect index value with an upper limit line;
A wafer test method comprising:
前記ウエハが欠陥性の場合に前記ウエハを不良分析する段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項1記載のウエハテスト方法。 Determining whether the wafer is defective or non-defective based on a comparison between the wafer defect index value and the upper limit line;
Analyzing the wafer for defects when the wafer is defective;
The wafer test method according to claim 1, further comprising:
前記半導体チップに対する電気的テストを行ってテストデータを生成する段階と、
前記テストデータに基づいて前記半導体チップのそれぞれが不良半導体チップであるか否かを判断する段階と、
を含むことを特徴とする請求項1記載のウエハテスト方法。 Generating the wafer map comprises:
Performing an electrical test on the semiconductor chip to generate test data;
Determining whether each of the semiconductor chips is a defective semiconductor chip based on the test data; and
The wafer test method according to claim 1, further comprising:
前記濾過されたウエハマップを生成することは前記レイアウトマトリックスの前記セルにそれぞれ相応する前記半導体チップと係るテストデータ値を用いて前記空間フィルタを前記各半導体チップに適用する段階と、
を含むことを特徴とする請求項7記載のウエハテスト方法。 The wafer map defining a layout matrix related to the arrangement of the semiconductor chips on the wafer; and
Generating the filtered wafer map includes applying the spatial filter to each semiconductor chip using test data values associated with the semiconductor chip corresponding to the cells of the layout matrix, respectively.
The wafer test method according to claim 7, further comprising:
前記1つの半導体チップに対する濾過された値を計算する段階と、
前記計算された濾過された値を基準フィルタ値と比較する段階と、
前記比較結果に基づいて前記1つの半導体チップが濾過された不良チップであるか否かを決定する段階と、
を含むことを特徴とする請求項8記載のウエハテスト方法。 Applying the spatial filter to one semiconductor chip comprises calculating a filtered value for the one semiconductor chip;
Comparing the calculated filtered value with a reference filter value;
Determining whether the one semiconductor chip is a filtered defective chip based on the comparison result; and
The wafer test method according to claim 8, further comprising:
前記空間フィルタの前記セルの加重係数をそれぞれ前記セルに相応する前記半導体チップのテストデータ値に掛けて前記半導体チップにそれぞれ対応する加重された掛け算値を算出する段階と、
前記加重された掛け算値を加えてこれらの合計を求める段階と、
前記加重された掛け算値の合計を前記空間フィルタの大きさで割る段階と、
を含むことを特徴とする請求項9記載のウエハテスト方法。 Calculating the filtered value comprises:
Multiplying the weighting coefficient of the cell of the spatial filter by the test data value of the semiconductor chip corresponding to the cell, respectively, to calculate a weighted multiplication value corresponding to the semiconductor chip,
Adding the weighted multiplication value to obtain a sum of these values;
Dividing the sum of the weighted multiplication values by the size of the spatial filter;
10. The wafer test method according to claim 9, further comprising:
前記濾過された不良半導体チップで構成される少なくとも1つのグループを定義し、前記少なくとも1つのグループは固有の値を有する段階と、
前記少なくとも1つのグループ値を用いて前記ウエハ欠陥指数値を算出する段階と、
を含むことを特徴とする請求項1記載のウエハテスト方法。 Calculating the wafer defect index value from the filtered wafer map comprises:
Defining at least one group comprised of the filtered defective semiconductor chips, the at least one group having a unique value;
Calculating the wafer defect index value using the at least one group value;
The wafer test method according to claim 1, further comprising:
前記グループ値の二乗値を算出する段階と、
前記二乗値の合計の平方根を求める段階と、
前記平方根を前記ウエハ上の前記半導体チップの全体個数で割る段階と、
を含むことを特徴とする請求項13記載のウエハテスト方法。 Calculating the wafer defect index value using the at least one group value;
Calculating a square value of the group value;
Obtaining a square root of the sum of the squared values;
Dividing the square root by the total number of the semiconductor chips on the wafer;
The wafer test method according to claim 13, comprising:
前記ウエハ上の濾過された不良半導体チップで構成された少なくとも1つの空間的グループを定義する段階と、
前記少なくとも1つの空間的グループと係ってウエハ欠陥指数値を計算する段階と、
前記ウエハ欠陥指数値を上限線と比較する段階と、
を含むことを特徴とするウエハテスト方法。 In a method for determining whether a wafer is defective, said method comprises:
Defining at least one spatial group comprised of filtered defective semiconductor chips on the wafer;
Calculating a wafer defect index value in relation to the at least one spatial group;
Comparing the wafer defect index value with an upper limit line;
A wafer test method comprising:
前記ウエハ上の不良半導体チップを表示するテストデータからウエハマップを生成する段階と、
前記ウエハマップに空間フィルタを適用して濾過されたウエハマップを生成する段階と、
前記濾過されたウエハマップ上の濾過された不良半導体チップを少なくとも1つのグループにグルーピングする段階と、
を含むことを特徴とする請求項17記載のウエハテスト方法。 Defining the at least one spatial group comprises:
Generating a wafer map from test data for displaying defective semiconductor chips on the wafer;
Applying a spatial filter to the wafer map to generate a filtered wafer map;
Grouping the filtered defective semiconductor chips on the filtered wafer map into at least one group;
The wafer test method according to claim 17, further comprising:
前記ウエハテスト方法は、前記ウエハマップ及び前記濾過されたウエハマップからグラフィックファイルを生成する段階をさらに含み、前記各グラフィックファイルは前記一ロット内のウエハをテストする間に前記各ウエハのテストデータをモニタでリアルタイムで示すことを特徴とする請求項18記載のウエハテスト方法。 The wafer test method is sequentially applied to each of the wafers in one lot,
The wafer test method further includes generating a graphic file from the wafer map and the filtered wafer map, and the graphic file stores test data of each wafer while testing the wafers in the lot. 19. The wafer test method according to claim 18, wherein the wafer test method is displayed in real time on a monitor.
