集成电路随机缺陷的良率研究

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1、专业学位硕士学位论文集成电路随机缺陷的良率研究TheResearchoftheIntegratedCircuitYieldofRandomDefects作者姓名：张茜工程领域：电子与通信工程学号：41209118指导教师：董维杰完成日期：2016年11月大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要集成电路（integratedcircuit）是一种微型的电子器件或部件。随着应用领域的发展，集成电路的制造技术也不断地进步，对于集成电路的良率研究也随之深入。良率预测是其中一个重要环节，精准的良率预测结果能够利于设计时对版图设计进行调整，设

2、定可实现的良率目标，能够实现在更短的时间得到更优良率。而在实际生产环节，如何更有效进行良率控制和提升也是集成电路良率研究中的一个非常重要的方向。随机缺陷是集成电路制造过程中出现频率较高的一种缺陷。本文针对于随机缺陷，分析其各个类型和分布情况，对于随机缺陷良率的主流预测模型做了相应解释和研究分析，对于设计流程和提升方法做了相应的解释，在实际的工厂生产工艺中的良率影响因素及其控制方法都进行了深入的研究。本文对于随机缺陷的良率预测模型进行深入研究，基于对于随机缺陷在晶圆上的分布情况的分析，结合了主流的良率预测模型泊松模型和负二项式模型建立了良率预测改进模型。对于提出的良率预测改进模型利用Matlab

3、进行了仿真验证，得到直观的曲线对比，并与实际工业数据进行比较分析，可以看到良率预测改进模型有着更为精准的预测结果。对于随机缺陷造成的良率损失，可以通过涉及阶段的版图改进和制造环节的工艺控制来降低。本文的工作是在设计阶段通过对于开路关键面积和短路关键面积的调节控制来减少，在版图设计的每一层都考虑到关键面积的最优设定，进行加权关键面积的计算和优化。在集成电路的制造工艺过程中，则主要通过洁净室控制，以及各个关键节点的工艺控制和清洁环节来对随机微粒进行及时的控制和清除。设立合理数量的在线机台的支持和关键统计数据分析，保证能够及时找到缺陷发生的步骤，以即使进行清洁去除微粒或金属冗余缺陷，必要的话进行重工

4、，以免将缺陷代入到下一个工艺节点，造成更大的影响。本文的主要工作是针对于随机缺陷对于良率的影响以及相应的改进做了深入研究，对良率的预测模型提出更精准的模型改进，对设计和制造工艺环节中的良率提升和控制也进行了有针对性的改进。关键词：集成电路；良率分析；良率预测模型；随机缺陷；-I-大连理工大学专业学位硕士学位论文TheResearchoftheIntegratedCircuitYieldofRandomDefectsAbstract IntegratedCircuits(IC)isamicro-electronicdevicesorcomponents.Nowadays,withtheconti

5、nuousimprovementineverykeyarea,ICmanufacturingtechnologygrowsrapidly,thestudyaboutyieldisalsodeeperanddeeper.YieldprecisionisakeyareaintheICYieldstudy,theaccurateforecastcanhelpthedesignermaketheoptimizedlayoutdesignandalsosetareasonablegoaltoplantimeandresources.HowtocontrolandensureagoodYieldresul

6、tisalsoanimportantareatoapplyinthephysicalmanufacturingprocess.TheRandomDefectsarecommondefectshappenedinintegratedcircuitmanufacturingprocesswithveryhighfrequency.Thispapermainlyfocusesonthestudyofyieldimpactedfromtherandomdefects.ItexplainsthetheoryofthemajorutilizedICyieldprecisionmodels,thedesig

7、nproceduresandmethod,andthekeymanufacturingyieldcontrolfactors.Thispaperhasstudyalotaroundtheyieldprecisionmodels,combinedthePoissonmodelandtheNegativebinomialmodeltogetheranddevelopedanimprovedmodelc