晶圓直徑和工藝變化

在晶圓制造良率部分討論的工藝變化會(huì)影響晶圓分選良率。在制造區(qū)域，通過抽樣檢查和測(cè)量技術(shù)檢測(cè)工藝變化。檢查抽樣的本質(zhì)是并非所有變化和缺陷都被檢測(cè)到，因此晶圓在一些問題上被傳遞。這些問題在晶圓分選中顯現(xiàn)為失敗的設(shè)備。

工藝變化在晶圓邊緣發(fā)生得更頻繁。在爐管中進(jìn)行的高溫工藝中，晶圓上總是存在一些溫度不均勻性。溫度的變化導(dǎo)致晶圓上的均勻性差異。變化更多地發(fā)生在晶圓的外邊緣，那里的加熱和冷卻發(fā)生得更快。導(dǎo)致這種晶圓邊緣現(xiàn)象的另一個(gè)因素是來自處理和觸摸晶圓邊緣的污染和物理?yè)p傷。在圖案化過程中，掩模驅(qū)動(dòng)工藝（全掩模投影、近接和接觸曝光）中可能會(huì)出現(xiàn)特征尺寸均勻性問題。光系統(tǒng)的特性是這樣的，中心比外邊緣具有更高的均勻性。在光柵驅(qū)動(dòng)的掩模工藝（步進(jìn)器）中，曝光區(qū)域較小（一個(gè)或幾個(gè)裸片），這減少了晶圓上圖像變化。

所有這些問題導(dǎo)致晶圓邊緣的晶圓分選良率降低，如下圖所示。更大直徑的晶圓有助于通過在晶圓中心擁有更大的未受影響裸片區(qū)域來維持晶圓分選良率。

裸片面積和缺陷密度

裸片尺寸也相對(duì)于晶圓表面上的缺陷密度影響晶圓分選良率。關(guān)系在下圖中說明。在圖a中，一個(gè)晶圓顯示有五個(gè)缺陷，沒有裸片圖案。這種情況說明了由所有制造區(qū)域因素產(chǎn)生的背景缺陷密度，無(wú)論裸片尺寸、設(shè)備類型、工藝控制要求等。圖b和c中的晶圓說明了這種背景缺陷密度對(duì)兩種不同裸片尺寸的晶圓分選良率的影響。給定缺陷密度下，裸片尺寸越大，良率越低。

電路密度和缺陷密度

晶圓表面上的缺陷通過導(dǎo)致裸片的某些部分發(fā)生故障而導(dǎo)致裸片失效。一些缺陷位于裸片的不敏感部分，不會(huì)導(dǎo)致故障。然而，趨勢(shì)是朝著更高水平的電路集成發(fā)展，這是由于更小的特征尺寸和更高的裸片組件密度造成的。這些趨勢(shì)的結(jié)果是，任何給定缺陷更有可能位于電路的活躍部分，從而降低了晶圓分選良率，如下圖所示。

工藝步驟數(shù)量

工藝步驟數(shù)量被指為fab累積良率的限制因素。步驟越多，打破或錯(cuò)誤處理晶圓的機(jī)會(huì)就越大。影響也會(huì)影響晶圓分選良率。隨著工藝步驟數(shù)量的增加，背景缺陷密度增加，除非實(shí)施程序降低它。更高的背景缺陷密度會(huì)影響更多的芯片，降低晶圓分選良率。

特征尺寸和缺陷尺寸

更小的特征尺寸使保持可接受的分選良率變得困難，主要有兩個(gè)因素。首先，更小的圖像更難打印（見“掩模缺陷”部分）。其次，更小的圖像也容易受到更小的缺陷尺寸以及整體缺陷密度的影響。10:1的最小特征尺寸與允許缺陷尺寸的規(guī)則已經(jīng)被討論過。一種評(píng)估是，在每平方厘米1個(gè)缺陷的缺陷密度下，具有0.35微米特征尺寸的電路的晶圓分選良率將比在相同條件下處理的0.5微米電路的晶圓分選良率低10%。