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简介
刘睿强,袁勇,林涛编著的这本
《集成电路制程设计与工艺仿真》介绍当代集成电路设计的系统级前端、
布局布线后端及工艺实现三大环节所构成的整体技术的发展,重点着眼于
集成电路工艺过程的计算机仿真和计算机辅助设计,以及具体的工具软件
和系统的使用。全书共12章,主要内容包括:常规集成平面工艺、集成工
艺原理概要、超大规模集成工艺、一维工艺仿真综述、工艺仿真交互设置
、工艺仿真模型设置、工艺仿真模拟精度、一维工艺仿真实例、集成工艺
二维仿真、二维工艺仿真实现、现代可制造性设计、可制造性设计理念,
并提供电子课件和习题解答。
《集成电路制程设计与工艺仿真》可作为高等学校电子科学与技术、
微电子、集成电路设计等专业的教材,也可供集成电路芯片制造领域的工
程技术人员学习参考。
目录
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SiCl4技术及其提纯装置/(13)
1.3.2 精馏提纯SiCl4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 StructureEditor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 StructureEditor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/(197)
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CATSTM/(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)
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SiCl4技术及其提纯装置/(13)
1.3.2 精馏提纯SiCl4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 StructureEditor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 StructureEditor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/(197)
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CATSTM/(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)
集成电路制程设计与工艺仿真
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