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绪论1

0-1半导体及半导体工业的起源2

0-2半导体工业的发展规律3

0-3半导体技术向微电子技术的发展5

0-4 当代微电子技术的发展特征7

本章小结8

习题8

第1章 半导体材料及制备9

1.1半导体材料及半导体材料的特性9

1.1.1半导体材料的特征与属性10

1.1.2半导体材料硅的结构特征10

1.2半导体材料的冶炼及单晶制备11

1.3半导体硅材料的提纯技术13

1.3.1精馏提纯SiC14技术及其提纯装置13

1.3.2精馏提纯SiC14的基本原理14

1.4半导体单晶材料的制备15

1.5半导体单晶制备过程中的晶体缺陷17

本章小结19

习题20

第2章 集成工艺及原理21

2.1常规集成电路制造技术基础21

2.1.1常规双极性晶体管的工艺结构21

2.1.2常规双极性晶体管平面工艺流程23

2.1.3常规PN结隔离集成电路平面工艺流程24

2.2外延生长技术25

2.3常规硅气相外延生长过程的动力学原理27

2.4氧化介质制备技术31

2.5半导体高温掺杂技术35

2.6常规高温热扩散的数学描述39

2.6.1恒定表面源扩散问题的数学分析40

2.6.2有限表面源扩散问题的数学分析41

2.7杂质热扩散及热迁移工艺模型42

2.8离子注入低温掺杂技术44

本章小结47

习题48

第3章 超大规模集成工艺50

3.1当代微电子技术的技术进步50

3.2当代超深亚微米级层次的技术特征51

3.3超深亚微米层次下的小尺寸效应51

3.4典型超深亚微米CMOS制造工艺53

3.5超深亚微米CMOS工艺技术模块简介57

本章小结65

习题66

第4章 一维工艺仿真综述67

4.1集成电路工艺仿真技术69

4.2一维工艺仿真系统SUPREM-270

4.3 SUPREM-2的建模72

本章小结74

习题75

第5章 工艺仿真交互设置77

5.1 SUPREM-2工艺仿真输入卡的设置规范77

5.2 SUPREM-2工艺模拟卡的卡序设置78

5.3 SUPREM-2仿真系统的卡语句设置79

5.4输出/输入类卡语句的设置81

5.5工艺步骤类卡语句的设置83

5.6工艺模型类卡语句的设置86

本章小结87

习题88

第6章 工艺模拟系统模型设置89

6.1系统模型的类型及参数分类89

6.1.1元素模型89

6.1.2氧化模型90

6.1.3外延模型91

6.1.4特殊用途模型91

6.2 SUPREM-2工艺模拟系统所设置的默认参数值92

本章小结94

习题94

第7章 工艺模拟精度的调试95

7.1工艺模拟输入卡模型修改语句95

7.2工艺模拟精度的调试实验95

7.2.1工艺模拟精度调试实验的设置95

7.2.2工艺模拟精度调试实验举例96

本章小结100

习题100

第8章 一维工艺仿真实例102

8.1纵向NPN管芯工序全工艺模拟102

8.1.1工艺制程与模拟卡段的对应描述102

8.1.2纵向NPN工艺制程的标准模拟卡文件107

8.1.3纵向NPN工艺制程模拟的标准输出110

8.2 PMOS结构栅氧工艺模拟实例110

8.3典型的NPN分立三极管工艺模拟114

8.4 PMOS场效应器件源漏扩散模拟114

8.5可制造性设计实例一115

8.6可制造性设计实例二116

8.7可制造性设计实例三117

8.8可制造性设计实例四119

本章小结120

习题120

第9章 集成电路工艺二维仿真122

9.1集成电路工艺二维仿真系统122

9.1.1 TSUPREM-4系统概述122

9.1.2 TSUPREM-4仿真系统剖析123

9.1.3 TSUPREM-4采用的数值算法125

9.2 TSUPREM-4仿真系统的运行126

9.3 TSUPREM-4仿真系统的人机交互语言126

本章小结132

习题133

第10章 二维工艺仿真实例134

10.1二维选择性定域刻蚀的实现134

本章小结149

习题149

第11章 可制造性设计工具151

11.1新一代集成工艺仿真系统Sentaurus Process152

11.1.1 Sentaurus Process简介152

11.1.2 Sentaurus Process的安装及启动153

11.1.3创建Sentaurus Process批处理卡命令文件153

11.1.4 Sentaurus Process批处理文件执行的主要命令语句154

11.1.5 Sentaurus Process所设置的文件类型157

11.2 Sentaurus Process的仿真功能及交互工具158

11.2.1 Sentaurus Process的仿真领域158

11.2.2 Sentaurus Process提供的数据库浏览器159

11.2.3 Sentaurus Process图形输出结果调阅工具160

11.3 Sentaurus Process所收入的近代模型161

11.3.1 Sentaurus Process中的离子注入模型162

11.3.2 Sentaurus Process中的小尺寸扩散模型163

11.3.3 Sentaurus Process对局部微机械应力变化描述的建模163

11.3.4 Sentaurus Process中基于原子动力学的蒙特卡罗扩散模型164

11.3.5 Sentaurus Process中的氧化模型164

11.4 Sentaurus Process工艺仿真实例165

11.4.1工艺制程设计方案165

11.4.2工艺仿真卡命令文件的编写168

11.4.3仿真实例卡命令文件范本177

11.4.4工艺制程仿真结果181

11.4.5工艺仿真结果的分析183

11.5关于Sentaurus Structure Editor器件结构生成器184

11.5.1 Sentaurus Structure Editor概述184

11.5.2使用SDE完成由Process到Device的接口过渡186

11.5.3使用Sentaurus Structure Editor创建新的器件结构190

本章小结194

习题194

第12章 可制造性设计理念196

12.1纳米级IC可制造性设计理念197

12.1.1 DFM技术的实现流程97

12.1.2 DFM与工艺可变性、光刻之间的关系198

12.1.3 DFM工具的发展200

12.2提高可制造性良品率的OPC技术201

12.2.1光刻技术的现状与发展概况201

12.2.2关于光学邻近效应202

12.2.3光学邻近效应校正技术203

12.2.4用于实现光刻校正的工具软件207

12.3 Synopsys可制造性设计解决方案210

12.3.1良品率设计分析工具套装211

12.3.2掩膜综合工具212

12.3.3掩膜数据准备工具CATS？213

12.3.4光刻验证及光刻规则检查系统213

12.3.5虚拟光掩膜步进曝光模拟系统214

12.3.6 TCAD可制造性设计工具214

12.3.7制造良品率的管理工具217

本章小结217

习题218

参考文献219