前記半導体チップに電気的テストを行って前記テストデータを生成する段階と、
前記テストデータからデータファイルを生成する段階と、
前記データファイルから前記ウエハマップを生成する段階と、
前記テストデータに基づいて前記半導体チップのそれぞれが不良半導体チップであるか否かを判断する段階と、
を含むことを特徴とする請求項18記載のウエハテスト方法。 Generating the wafer map comprises:
Performing an electrical test on the semiconductor chip to generate the test data;
Generating a data file from the test data;
Generating the wafer map from the data file;
Determining whether each of the semiconductor chips is a defective semiconductor chip based on the test data; and
The wafer test method according to claim 18, further comprising:
前記濾過されたウエハマップを生成する段階は、前記レイアウトマトリックスの前記セルにそれぞれ相応する前記半導体チップと係るテストデータ値を用いて前記空間フィルタを前記各半導体チップに適用する段階を含むことを特徴とする請求項22記載のウエハテスト方法。 The wafer map defines a layout matrix related to the arrangement of the semiconductor chips on the wafer,
Generating the filtered wafer map includes applying the spatial filter to each semiconductor chip using test data values associated with the semiconductor chips corresponding to the cells of the layout matrix, respectively. The wafer test method according to claim 22.
前記1つの半導体チップに対する濾過された値を計算する段階と、
前記計算され濾過された値を基準フィルタ値と比較する段階と、
前記比較結果に基づいて前記1つの半導体チップが濾過された不良チップであるか否かを決定する段階と、
を含むことを特徴とする請求項23記載のウエハテスト方法。 Applying the spatial filter to one semiconductor chip comprises:
Calculating a filtered value for the one semiconductor chip;
Comparing the calculated filtered value to a reference filter value;
Determining whether the one semiconductor chip is a filtered defective chip based on the comparison result; and
24. The wafer test method according to claim 23, comprising:
前記空間フィルタの前記セルの加重係数をそれぞれ前記セルに相応する前記半導体チップのテストデータ値に掛けて前記半導体チップにそれぞれ対応する加重された掛け算値を算出する段階と、
前記加重された掛け算値を加えてこれらの合計を求める段階と、
前記加重された掛け算値の合計を前記空間フィルタの大きさで割る段階と、
を含むことを特徴とする請求項24記載のウエハテスト方法。 Calculating the filtered value comprises:
Multiplying the weighting coefficient of the cell of the spatial filter by the test data value of the semiconductor chip corresponding to the cell, respectively, to calculate a weighted multiplication value corresponding to the semiconductor chip,
Adding the weighted multiplication value to obtain a sum of these values;
Dividing the sum of the weighted multiplication values by the size of the spatial filter;
25. The wafer test method according to claim 24, comprising:
前記テストデータをデータファイルとしてデータベースに保存する制御器を含み、
前記制御器は、前記データベースとともに前記テストデータから前記半導体チップのうち不良半導体チップを表示するウエハマップを生成し、前記ウエハマップから濾過された不良半導体チップを表示する濾過されたウエハマップを生成し、前記濾過された不良半導体チップで構成される少なくとも1つの空間的グループを限定し、前記少なくとも1つの空間的グループと係るウエハ欠陥指数値を算出し、前記ウエハ欠陥指数値を上限線と比較する少なくとも1つのソフトウェアモジュールを実行させることを特徴とするテストシステム。 A wafer tester for performing an electrical test on a semiconductor chip formed on the wafer and generating test data corresponding to the electrical test;
A controller for storing the test data as a data file in a database;
The controller generates a wafer map that displays defective semiconductor chips among the semiconductor chips from the test data together with the database, and generates a filtered wafer map that displays the filtered defective semiconductor chips from the wafer map. , Limiting at least one spatial group composed of the filtered defective semiconductor chips, calculating a wafer defect index value for the at least one spatial group, and comparing the wafer defect index value with an upper limit line A test system for executing at least one software module.
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