半导体集成电路的可靠性及评价方法
作者：章晓文，恩云飞 编著
出版时间：2015年版
容简介
本书共11章，以硅集成电路为中心，重点介绍了半导体集成电路及其可靠性的发展演变过程、集成电路制造的基本工艺、半导体集成电路的主要失效机理、可靠性数学、可靠性测试结构的设计、MOS场效应管的特性、失效机理的可靠性仿真和评价。随着集成电路设计规模越来越大，设计可靠性越来越重要，在设计阶段借助可靠性仿真技术，评价设计出的集成电路可靠性能力，针对电路设计中的可靠性薄弱环节，通过设计加固，可以有效提高产品的可靠性水平，提高产品的竞争力。
目录
第1章绪论
1.1半导体集成电路的发展过程
1.2半导体集成电路的分类
1.2.1按半导体集成电路规模分类
1.2.2按电路功能分类
1.2.3按有源器件的类型分类
1.2.4按应用性质分类
1.3半导体集成电路的发展特点
1.3.1集成度不断提高
1.3.2器件的特征尺寸不断缩小
1.3.3专业化分工发展成熟
1.3.4系统集成芯片的发展
1.3.5半导体集成电路带动其他学科的发展
1.4半导体集成电路可靠性评估体系
1.4.1工艺可靠性评估
1.4.2集成电路的主要失效模式
1.4.3集成电路的主要失效机理
1.4.4集成电路可靠性面临的挑战
参考文献
第2章半导体集成电路的基本工艺
2.1氧化工艺
2.1.1SiO2的性质
2.1.2SiO2的作用
2.1.3SiO2膜的制备
2.1.4SiO2膜的检测
2.1.5SiO2膜的主要缺陷
2.2化学气相沉积法制备薄膜
2.2.1化学气相沉积概述
2.2.2化学气相沉积的主要反应类型
2.2.3CVD制备薄膜
2.2.4CVD掺杂SiO2
2.3扩散掺杂工艺
2.3.1扩散形式
2.3.2常用杂质的扩散方法
2.3.3扩散分布的分析
2.4离子注入工艺
2.4.1离子注入技术概述
2.4.2离子注入的浓度分布与退火
2.5光刻工艺
2.5.1光刻工艺流程
2.5.2光刻胶的曝光
2.5.3光刻胶的曝光方式
2.5.432nm和22nm的光刻
2.5.5光刻工艺产生的微缺陷
2.6金属化工艺
2.6.1金属化概述
2.6.2金属膜的沉积方法
2.6.3金属化工艺
2.6.4Al／Si接触及其改进
2.6.5阻挡层金属
2.6.6Al膜的电迁移
2.6.7金属硅化物
2.6.8金属钨
2.6.9铜互连工艺
参考文献
第3章缺陷的来源和控制
3.1缺陷的基本概念
3.1.1缺陷的分类
3.1.2前端和后端引入的缺陷
3.2引起缺陷的污染物
3.2.1颗粒污染物
3.2.2金属离子
3.2.3有机物沾污
3.2.4细菌
3.2.5自然氧化层
3.2.6污染物引起的问题
3.3引起缺陷的污染源
3.3.1空气
3.3.2温度、湿度及烟雾控制
3.4缺陷管理
3.4.1超净间的污染控制
3.4.2工作人员防护措施
3.4.3工艺制造过程管理
3.4.4超净间的等级划分
3.4.5超净间的维护
3.5降低外来污染物的措施
3.5.1颗粒去除
3.5.2化学清洗方案
3.5.3氧化层的去除
3.5.4水的冲洗
3.6工艺成品率
3.6.1累积晶圆生产成品率
3.6.2晶圆生产成品率的制约因素
3.6.3晶圆电测成品率要素
参考文献
第4章半导体集成电路制造工艺
4.1半导体集成电路制造的环境要求
4.1.1沾污对器件可靠性的影响
4.1.2净化间的环境控制
4.2CMOS集成电路的基本制造工艺
4.2.1CMOS工艺的发展
4.2.2CMOS集成电路的基本制造工艺
4.3Bi—CMOS工艺
4.3.1低成本、中速数字Bi—CMOS工艺
4.3.2高成本、高性能数字Bi—CMOS工艺
4.3.3数模混合Bi—CMOS工艺
参考文献
第5章半导体集成电路的主要失效机理
5.1与芯片有关的失效机理
5.1.1热载流子注入效应（Hot Carrier Injection，HCI）
5.1.2与时间有关的栅介质击穿（Time Dependant Dielectric Breakdown，TDDB）
5.1.3金属化电迁移（Electromigration，EM）
5.1.4PMOSFET负偏置温度不稳定性
5.1.5CMOS电路的闩锁效应
5.2与封装有关的失效机理
5.2.1封装材料α射线引起的软误差
5.2.2水汽引起的分层效应
5.2.3金属化腐蚀
5.3与应用有关的失效机理
5.3.1辐射引起的失效
5.3.2与铝有关的界面效应
5.3.3静电放电损伤（ElectroStatic Discharge，ESD）
参考文献
第6章可靠性数据的统计分析基础
6.1可靠性的定量表征
6.2寿命试验数据的统计分析
6.2.1寿命试验概述
6.2.2指数分布场合的统计分析
6.2.3威布尔分布场合的统计分析
6.2.4对数正态分布场合的统计分析
6.3恒定加速寿命试验数据的统计分析
6.3.1加速寿命试验概述
6.3.2指数分布场合的统计分析
6.3.3威布尔分布场合的统计分析
6.3.4对数正态分布场合的统计分析
参考文献
第7章半导体集成电路的可靠性评价
7.1可靠性评价技术
7.1.1可靠性评价的技术特点
7.1.2可靠性评价的测试结构
7.1.3可靠性评价技术的作用
7.1.4可靠性评价技术的应用
7.2PCM（Process Control Monitor，工艺控制监测）技术
7.2.1PCM技术特点
7.2.2PCM的作用
7.3交流波形的可靠性评价技术
7.3.1交流波形的电迁移可靠性评价技术
7.3.2交流波形的热载流子注入效应可靠性评价技术
7.4圆片级可靠性评价技术
7.4.1圆片级电迁移可靠性评价技术
7.4.2圆片级热载流子注入效应可靠性评价技术
7.4.3圆片级栅氧的可靠性评价技术
7.5生产线的质量管理体系
7.5.1影响Foundry线质量与可靠性的技术要素
7.5.2影响Foundry线质量与可靠性的管理要素
7.5.3Foundry线质量管理体系的评价
参考文献
……
第8章可靠性测试结构的设计
第9章MOS场效应晶体管的特性
第10章集成电路的可靠性仿真
第11章集成电路工艺失效机理的可靠性评价
参考文献
主要符号表
英文缩略词及术语
