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序言 1

前言 1

第一章 绪论 1

《微电子学丛书》序 1

参考文献 6

第二章 集成电路工艺模拟 7

2.1 工艺模拟简介 7

2.1.1 工艺模拟软件举例 8

2.1.2 工艺模拟的基本方程 16

2.2.1 离子注入的工艺模型 19

2.2 集成电路工艺模型(一维) 19

2.2.2 热氧化模型 44

2.2.3 杂质扩散工艺模型 56

2.2.4 界面杂质流模型 75

2.2.5 外延工艺模型 80

2.2.6 多晶硅工艺模型 83

2.3 集成电路工艺模拟的数值计算 91

2.3.1 数值过程概述 91

2.3.2 空间离散化--栅格划分 100

2.3.3 界面移动热加工过程的数值计算 105

2.4 二维工艺模拟 127

2.4.1 二维工艺模拟举例 128

2.4.2 二维工艺模型 133

2.4.3 二维氧化模拟软件SOAP 138

参考文献 148

第三章 器件模拟 150

3.1 器件模拟简介 150

3.1.1 器件模拟举例 150

3.1.2 器件模拟的基本方程 158

3.2.1 一维模拟的方程和边界条件 162

3.2 一维器件模拟 162

3.2.2 数值求解 172

3.2.3 器件参数的计算 179

3.2.4 有限元法求解泊松方程 183

3.3 器件参数的物理模型 190

3.3.1 迁移率的物理模型 190

3.3.2 载流子产生-复合模型 192

3.3.3 重掺杂的影响 195

3.4 MOSFET的二维器件模拟 198

3.4.1 基本方程 198

3.4.2 二维器件模拟的边值和松弛求解过程 204

3.4.3 MOSFET二维器件模拟的数值方法 210

3.4.4 MOSFET的端特性 216

3.5 半导体器件的蒙特卡罗模拟 220

3.5.1 蒙特卡罗算法简介 221

3.5.2 载流子输运的粒子模型 226

3.5.3 蒙特卡罗模拟中随机量的确定 233

3.5.4 半导体材料性质的蒙特卡罗模拟 241

3.5.5 半导体器件的蒙特卡罗模拟 247

参考文献 252

第四章 集成电路的电学性能模拟 254

4.1.1 电路模拟的算法流程 255

4.1 电路模拟 255

4.1.2 自动建立电路方程 259

4.1.3 电路分析 281

4.1.4 MOSFET的伴随模型 286

4.2 电学性能的时序模拟 294

4.2.1 松弛算法的应用 295

4.2.2 电路时序模拟算法 304

4.2.3 时序算法对悬浮电容的处理 320

4.2.4 时序模拟中MOSFET的模型 332

4.3.1 波形松弛的策略与算法 339

4.3 电学模拟中的波形松弛算法 339

4.3.2 波形松弛算法的收敛性 348

4.3.3 波形松弛算法的应用 352

4.4 MOSFET模型参数提取 362

4.4.1 MOSFET的数学模型 363

4.4.2 MOSFET特性的实验测量 368

4.4.3 MOSFET模型参数提取 373

参考文献 385

第五章 集成电路的中心化设计 387

5.1.1 最大成品率的抽象描述 388

5.1 集成电路中心化设计简介 388

5.1.2 集成电路基于工艺的宏模型的建立 395

5.2 集成电路工艺和器件的解析模拟 412

5.2.1 Fabrics简介 413

5.2.2 工艺解析模拟 416

5.2.3 MOS器件模拟 436

5.3 中心化设计的实现--成品率极大化 442

5.3.1 集成电路的宏模型 443

5.3.2 设计中心化 473

5.3.3 中心化设计实例 486

5.4 附录：双阱CMOS工艺参数表 497

参考文献 500