硅晶圓相對容易處理，并且良好的實踐和自動設(shè)備已將晶圓斷裂降至低水平。然而，砷化鎵晶圓并不是那么堅韌，斷裂是主要的晶圓良率限制因素。在砷化鎵制造線上，電路的售價很高，通常會處理部分晶圓。

除了最小化斷裂外，晶圓表面在整個加工過程中必須保持平坦。這在特別是使用將圖案投影到晶圓表面的圖案技術(shù)的生產(chǎn)線上是正確的。如果表面翹曲或波紋狀，投影的圖像將變得扭曲并改變所需的圖像尺寸。這類似于在扭曲的屏幕上投影幻燈片。翹曲是由在爐管中快速加熱和/或冷卻晶圓引起的。

3、工藝變化

當(dāng)晶圓通過制造過程時，它接受了許多摻雜、層疊和圖案化工藝，每一個都必須滿足難以置信的嚴(yán)格的物理和清潔要求。但即使是最復(fù)雜的工藝也會從晶圓到晶圓、批次到批次、日復(fù)一日地變化。當(dāng)一個工藝超出其工藝限制（超出規(guī)格）時，它會導(dǎo)致晶圓上或晶圓上的芯片出現(xiàn)一些不允許的結(jié)果。

工藝工程和工藝控制程序的目標(biāo)不僅是保持每個工藝在其控制規(guī)格內(nèi)運(yùn)行，而且還要維持工藝參數(shù)的恒定分布，如時間、溫度、壓力等。這些工藝參數(shù)是使用后面章節(jié)中解釋的統(tǒng)計過程控制技術(shù)進(jìn)行監(jiān)控的。

在整個過程中，有許多檢查和測試旨在檢測不需要的變化，以及對設(shè)備參數(shù)進(jìn)行頻繁校準(zhǔn)以滿足工藝規(guī)格。其中一些測試由生產(chǎn)人員執(zhí)行，有些由質(zhì)量控制組織執(zhí)行。然而，即使是維護(hù)和監(jiān)控得最好的工藝也會表現(xiàn)出一些變化。工藝工程和電路設(shè)計的挑戰(zhàn)之一是適應(yīng)這些變化，并且仍然擁有一個功能設(shè)備。

4、工藝缺陷

工藝缺陷被定義為晶圓表面上的污染或不規(guī)則性的孤立區(qū)域（或斑點(diǎn)）。這些缺陷通常被稱為斑點(diǎn)缺陷或點(diǎn)缺陷。它們隨機(jī)出現(xiàn)在晶圓表面上。有些不是致命的，有些會使電路無法操作。后者被稱為致命缺陷（見下圖）。不幸的是，較小的缺陷有時在制造過程中無法檢測到。它們在晶圓分選中顯現(xiàn)為被拒絕的芯片。

這些缺陷的主要來源是制造區(qū)域使用的液體、氣體、室內(nèi)空氣、人員、工藝機(jī)器和水。顆粒和其他小污染物會附著在晶圓表面。許多這些缺陷發(fā)生在圖案化過程中?；叵胍幌?，圖案化過程需要使用一層薄而脆弱的光刻膠來在刻蝕步驟中保護(hù)晶圓表面。來自顆粒的任何孔洞或撕裂將在晶圓表面層中以微小的刻蝕孔結(jié)束。這些孔被稱為針孔，是光刻工程師主要關(guān)注的問題。因此，晶圓經(jīng)常進(jìn)行污染檢查，通常在每個主要步驟之后。超過既定允許密度的晶圓將被拒絕。半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(SIA)的國際半導(dǎo)體技術(shù)路線圖(ITRS)要求300毫米晶圓表面的缺陷密度最大為每平方厘米0.68個。

5、掩模缺陷

光掩模或光柵是圖案化過程中轉(zhuǎn)移到晶圓表面的圖案的來源。掩模或光柵上的缺陷最終會成為晶圓上的缺陷或圖案畸變。有三種常見的掩?；蚬鈻乓鸬娜毕?。首先是污染，例如掩模或光柵的透明部分上的污垢或污點(diǎn)。在光刻中，它們可以阻擋光線并將像圖案的不透明部分一樣印在晶圓上。第二是光柵石英板中的裂紋。它們也可以阻擋圖案化光線和/或散射光線，導(dǎo)致不需要的圖像和/或扭曲的圖像。第三是掩?；蚬鈻胖圃爝^程中出現(xiàn)的圖案畸變。這些包括針孔或鉻點(diǎn)、圖案擴(kuò)展或缺失部分、圖案斷裂或相鄰圖案之間的橋接（見下圖）。對于具有更小特征尺寸、更高密度和更大裸片尺寸的設(shè)備或電路，控制掩模產(chǎn)生的缺陷更為關(guān)鍵。