[发明专利]半导体存储器生产系统和半导体存储器生产方法

说明书

本发明涉及半导体存储器生产系统及其半导体存储器生产方法，可推断在半导体存储单元的晶片加工过程中造成了缺陷的步骤。

近年来，为了改进半导体存储器的存储容量，人们付出了巨大的努力来使芯片上形成的存储单元体积最小化。

如果用于制造这些小型化的半导体存储器所需要的多个处理步骤(晶片处理)不能很快地开发并使这些处理步骤稳定，就难以按需提供这种半导体存储器。

因此，对于用于制造这些半导体存储器所需要的各处理步骤的开发和稳定来说，必须进行半导体存储器的故障分析，并利用这种故障分析所得到的结果来改正造成故障的处理步骤中的缺陷。

一般而言，判断半导体存储器存储单元好坏与否是通过如下方式进行的，用LSI测试装置将预定数据(“0”,“1”)写入各存储单元位中，然后相继将数据从该存储单元中读出，并将写入和读出的数据进行比较，以判断它们是否一致。一致的情况称为“合格位”，而不一致的情况则称为“故障位”。

对于各独立的半导体存储器要进行各种故障分析，以根据存储单元阵列的布局产生和显示故障位的分布状况。该布局即所谓的故障位图，或简称为位图。

第二次公布的已审定的日本专利申请第6-18230号(以下称为第一现有技术)公开了一种对一块晶片上的所有芯片自动进行功能测试、并将测试结果储存在故障位存储器和/或显示在屏幕上和/或打印出来的方案。此时，对于在有限区域中的显示，故障位存储器被分为n×n块，并且每个块指示存在的故障位。此外，当故障位存储器的内容被储存在外部存储器中时，为了节省存储器容量，一个字(字节)中的一个位对应于存储器中的一个位。

例如，对于128M位半导体存储器来说，一块芯片要用16M字节的位图。对于一块晶片(200块芯片)来说，需要3.2G字节的存储容量，而对于1批次(50块晶片)，则需要160G的存储容量。此外，如果分为88个块，则每个批次需要的存储器容量是2.5G字节，而所需存储容量可以减至1/64。

第一次公布的日本未审查专利申请第7-85697号(以下称为第二现有技术)公开了一种快速分析故障的方法。在常规半导体存储器的存储图中，具有由于不同的故障原因造成的不同故障模式的故障位是混在一起的。结果，用地址来显示具有不同故障的故障位就造成了上述“故障位图”的混杂，从而使设计者难以根据该“故障位图”识别所产生的“故障模式”并由此推断出故障成因。

这里，“故障模式”是指出具有特定故障(如缺陷等)的半导体存储器在预定条件下测试时所表现出的唯一的故障位分布状况，从经验来说，根据故障成因的不同而有不同的分布状况。例如，其包括在目标故障位之前和之后没有故障位的单个位故障、存在两个故障位的双位故障、超过三个连续位的线路故障(数据线故障或字线故障)。此外，上述“故障位图”已知可作为适合于识别故障位分布状况的装置。

此外，随着在近年来半导体存储器中大存储器的发展，这种故障位图发展成为大量的数据。结果，即使采用第一现有技术，也难以一次输出(打印或由CRT显示)整个半导体存储器的故障位图，从而使识别故障模式的操作复杂化。此外，当分析故障模式的成因时，可以对每个独立故障的位分析故障发生的条件。因此，还存在这样的问题，即由于上述“故障位图”变大，在这种分析操作中进行的位图处理时间大大地增加，而分析效率也就降低了。

另一方面，对于要求能容易地显示整个存储器的方法方面，在第一现有技术中提出了一种对故障位图进行概要地表示的所谓“压缩位图”的方法。在该压缩位图方法中，存储器中的多个位被转换为一个单位的压缩位，而目标故障位图则按预定的比率压缩。采用这种压缩位图的显示方法可以显示整个存储器映射图的分布状况。但是，不能检测出具体的发生条件(例如，其不能判断所压缩的位显示的是一个故障位还是多个故障位)。结果，为了分析故障的成因，要求进行一对一的“故障位图”显示，从而使设计者的故障模式分析操作仍然很复杂。

为了解决这些问题，在第二现有技术中，首先在预定测量条件下进行一个测试。在判断为有缺陷时，得到故障位数据。这里，在大多数情况下，得到的故障位数据是复合故障模式的故障位数据，其中混杂了多种故障成因。因此，通过地址的逻辑组合等产生以检测特定的“故障模式”作为目标的算法，利用该算法提取特定的故障模式数据，以从最初得到的故障位数据中得到与特定故障模式对应的故障位数据。