半導(dǎo)體集成電路的可靠性及評(píng)價(jià)方法 版權(quán)信息
- ISBN:9787121271601
- 條形碼:9787121271601 ; 978-7-121-27160-1
- 裝幀:一般輕型紙
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半導(dǎo)體集成電路的可靠性及評(píng)價(jià)方法 本書(shū)特色
本書(shū)共11章,以硅集成電路為中心,重點(diǎn)介紹了半導(dǎo)體集成電路及其可靠性的發(fā)展演變過(guò)程、集成電路制造的基本工藝、半導(dǎo)體集成電路的主要失效機(jī)理、可靠性數(shù)學(xué)、可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、mos場(chǎng)效應(yīng)管的特性、失效機(jī)理的可靠性仿真和評(píng)價(jià)。隨著集成電路設(shè)計(jì)規(guī)模越來(lái)越大,設(shè)計(jì)可靠性越來(lái)越重要,在設(shè)計(jì)階段借助可靠性仿真技術(shù),評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)出的集成電路可靠性能力,針對(duì)電路設(shè)計(jì)中的可靠性薄弱環(huán)節(jié),通過(guò)設(shè)計(jì)加固,可以有效提高產(chǎn)品的可靠性水平,提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
半導(dǎo)體集成電路的可靠性及評(píng)價(jià)方法 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書(shū)共11章,以硅集成電路為中心,重點(diǎn)介紹了半導(dǎo)體集成電路及其可靠性的發(fā)展演變過(guò)程、集成電路制造的基本工藝、半導(dǎo)體集成電路的主要失效機(jī)理、可靠性數(shù)學(xué)、可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、MOS場(chǎng)效應(yīng)管的特性、失效機(jī)理的可靠性仿真和評(píng)價(jià)。隨著集成電路設(shè)計(jì)規(guī)模越來(lái)越大,設(shè)計(jì)可靠性越來(lái)越重要,在設(shè)計(jì)階段借助可靠性仿真技術(shù),評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)出的集成電路可靠性能力,針對(duì)電路設(shè)計(jì)中的可靠性薄弱環(huán)節(jié),通過(guò)設(shè)計(jì)加固,可以有效提高產(chǎn)品的可靠性水平,提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
半導(dǎo)體集成電路的可靠性及評(píng)價(jià)方法 目錄
第1章 緒論 (1)1.1 半導(dǎo)體集成電路的發(fā)展過(guò)程 (1)1.2 半導(dǎo)體集成電路的分類(lèi) (4)1.2.1 按半導(dǎo)體集成電路規(guī)模分類(lèi) (4)1.2.2 按電路功能分類(lèi) (5)1.2.3 按有源器件的類(lèi)型分類(lèi) (6)1.2.4 按應(yīng)用性質(zhì)分類(lèi) (6)1.3 半導(dǎo)體集成電路的發(fā)展特點(diǎn) (6)1.3.1 集成度不斷提高 (7)1.3.2 器件的特征尺寸不斷縮小 (7)1.3.3 專(zhuān)業(yè)化分工發(fā)展成熟 (8)1.3.4 系統(tǒng)集成芯片的發(fā)展 (9)1.3.5 半導(dǎo)體集成電路帶動(dòng)其他學(xué)科的發(fā)展 (9)1.4 半導(dǎo)體集成電路可靠性評(píng)估體系 (10)1.4.1 工藝可靠性評(píng)估 (10)1.4.2 集成電路的主要失效模式 (11)1.4.3 集成電路的主要失效機(jī)理 (15)1.4.4 集成電路可靠性面臨的挑戰(zhàn) (16)參考文獻(xiàn) (20)第2章 半導(dǎo)體集成電路的基本工藝 (21)2.1 氧化工藝 (23)2.1.1 sio2的性質(zhì) (23)2.1.2 sio2的作用 (24)2.1.3 sio2膜的制備 (25)2.1.4 sio2膜的檢測(cè) (27)2.1.5 sio2膜的主要缺陷 (29)2.2 化學(xué)氣相沉積法制備薄膜 (30)2.2.1 化學(xué)氣相沉積概述 (30)2.2.2 化學(xué)氣相沉積的主要反應(yīng)類(lèi)型 (31)2.2.3 cvd制備薄膜 (33)2.2.4 cvd摻雜sio2 (36)2.3 擴(kuò)散摻雜工藝 (38)2.3.1 擴(kuò)散形式 (39)2.3.2 常用雜質(zhì)的擴(kuò)散方法 (40)2.3.3 擴(kuò)散分布的分析 (41)2.4 離子注入工藝 (45)2.4.1 離子注入技術(shù)概述 (45)2.4.2 離子注入的濃度分布與退火 (47)2.5 光刻工藝 (49)2.5.1 