基于缺陷均匀分布的集成电路制造成品率与可靠性之间的关系模型

在集成电路可制造性设计研究中,成品率与可靠性之间的关系模型备受人们关注.缺陷对成品率和可靠性的影响不仅与出现在芯片上的缺陷粒径大小有关而且与缺陷出现在芯片上的位置有关.本文主要考虑了出现在互连线上的金属丢失物缺陷对互连线的影响,分析了同一粒径的缺陷出现在互连线不同位置对互连线有效宽度的影响,给出了基于缺陷均匀分布的互连线平均有效宽度,结合已有成品率和可靠性估计模型,提出了基于缺陷位置信息的集成电路制造成品率与可靠性之间的关系模型.在工艺线稳定的情况下,利用该工艺线的制造成品率可以通过该关系式有效地估计出产品的可靠性,从而有效地缩短新产品的研发周期.     

一个面向缺陷分析的电路成品率与可靠性的关系模型

在电路设计的早期阶段,成品率与可靠性的关系模型对于预测和改善电路的成品率和可靠性具有极为重要的意义.结合广义门电路的版图结构与拓扑结构信息,分析了其缺陷密度及成品率和可靠性的损失机理,并构建了考虑缺陷生长特性的广义门电路成品率与可靠性损失概率之间的解析关系模型.基于该模型,又考虑到电路拓扑结构对故障的屏蔽效应,利用迭代的概率转移矩阵方法给出了门级电路成品率与可靠性之间的量化关系.理论分析与通过在ISCAS85基准电路上采用经验公式和惯用方法的证明策略,验证了本文所提方法的合理性和有效性.还分析了工艺参数、老化因素等对电路成品率与可靠性关系的影响.     

基于制造成品率模型的集成电路早期可靠性估计

缺陷是影响集成电路成品率与可靠性的主要因素.本文在区分缺陷与故障两个概念的基础上,将缺陷区分为成品率缺陷(硬故障)、可靠性缺陷(软故障)和良性缺陷.利用关键区域的面积,给出了一个缺陷成为"硬故障"或"软故障"的概率,给出了精度较高的IC成品率预测模型.利用成品率缺陷与可靠性缺陷之间的关系,给出了工艺线生产的产品的失效率与该工艺线制造成品率之间的定量关系.在工艺线稳定的条件下,通过该工艺线的制造成品率可以利用该关系式可以有效的估计出产品的失效率,可以有效地缩短了新产品的研发周期.     

基于IC互连线开路故障的Y/R模型

在半导体制造业中,IC的成品率和可靠性(Y/R)是倍受关注的两个问题.研究表明它们之间存在着显著的相关性.为了表征这种相关性,本文从缺陷造成互连线开路的机理出发,分析了成品率关键面积和可靠性关键面积,提出了IC成品率与可靠性关系模型.通过模拟实验给出了该模型的有效性验证.     

矩形缺陷轮廓的成品率模型

现有成品率及关键面积估计模型中,假定缺陷轮廓为圆,而实际缺陷轮廓为非规则形状.本文提出了矩形缺陷轮廓的成品率模型,该模型与圆模型相比,考虑了缺陷的二维分布特性,接近真实缺陷形状及IC版图布线和成品率估计的特点.比较了新模型与真实缺陷及其圆模型引起的成品率损失,表明新模型在成品率估计方面更加精确,这对成品率精确估计与提高有重要意义.     

缺陷引起的可靠性和成品率关系研究

为了在满足最低可靠性要求的同时尽量提升Ic的成品率,基于缺陷的泊松分布模型及负二项分布模型研究了由缺陷引起的Ic可靠性和成品率这两者之间的关系,并分别建立了相应的成品率一早期可靠性关系模型。基于成品率一可靠性模型,针对氧化层缺陷模型,采用模拟运算的方法,得到了随时间变化的成品率一可靠性关系模型。模型表明,在满足最低可靠性要求的同时,合理设计老化实验参数,可以最大限度地提高成品率,降低Ic制造成本。最后根据这一模型对Ic老化筛选实验的参数选择提出了优化的建议。     

VLSI容错设计研究进展(2)——功能成品率与可靠性的研究

带冗余的集成电路的成品率的估计对制造者来说是一个非常重要的问题。文中将集中分析和讨论带冗余的成品率模型和可靠性,给出了该领域研究进展的最新结果,并指出了进一步研究的方向和策略。     

IC优化设计及其成品率预测

IC成品率是与电路性能和制造成本及制造效益紧密相关的一个重要因素,在进行IC优化设计时,可将成品率与制造效益作为协调各性能指标的优化目标.针对这一问题,本文完善了IC成品率效益协调优化设计模型,提出了一种实现该模型的IC优化设计和成品率预测方法,并利用OrCAD/PSpice中的统计分析和电路性能分析的功能和特点,建立了相应的算法.实例表明,该方法及其实现算法是有效的.     

基于关键面积的冗余集成电路成品率分析

利用关键面积的思想分析了冗余电路的成品率,并给出了其计算模型.实例模拟表明,与传统的成品率分析方法相比,该模型预测IC成品率具有更高的精度.     

基于关键面积的冗余集成电路成品率分析

利用关键面积的思想分析了冗余电路的成品率,并给出了其计算模型.实例模拟表明,与传统的成品率分析方法相比,该模型预测IC成品率具有更高的精度.     

