X-Ray Metrology in Semiconductor Manufacturing pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:CRC

作者:D. Keith Bowen

出品人:

页数:296

译者:

出版时间:2006-01-24

价格:USD 144.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780849339288

丛书系列:

图书标签:

• X-Ray Metrology
• Semiconductor Manufacturing
• Metrology
• X-Ray
• Semiconductor
• Process Control
• Quality Control
• Thin Film
• Materials Science
• Microfabrication

好的，以下是一本关于《先进半导体器件可靠性工程：从设计到封装的综合分析》的图书简介，该书内容与您提到的《X-Ray Metrology in Semiconductor Manufacturing》完全不相关，并力求详实自然。 --- 图书简介：先进半导体器件可靠性工程：从设计到封装的综合分析 书名：先进半导体器件可靠性工程：从设计到封装的综合分析 作者：[此处可填写作者姓名，例如：李明，张华，王芳] 出版社：[此处可填写出版社名称] ISBN：[此处可填写ISBN] 内容概述 随着摩尔定律的持续推进，集成电路（IC）的特征尺寸不断缩小，工作频率和功耗密度急剧增加。在当前的半导体制造领域，性能的提升已不再是唯一的挑战，器件的长期可靠性已成为决定产品生命周期、市场接受度和系统安全性的关键瓶颈。本书《先进半导体器件可靠性工程：从设计到封装的综合分析》正是为了应对这一时代需求而编写的专业著作。 本书系统性地涵盖了半导体器件从初始设计理念、晶圆制造、封装集成直至最终系统应用的全生命周期可靠性管理框架。它不仅深入剖析了导致器件失效的物理机制，更提供了业界领先的预测模型、测试方法及失效分析（FA）技术，旨在为工程师、研究人员和高级技术管理者提供一套全面、实用的可靠性保障工具箱。 全书摒弃了传统教科书的理论堆砌模式，而是紧密结合当前业界最前沿的FinFET、GAAFET（Gate-All-Around FET）以及新兴存储器技术（如MRAM、ReRAM）的可靠性挑战，以案例驱动的方式，深入浅出地阐述复杂概念。 核心章节与内容详解 本书共分为七个主要部分，共计二十章，每一部分都围绕可靠性工程的一个关键维度展开深入探讨： 第一部分：半导体可靠性基础与失效物理学（Foundations and Failure Physics） 本部分奠定了全书的理论基础。它详细回顾了半导体可靠性的历史演进与当前行业标准（如JEDEC、AEC-Q100）。重点深入解析了导致器件降级和突发性失效的四大基本物理机制： 1. 电迁移（Electromigration, EM）：详细讨论了金属互连线在高温高电流密度下的原子迁移现象，包括最新的Cu互连体系的EM行为，以及如何利用“Tsuge-Black”模型进行寿命预测。 2. 热效应与热阻（Thermal Effects and Thermal Resistance）：分析了器件工作时的热源分布、热路径设计，以及热点对载流子寿命和击穿电压的影响。特别关注了先进封装技术（如2.5D/3D IC）中的热管理挑战。 3. 介质击穿（Dielectric Breakdown, TDDB/BTI）：重点阐述了栅氧化层、高K/金属栅结构（HKMG）中的时间依赖性介质击穿（TDDB）和偏置温度不稳定性（BTI），包括慢陷阱效应（STE）的量化分析。 4. 静电放电（Electrostatic Discharge, ESD）：系统总结了不同的ESD事件模型（如人体模型HBM、器件模型DDM），以及如何设计鲁棒的片上保护电路以抵抗高压瞬态冲击。 第二部分：先进工艺节点的可靠性挑战（Reliability Challenges in Advanced Nodes） 针对当前主流的7nm及以下工艺节点，本部分聚焦于新型晶体管结构带来的独特可靠性问题： FinFET的短沟道效应与热载流子注入（HCI）：分析了Fin结构对沟道控制力的影响，以及在高场强下对源/漏结区的损伤。 应力效应（Stress Effects）：深入研究了晶圆制造过程中的机械应力（如晶圆弯曲、薄膜沉积内应力）如何影响器件的阈值电压和跨导。 工艺变异与统计可靠性：讨论了纳米尺度下，工艺参数的微小波动如何导致可靠性分布的显著变化，引入了蒙特卡洛模拟在可靠性预测中的应用。 第三部分：封装与系统级可靠性（Packaging and System-Level Reliability） 可靠性已不再是芯片本身的属性，封装材料和系统环境对其影响巨大。本部分探讨了： 材料可靠性（Materials Reliability）：锡须（Whiskers）的形成机理、低k/超低k材料的介电性能退化、以及界面附着力的长期稳定性。 热机械可靠性：详细分析了芯片-封装-板（PCB）之间的热膨胀系数（CTE）失配导致的应力集中问题，以及对焊球（Solder Joint）寿命的预测（如Coffin-Manson模型）。 系统级失效分析：如何通过加速寿命测试（ALT）来模拟真实工作环境（湿度、温度循环、振动），并应用阿尔尼乌斯（Arrhenius）模型进行加速因子推导。 第四部分：加速测试与寿命预测模型（Accelerated Testing and Lifetime Prediction） 本部分提供了量化可靠性的核心方法论： 统计学工具的应用：着重于威布尔（Weibull）分布在产品寿命分析中的应用，包括参数估计和可靠度函数（Reliability Function）的构建。 加速应力测试设计：详细介绍了如何选择合适的加速参数（电压、温度、湿度），设计多应力加速测试（MST）以更贴近实际应用。 第五部分：先进的失效分析技术（Advanced Failure Analysis Techniques） 本部分是工程师的“侦探指南”。它不仅介绍了传统的电学测试和光镜检查，更侧重于非破坏性和高分辨率的分析手段： 电学分析：PN结漏电分析、光注入分析（Photon Emission Microscopy, PEM）在定位亚阈值漏电源的应用。 物理分析：聚焦于聚焦离子束（FIB）的精确材料去除与结构修改，以及扫描电子显微镜（SEM）在微观形貌分析中的应用。 谱学分析：傅里叶变换红外光谱（FTIR）在有机物污染检测和封装材料分析中的应用。 第六部分：可靠性设计方法学（Reliability Design Methodologies） 介绍如何将可靠性思维融入设计流程（Design for Reliability, DfR）： 冗余与容错设计：在关键电路中引入错误检测与纠正（ECC）机制。 电压/频率降额（Derating）策略：如何根据环境条件动态调整工作参数以延长寿命。 内置自检与健康监控（BIST/Health Monitoring）：如何在芯片内部集成传感器和算法，实时报告器件的“健康状态”。 第七部分：新兴技术与未来展望（Emerging Technologies and Future Outlook） 展望下一代半导体可靠性课题，如类脑计算（Neuromorphic Computing）中的脉冲网络稳定性和量子计算（Quantum Computing）环境下的高灵敏度器件防护。 读者对象 本书适合于以下专业人士： 半导体工艺集成工程师（Process Integration Engineers） 器件物理和建模专家（Device Physicists and Modelers） 封装与系统集成工程师（Packaging and System Integration Engineers） IC设计工程师（IC Designers）关注鲁棒性设计的部分 从事半导体质量控制和可靠性认证的专业人员 电子工程、材料科学及微电子学专业的研究生和教师 《先进半导体器件可靠性工程》不仅是一本工具书，更是一本战略指南，帮助读者在追求极致性能的同时，构建起坚不可摧的可靠性防线，确保下一代电子产品的成功上市与长期稳定运行。 ---

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