光刻工藝流程 (49)2.5.2 光刻膠的曝光 (51)2.5.3 光刻膠的曝光方式 (53)2.5.4 32nm和22nm的光刻 (54)2.5.5 光刻工藝產(chǎn)生的微缺陷 (55)2.6 金屬化工藝 (57)2.6.1 金屬化概述 (57)2.6.2 金屬膜的沉積方法 (58)2.6.3 金屬化工藝 (59)2.6.4 al/si接觸及其改進(jìn) (62)2.6.5 阻擋層金屬 (63)2.6.6 al膜的電遷移 (65)2.6.7 金屬硅化物 (65)2.6.8 金屬鎢 (70)2.6.9 銅互連工藝 (71)參考文獻(xiàn) (75)第3章 缺陷的來(lái)源和控制 (76)3.1 缺陷的基本概念 (76)3.1.1 缺陷的分類(lèi) (76)3.1.2 前端和后端引入的缺陷 (78)3.2 引起缺陷的污染物 (80)3.2.1 顆粒污染物 (81)3.2.2 金屬離子 (82)3.2.3 有機(jī)物沾污 (82)3.2.4 細(xì)菌 (83)3.2.5 自然氧化層 (83)3.2.6 污染物引起的問(wèn)題 (83)3.3 引起缺陷的污染源 (83)3.3.1 空氣 (84)3.3.2 溫度、濕度及煙霧控制 (85)3.4 缺陷管理 (85)3.4.1 超凈間的污染控制 (86)3.4.2 工作人員防護(hù)措施 (87)3.4.3 工藝制造過(guò)程管理 (88)3.4.4 超凈間的等級(jí)劃分 (91)3.4.5 超凈間的維護(hù) (92)3.5 降低外來(lái)污染物的措施 (94)3.5.1 顆粒去除 (95)3.5.2 化學(xué)清洗方案 (97)3.5.3 氧化層的去除 (98)3.5.4 水的沖洗 (101)3.6 工藝成品率 (101)3.6.1 累積晶圓生產(chǎn)成品率 (101)3.6.2 晶圓生產(chǎn)成品率的制約因素 (102)3.6.3 晶圓電測(cè)成品率要素 (105)參考文獻(xiàn) (113)第4章 半導(dǎo)體集成電路制造工藝 (115)4.1 半導(dǎo)體集成電路制造的環(huán)境要求 (115)4.1.1 沾污對(duì)器件可靠性的影響 (115)4.1.2 凈化間的環(huán)境控制 (116)4.2 cmos集成電路的基本制造工藝 (119)4.2.1 cmos工藝的發(fā)展 (119)4.2.2 cmos集成電路的基本制造工藝 (120)4.3 bi-cmos工藝 (132)4.3.1 低成本、中速數(shù)字bi-cmos工藝 (132)4.3.2 高成本、高性能數(shù)字bi-cmos工藝 (133)4.3.3 數(shù);旌蟗i-cmos工藝 (137)參考文獻(xiàn) (141)第5章 半導(dǎo)體集成電路的主要失效機(jī)理 (142)5.1 與芯片有關(guān)的失效機(jī)理 (142)5.1.1 熱載流子注入效應(yīng)(hot carrier injection,hci) (142)5.1.2 與時(shí)間有關(guān)的柵介質(zhì)擊穿(time dependant dielectric breakdown,tddb) (153)5.1.3 金屬化電遷移(electromigration,em) (157)5.1.4 pmosfet負(fù)偏置溫度不穩(wěn)定性 (164)5.1.5 cmos電路的閂鎖效應(yīng)(latch—up) (178)5.2 與封裝有關(guān)的失效機(jī)理 (180)5.2.1 封裝材料?射線(xiàn)引起的軟誤差 (180)5.2.2 水汽引起的分層效應(yīng) (181)5.2.3 金屬化腐蝕 (182)5.3 與應(yīng)用有關(guān)的失效機(jī)理 (185)5.3.1 輻射引起的失效 (185)5.3.2 與鋁有關(guān)的界面效應(yīng) (186)5.3.3 靜電放電損傷(electrostatic discharge,esd) (189)參考文獻(xiàn) (193)第6章 可靠性數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析基礎(chǔ) (195)6.1 可靠性的定量表征 (195)6.2 壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析 (197)6.2.1 壽命試驗(yàn)概述 (197)6.2.2 指數(shù)分布場(chǎng)合的統(tǒng)計(jì)分析 (198)6.2.3 威布爾分布場(chǎng)合的統(tǒng)計(jì)分析 (201)6.2.4 對(duì)數(shù)正態(tài)分布場(chǎng)合的統(tǒng)計(jì)分析 (205)6.3 恒定加速壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析 (211)6.3.1 加速壽命試驗(yàn)概述 (211)6.3.2 指數(shù)分布場(chǎng)合的統(tǒng)計(jì)分析 (214)6.3.3 威布爾分布場(chǎng)合的統(tǒng)計(jì)分析 (215)6.3.4 對(duì)數(shù)正態(tài)分布場(chǎng)合的統(tǒng)計(jì)分析 (217)參考文獻(xiàn) (218)第7章 