半导体器件成品率的高低是产品质量与可靠性高低的"预示"

介绍了国外半导体器件成品率与可靠性之间关系的研究结果，提出了元器件成品率的高低，是产品质量与可靠性高低的“预示”这一观点。同时还对成品率损失的原因、影响产品质量和可靠性的原因进行了分析，为内建可靠性、提高产品的成品率、质量和可靠性提供参考。     

真实缺陷的矩形模型及其关键面积计算

在集成电路(IC)中,为了进行有效的成品率估计和故障分析,与光刻有关的缺陷形状通常假设为圆模型.然而,真实缺陷的形状多种多样.本文提出一种真实缺陷的矩形模型及与之相关的关键面积计算模型,该模型既考虑了真实缺陷的形状又考虑了IC版图布线的特点.在缺陷引起故障概率预测方面,仿真结果表明新模型比圆模型更接近真实缺陷引起的故障概率.     

DCTT统计最优化模型及其性质

本文提出了集成电路最优化中综合考虑成品率极大、最佳容差设计、调整设计和生产效益极大化设计的统计最优化模型(Design Centering,Tolerance and Tuning.简称DCTT模型)。讨论了该模型与广义统计最优化模型的等价性以及其他主要性质。在确定性最优化框架下,该模型为统计最优化和集成电路可制造性设计的进一步发展开辟了新途径。     

考虑缺陷形状分布的IC成品率模型

实现了基于圆缺陷模型的蒙特矩形度之间的关系,提出了更具有一般性的两种集成电路成品率模型,它们分别对应于矩形度相同和不同的缺陷.仿真结果表明该模型为成品率的精确表征提供了新途径.     

半导体器件成品率与可靠性之间的关系研究

对国外近几年在半导体器件成品率与可靠性之间的关系研究情况进行了综合、分析 ,介绍了成品率预计模型及其参数的选取。     

基于Copula理论的芯片多元参数成品率估算方法

当前芯片参数成品率研究主要局限于单一性能指标成品率估算或对多个单性能指标成品率进行均衡优化.针对此类方法易造成参数成品率缺失的问题,本文提出一种基于Copula理论的芯片多元参数成品率估算方法.该方法首先针对漏电功耗及芯片时延性能指标,构建具有随机相关性的漏电功耗及芯片时延模型;然后利用鞍点线抽样方法对漏电功耗及芯片时延的边缘分布概率进行求解;最后根据Copula理论得到准确的芯片多元参数成品率估算结果.仿真结果表明,相较于蒙特卡罗仿真,本文方法具有较高的仿真效率,仿真时间减少了12%以上,而且在不同国际电路与系统研讨会（International Symposium on Circuits and Systems,ISCAS）基准电路下,该方法与蒙特卡罗仿真结果的相对误差均保持在9%以内,能够在任意性能指标约束下,对芯片多元参数成品率进行有效估算,可为芯片设计人员提供同时考虑多个性能指标的参数成品率信息.     

基于弹性网稀疏表示的芯片参数成品率估算方法

当前集成电路芯片参数成品率估算通常预设大量扰动基函数进行芯片性能模型构建,易造成成品率估算方法复杂度过高.而若随意减少扰动基函数数量,则极易造成成品率估算精度缺失.针对此问题,本文提出一种芯片参数成品率稀疏估算方法.该方法首先根据工艺参数扰动建立具有随机不确定性的漏电功耗模型;然后按照关键度高低,利用弹性网自适应选取关键扰动基函数对漏电功耗模型进行稀疏表示建模;最后,利用贝叶斯理论及马尔科夫链方法对漏电功耗成品率进行估算.实验结果表明,该方法不仅可以使所构建的漏电功耗模型具有一般性和稀疏性优点,而且能够对漏电功耗成品率进行准确估算,与蒙特卡罗仿真结果相比估算误差不超过5%.同时,相较于蒙特卡罗采样,该方法还可以大幅减少算法仿真时间,具有更好的仿真效率.     

考虑缺陷形状分布的IC成品率模型

实现了基于圆缺陷模型的蒙特卡洛关键面积及成品率估计,模拟了圆缺陷模型估计的成品率误差与缺陷的矩形度之间的关系,提出了更具有一般性的两种集成电路成品率模型,它们分别对应于矩形度相同和不同的缺陷．仿真结果表明该模型为成品率的精确表征提供了新途径．     

先进封装中引线键合前等离子处理

当今的封装工程师们正面临许多挑战,包括降低封装成本策略、成品率提高工艺过程以及错综复杂的无损伤处理、小尺寸器件如多芯片模块、叠层封装和混合电路封装等。为了确保更高的器件可靠性和最小的制造成本,一种经过充分处理的表面因其能够显著提高键合质量和可靠性而成功地在先进封装的引线键合中扮演了重要角色。气体等离子技术能够用于在引线键合前清洗焊盘以改进键合强度和成品率。这是进行表面处理的一种十分有效的方法,它能够显著地改进制造能力、可靠性以及先进封装的成品率。主要讨论了在引线键合前表面处理采用的等离子体的类型及其相关的一些考虑,并评论了实验结果和环氧树脂排放污染的实例细节及有关衬底材料和器件特性。     

集成电路生产中成品率的有效管理

本文分析了在集成电路制造过程中,使用的基础材料、设备、工艺技术所产生的污染粒子,随机缺陷对IC产品成品率的影响。并主要介绍了从经典学习曲线概念中推导出来的成品率提高模型已被用于追踪产品成品率的提高,该模型建立在能优先迅速解决影响成品率诸多问题的基础上。实际成品率与模型化成品率的比较充分证明了成品率提高模型的实际意义。