JPH11312721A - 歩留阻害要因推定方法および歩留阻害要因推定システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体製造プロセスなどの製造プロセスにお
ける不良の原因となっている工程や装置および装置を特
定し、不具合箇所の推定までを簡便に推定する。 【解決手段】 検査結果収集用計算機１にて検査ネット
ワーク（ＬＡＮ）８に接続された製品の出来映え検査結
果を収集した後に検査結果演算用計算機２にて演算処理
を施し、不良原因推定用計算機４にて良品あるいは不良
区分を行い製品の位置別に重ね合わせた情報に加工し、
さらにこれを画像情報にして表示装置４’に表示するほ
か、さらにこの画像情報を装置別出来映え分布記憶装置
５に蓄積し活用するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置製造プ
ロセスなどの複雑かつ長大な製造プロセスにおいて歩留
まり低下の原因となる工程および装置を特定するための
推定方法および推定システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置製造をはじめとして、複数の
装置による多数の工程を必要とする製造ラインにおいて
は、工程作業実績を収集し製品の進行を管理する進行管
理システムや、製品の出来映え評価検査結果を管理する
システムなどを構築し、工場全体の物流、検査を管理し
ている。

【０００３】これらのラインにおいては歩留まりの安定
および向上のために、上記管理システムを用いて歩留ま
りを阻害する要因を特定するための方法がいくつか開発
されている（たとえば特開平５ー１６０２３９号公
報）。

【０００４】以下図面を参照しながら、上記した従来の
歩留阻害要因推定方法について説明する。図４は従来の
半導体製造プロセスにおける歩留阻害要因推定システム
の一例を示す構成図である。

【０００５】検査結果収集手段としての検査結果収集用
計算機３１は、検査ネットワーク（ＬＡＮ）３５を通じ
て図示しない各検査装置または入力端末に接続され、さ
らにネットワーク（ＬＡＮ）３４を介して不良原因推定
手段としての不良原因推定用計算機３３に接続されてい
る。また、進行管理手段としての進行管理用計算機３２
は、製造ネットワーク（ＬＡＮ）３６を通じて図示しな
い各製造装置または入力端末に接続され、さらにネット
ワーク３４を介して不良原因推定用計算機３３に接続さ
れている。この不良原因推定用計算機３３は、ネットワ
ーク３４を通じて検査結果収集用計算機３１に接続され
ている。

【０００６】以上のように構成された歩留阻害要因推定
システムについて、以下その動作について説明する。

【０００７】まず、検査結果収集用計算機３１から検査
の終了した製品の不良発生率とロット番号などの検査結
果情報３７を不良原因推定用計算機３３に取り込む。さ
らに、進行管理用計算機３２から製造工程を終了した製
品のロット番号と工程名称または工程番号，装置番号な
どの進行管理情報３８を不良原因推定用計算機３３に取
り込む。ここで複数の製品の検査結果から、歩留まりが
著しく阻害されているロットがある場合、まず該当ロッ
トと同等の歩留まりで不良区分の発生率が類似している
ロットを単数あるいは複数を選出する。次いでこの選出
された複数ロットと該当ロットの製造工程での進行管理
情報３８を進行管理用計算機３２を用いて対照し、同一
時期かつ、同一工程の処理実績の有無を検索する。検索
により該当する工程が存在した場合にその工程の装置を
不良発生原因装置と特定している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、工程特定に用いるロットの選択におい
て、歩留まりあるいは不良区分の発生率のみから対象ロ
ットを判断するため、該当ロットとは異なった要因で歩
留まりが低下しているロットを選択する可能性が高く、
処理実績の比較から得られる結果が全く無関係の工程と
なるかあるいは該当工程が存在しない場合が多い。この
ため対策の不要な設備に不必要な労力を費やすか、ある
いは全工程を見直すために長期間を必要としている。ま
た不良発生原因工程と判明しても工程のプロセスが原因
なのか装置が原因なのか容易に特定できないという問題
点を有していた。

【０００９】本発明は上記問題点に鑑み、歩留阻害要因
を確実に、簡便に推定，対策する手段を提供することを
目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決し目的を達成するために、収集した検査結果に演算処
理を施し、良品あるいは不良区分にて製品の位置別に重
ね合わせた情報に加工し、さらにこれを画像情報として
表示し、装置特有の出来映え分布情報を記憶するように
している。

