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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-2 70

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 Process 152

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