半導(dǎo)體集成電路的可靠性評(píng)價(jià) (220)7.1 可靠性評(píng)價(jià)技術(shù) (220)7.1.1 可靠性評(píng)價(jià)的技術(shù)特點(diǎn) (220)7.1.2 可靠性評(píng)價(jià)的測(cè)試結(jié)構(gòu) (221)7.1.3 可靠性評(píng)價(jià)技術(shù)的作用 (224)7.1.4 可靠性評(píng)價(jià)技術(shù)的應(yīng)用 (225)7.2 pcm(process control monitor,工藝控制監(jiān)測(cè))技術(shù) (227)7.2.1 pcm技術(shù)特點(diǎn) (228)7.2.2 pcm的作用 (229)7.3 交流波形的可靠性評(píng)價(jià)技術(shù) (231)7.3.1 交流波形的電遷移可靠性評(píng)價(jià)技術(shù) (231)7.3.2 交流波形的熱載流子注入效應(yīng)可靠性評(píng)價(jià)技術(shù) (232)7.4 圓片級(jí)可靠性評(píng)價(jià)技術(shù) (232)7.4.1 圓片級(jí)電遷移可靠性評(píng)價(jià)技術(shù) (234)7.4.2 圓片級(jí)熱載流子注入效應(yīng)可靠性評(píng)價(jià)技術(shù) (240)7.4.3 圓片級(jí)柵氧的可靠性評(píng)價(jià)技術(shù) (241)7.5 生產(chǎn)線(xiàn)的質(zhì)量管理體系 (249)7.5.1 影響foundry線(xiàn)質(zhì)量與可靠性的技術(shù)要素 (250)7.5.2 影響foundry線(xiàn)質(zhì)量與可靠性的管理要素 (251)7.5.3 foundry線(xiàn)質(zhì)量管理體系的評(píng)價(jià) (252)參考文獻(xiàn) (253)第8章 可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) (256)8.1 版圖的幾何設(shè)計(jì)規(guī)則 (256)8.1.1 幾何圖形之間的距離定義 (257)8.1.2 設(shè)計(jì)規(guī)則舉例 (258)8.1.3 版圖設(shè)計(jì)概述及軟件工具介紹 (260)8.1.4 多項(xiàng)目晶圓mpw(multi-project wafer)的流片方式 (262)8.2 層次化版圖設(shè)計(jì) (266)8.2.1 器件制造中的影響因素 (266)8.2.2 版圖驗(yàn)證和后仿真 (276)8.3 等比例縮小規(guī)則 (277)8.3.1 等比例縮小的3個(gè)規(guī)則 (277)8.3.2 vlsi突出的可靠性問(wèn)題 (280)8.4 測(cè)試結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) (282)8.4.1 mos管的設(shè)計(jì) (282)8.4.2 天線(xiàn)效應(yīng) (283)8.4.3 mos電容的設(shè)計(jì) (285)8.4.4 金屬化電遷移測(cè)試結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (288)參考文獻(xiàn) (291)第9章 mos場(chǎng)效應(yīng)晶體管的特性 (292)9.1 mos場(chǎng)效應(yīng)晶體管的基本特性 (292)9.1.1 mosfet的伏安特性 (293)9.1.2 mosfet的閾值電壓 (296)9.1.3 mosfet的電容結(jié)構(gòu) (299)9.1.4 mosfet的界面態(tài)測(cè)量 (300)9.2 mos電容的高頻特性 (302)9.2.1 mos電容的能帶和電荷分布 (302)9.2.2 理想mos電容的c-v特性 (304)9.2.3 影響mos電容c-v特性的因素 (306)9.2.4 離子沾污的可靠性評(píng)價(jià) (310)9.2.5 mos電容的高頻特性分析 (311)9.3 mosfet的溫度特性 (316)9.3.1 環(huán)境溫度對(duì)器件參數(shù)的影響
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半導(dǎo)體集成電路的可靠性及評(píng)價(jià)方法 作者簡(jiǎn)介
章曉文,工業(yè)和信息化部電子第五研究所高級(jí)工程師,長(zhǎng)期從事電子元器件可靠性工作,在電子元器件可靠性物理、評(píng)價(jià)及試驗(yàn)方法等方面取得顯著研究成果,先后獲省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)3項(xiàng),發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇,實(shí)用新型專(zhuān)利授權(quán)一項(xiàng),申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利4項(xiàng)。