【００１１】本発明によれば半導体プロセスなどの製造
プロセスにおける不良の原因となっている工程および装
置を特定し、不具合箇所の推定までを簡便に推定するこ
とができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００１３】（実施の形態）図１は本発明の実施の形態
における歩留阻害要因推定方法を実施する歩留阻害要因
推定システムの構成図を示す。図１において、１は製品
評価のための検査結果を収集する検査結果収集用計算機
（検査結果収集手段）、２は検査結果を重ね合わせる検
査結果演算用計算機（検査結果演算手段）、３は製造ラ
インの作業実績を収集する進行管理用計算機（進行管理
手段）、４は不良発生原因装置を特定する不良原因推定
用計算機（不良原因推定手段）で装置別出来映え分布記
憶装置（出来映え分布記憶手段）５が接続されている。
ネットワーク６を介して検査結果収集用計算機１と検査
結果演算用計算機２が有機的に接続され、またネットワ
ーク（ＬＡＮ）７を介して検査結果演算用計算機２と、
進行管理用計算機３と、不良原因推定用計算機４が各々
有機的に接続されている。

【００１４】検査結果収集用計算機１は、検査ネットワ
ーク（ＬＡＮ）８を通じて図示しない各検査装置または
入力端末に接続され、さらにネットワーク６を介して検
査結果演算用計算機２に接続されている。検査結果演算
用計算機２は、ネットワーク７を介して進行管理用算用
計算機３および不良原因推定用計算機４に接続されてい
る。

【００１５】進行管理用計算機３は、製造ネットワーク
（ＬＡＮ）９を通じて図示しない各製造装置または入力
端末に接続され、さらにネットワーク７を介して検査結
果演算用計算機２および不良原因推定用計算機４に接続
されている。不良原因推定用計算機４は、ネットワーク
７を通じて検査結果演算用計算機２および進行管理用計
算機３に接続され、演算処理結果の表示手段として表示
装置４’を備えている。

【００１６】以上のように構成された歩留阻害要因推定
システムについて、図２および図３に基づいて以下にそ
の動作を説明する。

【００１７】図２は図１に示す検査結果演算用計算機２
のアルゴリズム、図３は図１に示す不良原因推定用計算
機４のアルゴリズムを各々示している。

【００１８】まず、検査結果収集用計算機１は検査の終
了した製品の不良発生率とロット番号などの検査結果情
報１０を取り込み、図２に示すように、検査結果演算用
計算機２においては、検査結果集計用計算機１の出力
（製品単位別不良内容，製品の位置別情報１１など）を
取り込み（Ｓ１１）、製品ウエハーの位置別検査集計結
果を、例えばロット単位で重ね合わせ、製品の位置別の
歩留まりを算出し（Ｓ１２）、その結果を等高線グラフ
として不良原因推定用計算機４に出力できる形式にする
（Ｓ１３）。

【００１９】一方、図３に示すように、不良原因推定用
計算機４においては、検査結果演算用計算機２から出力
された等高線グラフを取り込み（Ｓ２１）、表示装置
４’に等高線グラフを表示する（Ｓ２２）とともに特徴
のある形状を示すロットを選択する（Ｓ２３）。さら
に、等高線グラフの形状が近いロットを複数洗い出す
（Ｓ２４）。

【００２０】次に選び出したロットのロット番号を、進
行管理用計算機３に入力し、工程名称または工程番号、
装置番号などの進行管理情報１２を、進行管理用計算機
３から出力させて不良原因推定用計算機４に取り込む
（Ｓ２５）。装置別出来映え分布記憶装置５から装置別
出来映え分布を不良原因推定用計算機４に取り込む（Ｓ
２６）。等高線グラフの形状と、装置別不良発生分布の
形状を比較（Ｓ２７）し、一致した場合は進行管理情報
より装置番号が一致する装置を抽出する（Ｓ２８〜Ｓ２
９）。

【００２１】以上の工程を経て特定された工程が、歩留
阻害要因工程であり、特定された装置が歩留阻害要因装
置である。

【００２２】新しい工場での展開や新規装置の導入、あ
るいは新たな装置異常箇所が発生し、従来の装置別不良
発生分布に存在しない場合においては、等高線グラフの
形状と、装置別不良発生分布の形状比較（Ｓ２７）で一
致しない場合がある。このような場合においては、取り
込んだロットの進行管理結果を工程順に並べ、作業実績
の一致する工程または装置を抽出する（Ｓ３０）。この
ようにして特定された工程が歩留阻害要因工程であり、
特定された装置が歩留阻害要因装置である。そして、そ
の等高線グラフ形状が新たな装置別不良発生分布とし
て、装置別出来映え分布記憶装置５に記憶される（Ｓ３
１）。このようにして、一致した装置および等高線グラ
フをそれぞれ表示装置４’に表示する（Ｓ３２，Ｓ３
３）。この結果、歩留阻害要因装置の特定が容易とな
る。

