译者序
前言
第1章绪论1
1.1技术趋势:摩尔定律的扩展1
1.1.1器件改进2
1.1.2材料科学的贡献5
1.1.3深亚波长光刻技术7
1.2可制造性设计11
1.2.1DFM的价值和经济性12
1.2.2制造偏差14
1.2.3基于模型的DFM方法的必要性17
1.3可靠性设计18
1.4本章小结18
参考文献19
第2章半导体制造技术21
2.1引言21
2.2图形化工艺22
2.2.1光刻技术23
2.2.2刻蚀技术25
2.3光学图案形成28
2.3.1照明29
2.3.2衍射30
2.3.3成像透镜34
2.3.4曝光系统36
2.3.5空间像与还原成像37
2.3.6光刻胶图形形成38
2.3.7部分相干性40
2.4光刻建模41
2.4.1现象学建模42
2.4.2全物理光刻胶建模44
2.5本章小结45
参考文献45
第3章CMOS工艺与器件偏差:分析与建模47
3.1引言47
3.2栅极长度偏差52
3.2.1光刻引起的图案偏差52
3.2.2线边缘粗糙度:理论与表征61
3.3栅极宽度偏差64
3.4原子波动66
3.5金属和介质的厚度偏差67
3.6应力引起的偏差71
3.7本章小结73
参考文献73
第4章可制造性设计理念77
4.1引言77
4.2光刻工艺窗口控制81
4.3分辨率增强技术84
4.3.1光学邻近效应修正85
4.3.2亚分辨率辅助图形88
4.3.3相移掩膜90
4.3.4离轴照明94
4.4基于DFM的物理设计96
4.4.1几何设计规则96
4.4.2限制性设计规则96
4.4.3基于模型的规则检查和适印性验证98
4.4.4可制造性感知的标准单元设计99
4.4.5缓解天线效应103
4.4.6基于DFM的布局和布线105
4.5先进光刻技术108
4.5.1双重图形技术108
4.5.2反演光刻技术112
4.5.3其他先进技术116
4.6本章小结116
参考文献116
第5章产业界的计量方法、缺陷及弥补120
5.1引言120
5.2工艺缺陷122
5.2.1误差来源分类123
5.2.2缺陷相互作用和电效应125
5.2.3颗粒缺陷的模型化126
5.2.4改善关键区域的版图方法131
5.3图形缺陷133
5.3.1图形缺陷类型133
5.3.2图形密度问题134
5.3.3图形缺陷建模的统计方法135
5.3.4减少图形缺陷的版图方法139
5.4计量141
5.4.1测量中的精度和允许偏差141
5.4.2CD计量142
5.4.3套刻对准计量146
5.4.4其他在线计量148
5.4.5原位计量149
5.5失效分析技术150
5.5.1无损检测技术151
5.5.2有损检测技术152
5.6本章小结153
参考文献153
第6章缺陷建模与提高良率技术157
6.1引言157
6.2缺陷对电路行为影响的建模158
6.2.1缺陷故障关系159
6.2.2缺陷故障模型的作用160
6.2.3测试流程166
6.3提高良率167
6.3.1容错168
6.3.2避错177
6.4本章小结180
参考文献181
第7章物理设计和可靠性183
7.1引言183
7.2电迁移186
7.3热载流子效应188
7.3.1热载流子注入机制188
7.3.2器件损坏特性190
7.3.3时间依赖性介电击穿191
7.3.4缓解由HCI引起的退化191
7.4负偏置温度不稳定性192
7.4.1反应扩散模型193
7.4.2静态和动态NBTI194
7.4.3设计技术195
7.5静电放电196
7.6软错误198
7.6.1软错误的类型198
7.6.2软错误率198
7.6.3可靠性的SER缓解和纠正199
7.7可靠性筛选和测试199
7.8本章小结200
参考文献200
第8章可制造性设计:工具和方法论203
8.1引言203
8.2集成电路设计流程中的DFx204
8.2.1标准单元设计204
8.2.2库表征205
8.2.3布局、布线和冗余填充206
8.2.4验证、掩膜合成和检验207
8.2.5工艺与器件仿真207
8.3电气DFM208
8.4统计设计与投资回报率208
8.5优化工具的DFM210
8.6DFM感知的可靠性分析212
8.7面向未来技术节点的DFx213
8.8本章小结214
参考文献214
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