工藝周期時(shí)間

晶圓實(shí)際被加工的時(shí)間可以以天為單位來衡量。但由于在工藝站點(diǎn)的排隊(duì)以及由于工藝問題導(dǎo)致的臨時(shí)減速，晶圓通常在制造區(qū)域停留數(shù)周。晶圓等待的時(shí)間越長(zhǎng)，增加了污染的機(jī)會(huì)，這會(huì)降低晶圓分選良率。向準(zhǔn)時(shí)制制造的轉(zhuǎn)變（見后面章節(jié)）是提高良率和降低與增加的在線庫存相關(guān)的制造成本的一次嘗試。

晶圓分選良率公式

能夠準(zhǔn)確理解和預(yù)測(cè)晶圓分選良率對(duì)于一個(gè)盈利且可靠的芯片供應(yīng)商的運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要。多年來，已經(jīng)開發(fā)了許多模型，這些模型將工藝、缺陷密度和芯片尺寸參數(shù)與晶圓分選良率聯(lián)系起來。

下圖展示了五種良率模型公式。每一種都將不同的參數(shù)與晶圓分選良率聯(lián)系起來。隨著芯片尺寸的增大，工藝步驟數(shù)量的增加，特征尺寸的減小，對(duì)更小缺陷尺寸的敏感性增加，更多的背景缺陷變成了致命缺陷。

指數(shù)模型

指數(shù)關(guān)系（下圖所示）或泊松模型是最簡(jiǎn)單且最早開發(fā)的良率模型之一。它適用于單個(gè)工藝步驟，并假設(shè)晶圓上的缺陷（D0）隨機(jī)分布。對(duì)于多步驟分析，使用等于工藝步驟數(shù)量的因子（n）（見下圖）。這個(gè)模型通常用于包含超過300個(gè)裸片和低密度MSI電路的產(chǎn)品。更小的裸片尺寸由西德斯模型預(yù)測(cè)。

指數(shù)、泊松和西德斯模型都展示了裸片面積、缺陷密度和晶圓分選良率之間的主要關(guān)系。在這些模型中，e是一個(gè)常數(shù)，值為2.718。

B.T.墨菲提出了一個(gè)使用更復(fù)雜缺陷分布的模型。玻色-愛因斯坦模型增加了工藝步驟數(shù)量（n），而在負(fù)二項(xiàng)式模型中，有一個(gè)簇因子。它考慮了傾向于在晶圓表面上“聚集”的缺陷分布，而不僅僅是表現(xiàn)出隨機(jī)分布。被SIA在ITRS中采納，簇因子被賦予值為2。

在大多數(shù)良率模型中，處理步驟的因子（n）實(shí)際上是圖案化步驟的數(shù)量。經(jīng)驗(yàn)證明，圖案化步驟產(chǎn)生最多的點(diǎn)缺陷，因此直接關(guān)系到分選良率。

沒有兩個(gè)復(fù)雜電路具有可比的設(shè)計(jì)或工藝。工藝在公司與公司之間不同，基本背景缺陷密度也是如此。這些因素使得開發(fā)一個(gè)準(zhǔn)確的通用良率模型變得困難。大多數(shù)芯片公司都開發(fā)了自己的模型，這些模型反映了他們的特定制造工藝和產(chǎn)品設(shè)計(jì)。所有模型都是基于缺陷驅(qū)動(dòng)的。也就是說，它們假設(shè)所有的制造工藝都在控制之下，缺陷水平是內(nèi)置于工藝中的。它們不包括主要的工藝問題，例如污染的工藝氣體罐。

在所有模型中使用的缺陷密度與通過光學(xué)檢查晶圓表面確定的缺陷密度不同。在良率模型中顯示的缺陷密度是全面的；它包括污染物和表面以及晶體缺陷。此外，它只預(yù)測(cè)那些破壞裸片的缺陷：“致命缺陷”。落在芯片非關(guān)鍵區(qū)域的缺陷不包括在模型中，兩個(gè)或更多的缺陷落在同一個(gè)敏感區(qū)域的情況也不包括。