【００２３】上記図２および図３の処理において、製品
処理の最小単位は少なくとも複数個の製品を数値表現可
能な配置で含み、作業実績情報は少なくとも該製品の経
由した工程および装置を含む。また、出来映え検査結果
は該製品の良品あるいは不良区分および製品の配置に関
わる情報を含み、装置特有の出来映え分布は寸法加工精
度、膜成長あるいは膜除去精度等の製品の特性値に関わ
る情報、または装置内搬送機構等製品に接触した場合に
接触部位に機械的破壊を与える機構の接触位置に関わる
情報を含む。そして、演算処理は、検査結果を製品ロッ
ト単位あるいは単位ロット内または複数ロットにわたる
任意の製品単位で、製品の位置毎に重ね合わせる工程
と、その良品あるいは不良区分別に位置毎の相対頻度を
表す画像情報にする工程を含むものである。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、製
品の着工日時，使用装置，検査結果および装置特有の出
来映え分布情報を用いることにより、製品の歩留まり向
上を阻害する装置を容易にかつ、より高精度に特定する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における歩留阻害要因推定
方法を実施する歩留阻害要因推定システムの構成図

【図２】図１の検査結果演算用計算機のアルゴリズム

【図３】図１の不良要因推定用計算機のアルゴリズム

【図４】従来の半導体装置プロセスにおける歩留阻害要
因推定システムの一例を示す構成図

【符号の説明】

１ 検査結果収集用計算機（検査結果収集手段） ２ 検査結果演算用計算機（検査結果演算手段） ３ 進行管理用計算機（進行管理手段） ４ 不良原因推定用計算機（不良原因推定手段） ４’ 表示装置 ５ 装置別出来映え分布記憶装置（出来映え分布記憶手
段） ６，７ ネットワーク（ＬＡＮ） ８ 検査ネットワーク（ＬＡＮ） ９ 製造ネットワーク（ＬＡＮ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製品を製造するための複数工程からなる
   一連の工程、各々の工程に割り当てられ製品を処理する
   単数あるいは複数の装置、製造された製品の出来映えを
   検査する手段を備えた製造形態において、製品の出来映
   え検査結果の演算処理により得られた画像情報と、製品
   の各工程作業実績情報と、装置特有の出来映え分布情報
   を用いて不良原因となる装置を特定することを特徴とす
   る歩留阻害要因推定方法。
2. 【請求項２】 前記演算処理後の画像情報から特徴的な
   分布情報を抽出する工程、製品の各工程作業実績情報か
   ら被処理装置を抽出する工程、前記抽出された装置特有
   の出来映え分布情報と前記特徴的な分布情報を比較し、
   分布の一致する装置を特定する工程を備えることを特徴
   とする請求項１記載の歩留阻害要因推定方法。
3. 【請求項３】 製品処理の最小単位は少なくとも複数個
   の製品を数値表現可能な配置で含み、作業実績情報は少
   なくとも該製品の経由した工程および装置を含み、出来
   映え検査結果は該製品の良品あるいは不良区分および製
   品の配置に関わる情報を含み、装置特有の出来映え分布
   は寸法加工精度、膜成長あるいは膜除去精度等の製品の
   特性値に関わる情報、または装置内搬送機構等製品に接
   触した場合に接触部位に機械的破壊を与える機構の接触
   位置に関わる情報を含み、演算処理は、検査結果を製品
   ロット単位あるいは単位ロット内または複数ロットにわ
   たる任意の製品単位で、製品の位置毎に重ね合わせる工
   程と、その良品あるいは不良区分別に位置毎の相対頻度
   を表す画像情報にする工程を含むことを特徴とする請求
   項１記載の歩留阻害要因推定方法。
4. 【請求項４】 複数の装置を経由して製造される製品の
   不良原因となる装置を特定する歩留阻害要因推定システ
   ムであって、製造ラインの作業実績を収集する進行管理
   手段、製品の出来映え評価検査結果を収集する検査結果
   収集手段、出来映え評価結果を演算処理し画像情報とす
   る手段、画像情報から特徴的な分布をもつ製品を抽出す
   る手段、抽出した製品の工程作業実績情報から被処理装
   置を特定し結果を表示する手段、装置特有の出来映え分
   布を記憶する手段、装置特有の出来映え分布情報と前記
   特徴的な分布情報を比較し、分布の一致する装置を特定
   する手段とを備えることを特徴とする歩留阻害要因推定
   システム。