第1章 半导体制造引论 1
目标 1
引言 1
1.1历史的演进 1
1.1.1制造和质量控制 2
1.1.2半导体过程 4
1.1.3集成电路制造 6
1.2现代半导体制造 7
1.2.1单元过程 7
1.2.2处理次序 10
1.2.3信息流 11
1.2.4过程组织 12
1.3制造的目标 13
1.3.1成本 14
1.3.2质量 15
1.3.3变化性 15
1.3.4产出 16
1.3.5可靠性 16
1.4制造系统 17
1.4.1连续流程 18
1.4.2分立器件 19
1.5本书后续部分的概述 19
小结 20
问题 20
参考文献 21
第2章 技术纵览 23
目标 23
引言 23
2.1单元过程 23
2.1.1氧化 23
2.1.2照相 30
2.1.3蚀刻 42
2.1.4掺杂 46
2.1.5沉淀 52
2.1.6平面化 55
2.2过程集成 55
2.2.1双极型技术 56
2.2.2CMOS技术 59
2.2.3BiCMOS技术 65
2.2.4封装 67
小结 71
问题 71
参考文献 72
第3章 过程监控 73
目标 73
引言 73
3.1过程流程和主要度量点 73
3.2圆片状态度量 74
3.2.1空白薄膜 75
3.2.2模式化的薄膜 81
3.2.3粒子/缺陷检查 86
3.2.4电气测试 88
3.3设备状态测量 94
3.3.1热操作 95
3.3.2等离子操作 97
3.3.3平板印制操作 101
3.3.4注入 102
3.3.5平面化 103
小结 104
问题 104
参考文献 105
第4章 统计基础 107
目标 107
引言 107
4.1概率分布 108
4.1.1离散分布 108
4.1.2连续分布 112
4.1.3有用的近似法 115
4.2从正态分布中取样 116
4.2.1卡方分布 116
4.2.2t分布 117
4.2.3F分布 118
4.3估计 119
4.3.1对已知方差取样均值的置信区间 119
4.3.2对未知方差取样均值的置信区间 119
4.3.3方差的置信区间 120
4.3.4已知方差两个均值之间差的置信区间 120
4.3.5未知方差情况下两均值之差的置信区间 120
4.3.6两方差比率的置信区间 121
4.4假设检验 122
4.4.1已知方差的均值检验 122
4.4.2未知方差的均值检验 123
4.4.3方差的检验 125
小结 126
问题 126
参考文献 127
第5章 产出建模 128
目标 128
引言 128
5.1产出组成的定义 128
5.2功能性产出模型 129
5.2.1泊松模型 131
5.2.2Murphy产出积分 132
5.2.3负二项式模型 134
5.3功能性产出模型组成 135
5.3.1缺陷密度 135
5.3.2临界面积 137
5.3.3全局产出损失 137
5.4参数性产出 138
5.5产出仿真 140
5.5.1功能性产出仿真 140
5.5.2参数性产出仿真 144
5.6以设计为中心 147
5.6.1可接受性区域 148
5.6.2参数性产出优化 149
5.7过程导入和产出时间 149
小结 152
问题 152
参考文献 155
第6章 统计过程控制 156
目标 156
引言 156
6.1控制图表基础知识 156
6.2控制图表中的模式 159
6.3属性的控制图表 161
6.3.1不符合分值的控制图表 161
6.3.2缺陷的控制图表 166
6.3.3缺陷密度的控制图表 167
6.4变量的控制图表 168
6.4.1x和R的控制图表 170
6.4.2x和s的控制图表 174
6.4.3过程能力 177
6.4.4改进图表和可接受图表 179
6.4.5Cusum图表 180
6.4.6移动平均图表 184
6.5多元控制 187
6.5.1均值控制 188
6.5.2变化性的控制 191
6.6使用相关过程数据的SPC 192
6.6.1时间序列建模 192
6.6.2基于模型的SPC 193
小结 194
问题 195
参考文献 198
第7章 半导体制造的统计实验设计 199
目标 199
引言 199
7.1分布对比 199
7.2方差分析 202
7.2.1平方和 203
7.2.2ANOVA表 204
7.2.3随机块实验 209
7.2.4双向设计 212
7.3因子设计 217
7.3.1双水平因子设计 218
7.3.2部分因子 223
7.3.3因子分析 225
7.3.4高级设计 227
7.4田口（Taguchi）方法 229
7.4.1过程变量归类 230
7.4.2信噪比 231
7.4.3正交阵列 231
7.4.4数据分析 232
小结 234
问题 234
参考文献 236
第8章 半导体制造的过程建模 237
目标 237
引言 237
8.1回归模型 238
8.1.1单参数模型 238
8.1.2双参数模型 241
8.1.3多变量模型 245
8.1.4非线性回归 248
8.1.5回归图 249
8.2响应面法 250
8.2.1假设的成品率实例 251
8.2.2等离子体蚀刻实例 256
8.3调优 261
8.4主成分分析 265
8.5人工智能建模技术 269
8.5.1人工神经网络 269
8.5.2模糊逻辑 273
8.6过程优化 276
8.6.1Powe1l算法 276
8.6.2单纯形法 278
8.6.3遗传算法 280
8.6.4混合方法 282
8.6.5PECVD优化：一种情况研究 283
小结 284
问题 284
参考文献 288
第9章 半导体制造的高级过程控制 289
目标 289
引言 289
9.1常数项适应的RbR控制 290
9.1.1单变量方法 291
9.1.2多变量技术 297
9.1.3实际考虑 300
9.2完全适应模型的多变量控制 304
9.2.1借助基于模型SPC的过程扰动检测 305
9.2.2完全模型适应 306
9.2.3自动配方生成 308
9.2.4前馈控制模型 309
9.3监督控制 311
9.3.1完整适应模型的监督控制 311
9.3.2智能监督控制 317
小结 323
问题 324
参考文献 329
第10章 半导体制造的过程与设备的故障诊断 330
目标 330
引言 330
10.1算法化的方法 331
10.1.1Hippocrates 331
10.1.2基于测量的解释器 334
10.2专家系统 340
10.2.1参数化解释专家系统 341
10.2.2PEDX 344
10.3神经网络方法 346
10.3.1过程控制神经网络 346
10.3.2CVD诊断中的模式识别 348
10.4混合方法 350
10.4.1时间序列诊断 350
10.4.2混合专家系统 352
小结 361
问题 361
参考文献 362
附录 363
附录A 误差函数的一些性质 363
附录B 累积标准正态分布 365
附录C X2分布的百分点 368
附录D t分布的百分点 369
附录E F分布的百分点 370
附录F 用于构造变量控制表的因子 376