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ADC（自動欠陥分類）とは

THEME 05 検査・計測・歩留まり · 不良解析Automatic Defect Classification
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ADC とは、欠陥の画像を、事前に定めたルールに基づいて発生原因ごとに分ける仕組みです。 欠陥の数を数えた段階で分かるのは量だけで、種類まで分けて初めて、戻って手を打つべき工程を絞れます。分類は、欠陥から工程へ戻るための住所です。ルールが覆えなかった欠陥は、エンジニアの手作業に回ります。

検査が出すのは位置と数で、ADCはそれを原因の種類に変える

Section titled “検査が出すのは位置と数で、ADCはそれを原因の種類に変える”
同じ欠陥マップの2つの読み方
分類前（位置と数）分類後（原因の種類）ADCすべて同じ欠陥として数える原因A原因B原因C
検査で分かるのは欠陥の位置と数です。ADCが画像を原因ごとに分けると、同じ地図が原因別の内訳になり、どの種類が増えたかで戻る工程を選べます。

欠陥検査が出すのはウェーハ上の欠陥の位置と数で、欠陥密度もその数を集計した値です。ADCは、画像サーバに格納された欠陥画像情報を、事前に定められたルールに基づき分類ソフトウエアで欠陥発生原因ごとにクラス分けし、分類サーバに再格納します1。分類のもとになる画像は、ADR（自動欠陥レビュー）のように検査で見つけた座標を撮り直す工程が集めます。

数のままでは、増えた欠陥がどの工程から来たかは分かりません。種類に分けると、ウェーハマップの同じ点が原因別の内訳になり、種類ごとの数の増減が、どの装置のどの条件を見直すかを指し示します。

ルールの内側は自動で分け、外側はエンジニアが手で分ける

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自動の分類は、事前に定めたルールの内側で大量の画像を速く回せます。その代わり、新しい種類や境目の微妙な欠陥はルールから漏れます。漏れた分を拾うのがMDC（手動欠陥分類）で、ADCの欠陥分類ミスの修正やエンジニアによる詳細な欠陥分類、ADCを運用できない工程の欠陥分類など、ADCできない欠陥をエンジニアが判断し分類することです1。手動で付けた分類は次のルールを作る材料になるので、2つは置き換え合う関係というより、順に回る関係です。

分類は、検査の出力から歩留まりを落とす欠陥を選び出す役目も負います。感度を上げた検査の出力には、歩留まりを落とす欠陥と、歩留まりに関係しないnuisanceが混ざります。Applied Materialsは、電子ビームreviewで一部を撮り直して分類し、その分類から推論して検査の全信号を欠陥とnoiseに分ける方式を製品にしており、量産中に現れた新しい欠陥も見つけられるとしています。

分類結果は歩留り管理システムを通って、工程と装置の両方へ返る

Section titled “分類結果は歩留り管理システムを通って、工程と装置の両方へ返る”
分類結果の行き先
画像サーバADC（ルール）MDC（手動）分類サーバ歩留り管理システム工場ホスト欠陥を出した工程装置レシピ漏れた欠陥次のルールの材料フィードバックAPCでフィードフォワード
ADCの分類は分類サーバに入り、歩留り管理システムと工場ホストへ上がります。ルールから漏れた欠陥はMDCが分け、その結果が次のルールの材料になります。分類の情報は、欠陥を出した工程へのフィードバックと、APCによる装置レシピへのフィードフォワードの2本で製造へ戻ります。

分類された情報は、歩留り管理システム（YMS）や工場ホストに上げ、欠陥の発生原因追求や解析に用いられます1。歩留まり管理システムには2つの定義があります。工場の用語としては、ウェーハ毎の機能試験の歩留まり解析システムです2。計測の用語としては、歩留まりモニタと欠陥検査から解析、その結果に基づく欠陥発生工程へのフィードバックや、APCによる装置レシピへのフィードフォワードなどの処置を行い、総合的に歩留まりを管理し向上させる統合システムです。

ADCはこの統合システムの入口にあたります。数だけでは量しか分からず、種類まで付いて初めて、フィードバックの宛先になる工程を絞れます。

分類の枠は、製造で造り込まれる欠陥の姿に合わせる

Section titled “分類の枠は、製造で造り込まれる欠陥の姿に合わせる”

初期故障の原因の大半は、マイクロダストのウエハ付着による不具合など、製造上で造り込まれる欠陥や材料不良です3。酸化膜が絶縁破壊され、メタル電極間が短絡状態になっている場合もあります。分類の種類は、こうした実物の姿に合わせて設けます。ルールは工程の現状を写したものなので、工程が変われば分類の枠組みも作り直すことになります。

速さ・粒度・精度は、ルールの手間とエンジニアの時間で買う

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ルールで自動的に分ければ、大量の欠陥画像を速くさばけます。その代わり、ルールで定めた種類以外の新しい種類は、まとめて未分類へ落ちます。分類の粒度を細かくすれば原因の絞り込みが鋭くなるものの、ルールの数と維持の手間が増えます。手動の分類を厚くすれば精度は上がりますが、エンジニアの時間をそのぶん使います。ADCを導入するかどうかより、未分類と分類ミスをMDCへ回す量を、ルールの手入れでどこまで減らし続けられるかが運用の分かれ目です。

よくある質問（FAQ）

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ADC とは何ですか？

画像サーバに格納された欠陥画像情報を、事前に定められたルールに基づき分類ソフトウエアで欠陥発生原因ごとにクラス分けすることです。分けた結果は分類サーバに再格納されます。

分けた結果はどこへ行きますか？

分類サーバに再格納され、その情報が歩留り管理システム（YMS）や工場ホストに上がります。

何に使うのですか？

欠陥の発生原因追求や解析に用いられます。歩留り管理システムを通って、欠陥の出た工程へのフィードバックと装置レシピへのフィードフォワードにつながります。

なぜ種類まで分けるのですか？

原因の工程を絞るためです。数を数えた段階で分かるのは量で、種類まで判明して初めて、戻って手を打つべき工程を絞れます。

手動の分類は要りますか？

要ります。MDCは、ADCの分類ミスの修正やエンジニアによる詳細な分類、ADCを運用できない工程の分類を担います。手で付けた分類は、次のルールを作る材料にもなります。

歩留り管理システムとは何ですか？

歩留まりモニタと欠陥検査から解析、その結果に基づくフィードバックなどを行いながら、総合的に歩留まりを管理し向上させる統合システムです。ウェーハごとの機能試験の歩留まり解析システムとも定義されます。

装置側へも返しますか？

返します。歩留り管理システムは、APCによる装置レシピへのフィードフォワードも行います。

比較・違いを学ぶ

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関連用語

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出典

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