Sandip Kundu，PH.D.,是马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校电气与计算机工程系的教授，专业从事VLSI设计与测试。此前，他曾任英特尔公司的首席工程师和IBM公司的研究组成员。

    Aswin Sreedhar，PH.D.，是马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校电气与计算机工程系的研究助理。他的研究兴趣是面向VLSI系统的可制造性设计和电路可靠性设计的统计技术。此前，他曾在英特尔公司和做毕业实习。另外Sreedhar博士凭借基于光刻的成品率建模获得了2009年DATE会议的最佳论文奖。

　　5．2．1误差来源的分类
　　在失效分析中，实验室可能使用不同类型的工具诊断不同类型的缺陷。例如，一个FA实验室中可能配有微探测平台、激光切割机、微切片设备、高分辨率X光系统、自动化的解封装系统、用于去除涂层的反应性离子刻蚀机、扫描电子显微镜、光发射显微镜以及光谱仪。由于成本的差异，并非所有实验室都会配备上述所有设备；另外，不同实验室的人员对这些设备的专业知识也有很大差异。由于受到可用设备和工程师专业知识的限制，有关缺陷根本原因的理论常常受到曲解，这意味着故障排除的结果可能无法准确反映缺陷的真实成因或其发生概率。因此，在制造的各个阶段获得精确的缺陷率是一件极其困难的任务。两类：功能失效和参数失效。功能失效造成器件无法实现预想的功能，相比之下，参数失效使器件的参数偏差超出设计规格(如整体电路延时的增加)，尽管它们仍能在大多数情况下正确运行。FA的目标是找出失效发生时电路运行的模式(即电路工作条件)、失效的机制，以及缺陷的根源。由于失效分析的引入，工艺控制和失效抑制技术得到持续的改进。这些FA所用的技术将在5．4节讨论。
　　失效分析有助于寻找失效的根本原因，这种分析可能针对掩膜缺陷，也可能针对版图上需要进行的修改。确定失效的根本原因有助于从整体上对工艺进行改良。工艺的成品率依赖于对各种参数的控制，以及这些参数与预定规格的一致性。这些条件的任何微小改变，都可能对工艺成品率造成显著的影响。与工艺失效类似，工艺成品率可分为功能成品率和参数成品率。成品率通常是指同一批次中合格管芯数量与全部管芯数量的比值。因此功能成品率就是可实现功能的管芯与生产的管芯总数之比；类似地，参数成品率是指那些可实现功能，但其参数在某些情况下可能超出规格范围的管芯所占总管芯数的比例。工艺成品率与生产成本直接相关，它代表着当前生产工艺控制的有效性。若功能成品率过低，则要求对工艺步骤进行广泛的失效分析和改动；而对于较低的参数成品率，这些分析并不是必需的。成品率模型是基于FA信息而创建的，用于在较高的工艺偏差下预测设计的有效性。与FA技术类似，对不同类型的缺陷所导致的功能或参数成品率下降，需要使用不同的成品率模型来分析。缺陷形成的机制被有效地应用到成品率建模中，用于精确地模拟设计的成品率。5．5节将对这方面的文献进行综述，其中包括基于粒子缺陷的成品率模型，以及一些对基于图形化的成品率模型所做的最新研究。
　　本章的目的是向读者介绍工艺控制的重要性，详细地讨论缺陷形成理论、计量、失效分析以及成品率建模技术。
　　5．2工艺所致的缺陷
　　在器件尺寸大于或接近光源波长的技术工艺中(参见图1．5)，半导体制造的绝大多数缺陷都来自超净室设备中的微粒或其他污染物，不过超净室技术的提升已经降低了粒子所致的缺陷率。随着大规模半导体生产的到来，超净室的标准有了显著的提高。如表5．2所总结的，超净室的标准是根据一个立方区域内特定大小粒子的数量而制定的。
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第1章  绪论
1．1技术趋势：延续摩尔定律
1．1．1器件的改进
1．1．2材料科学的贡献
1．1．3深亚波长光刻
1．2可制造性设计
1．2．1DFM的经济价值
1．2．2偏差
1．2．3对基于模型的DFM方法的需求
1．3可n靠性设计
1．4小结
参考文献

第2章  半导体制造
2．1概述
2．2图形生成工艺
2．2．1光刻
2．2．2刻蚀技术
2．3光学图形生成
2．3．1照明系统
2．3．2衍射
2．3．3成像透镜系统
2．3．4曝光系统
2．3．5空间像与缩小成像
2．3．6光刻胶图形生成
2．3．7部分相干
2．4光刻建模
2．4．1唯象建模
2．4．2光刻胶的完全物理建模
2．5小结
参考文献

第3章  工艺和器件偏差：分析与建模
3．1概述
3．2栅极长度偏差
3．2．1光刻导致的图形化偏差
3．2．2线边缘粗糙度：理论与特性
3．3栅极宽度偏差
3．4原子的波动
3．5金属和电介质厚度偏差
3．6应力引起的偏差
3．7小结
参考文献

第4章  面向制造的物理设计
4．1概述
4．2光刻工艺窗口的控制
4．3分辨率增强技术
4．3．1光学邻近效应修正
4．3．2亚分辨率辅助图形
4．3．3相移掩膜
4．3．4离轴照明
4．4DFM的物理设计
4．4．1几何设计规则
……
第5章  计量、制造缺陷以及缺陷提取
第6章  缺陷影响的建模以及成品率提高技术
第7章  物理设计和可靠性
第8章  可制造性设计：工具和方法学