電子信息與電氣學科規劃教材·電子科學與技術專業：集成電路製程設計與工藝仿真 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉睿強 等 著

圖書標籤:

• 集成電路
• 製程設計
• 工藝仿真
• 電子科學與技術
• 電子信息
• 電氣工程
• 半導體
• 教材
• 規劃教材
• 高等教育

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121120220

版次：1

商品編碼：10557096

包裝：平裝

叢書名： 電子信息與電氣學科規劃教材·電子科學與技術專業

開本：16開

齣版時間：2011-03-01

用紙：膠版紙

頁數：220

內容簡介

《電子信息與電氣學科規劃教材（電子科學與技術專業）：集成電路製程設計與工藝仿真》介紹當代集成電路設計的係統級前端、布局布綫後端及工藝實現三大環節所構成的整體技術的發展，重點著眼於集成電路工藝過程的計算機仿真和計算機輔助設計，以及具體的工具軟件和係統的使用。《電子信息與電氣學科規劃教材（電子科學與技術專業）：集成電路製程設計與工藝仿真》共12章，主要內容包括常規集成平麵工藝、集成工藝原理概要、超大規模集成工藝、一維工藝仿真綜述、工藝仿真交互設置、工藝仿真模型設置、工藝仿真模擬精度、一維工藝仿真實例、集成工藝二維仿真、二維工藝仿真實現、現代可製造性設計、可製造性設計理念，並提供電子課件和習題解答。
《電子信息與電氣學科規劃教材（電子科學與技術專業）：集成電路製程設計與工藝仿真》可作為高等學校電子科學與技術、微電子、集成電路設計等專業的教材，也可供集成電路芯片製造領域的工程技術人員學習參考。

目錄

緒論
0-1 半導體及半導體工業的起源
0-2 半導體工業的發展規律
0-3 半導體技術嚮微電子技術的發展
0-4 當代微電子技術的發展特徵
本章小結
習題
第1章 半導體材料及製備
1.1 半導體材料及半導體材料的特性
1.1.1 半導體材料的特徵與屬性
1.1.2 半導體材料矽的結構特徵
1.2 半導體材料的冶煉及單晶製備
1.3 半導體矽材料的提純技術
1.3.1 精餾提純SiCl4技術及其提純裝置
1.3.2 精餾提純SiCl4的基本原理
1.4 半導體單晶材料的製備
1.5 半導體單晶製備過程中的晶體缺陷
本章小結
習題

第2章 集成工藝及原理
2.1 常規集成電路製造技術基礎
2.1.1 常規雙極性晶體管的工藝結構
2.1.2 常規雙極性晶體管平麵工藝流程
2.1.3 常規PN結隔離集成電路平麵工藝流程
2.2 外延生長技術
2.3 常規矽氣相外延生長過程的動力學原理
2.4 氧化介質製備技術
2.5 半導體高溫摻雜技術
2.6 常規高溫熱擴散的數學描述
2.6.1 恒定錶麵源擴散問題的數學分析
2.6.2 有限錶麵源擴散問題的數學分析
2.7 雜質熱擴散及熱遷移工藝模型
2.8 離子注入低溫摻雜技術
本章小結
習題

第3章 超大規模集成工藝
3.1 當代微電子技術的技術進步
3.2 當代超深亞微米級層次的技術特徵
3.3 超深亞微米層次下的小尺寸效應
3.4 典型超深亞微米CMOS製造工藝
3.5 超深亞微米CMOS工藝技術模塊簡介
本章小結
習題

第4章 一維工藝仿真綜述
4.1 集成電路工藝仿真技術
4.2 一維工藝仿真係統
SUPREM-2
4.3 SUPREM-2的建模
本章小結
習題

第5章 工藝仿真交互設置
5.1 SUPREM-2工藝仿真輸入卡的設置規範
5.2 SUPREM-2工藝模擬卡的卡序設置
5.3 SUPREM-2仿真係統的卡語句設置
5.4 輸齣/輸入類卡語句的設置
5.5 工藝步驟類卡語句的設置
5.6 工藝模型類卡語句的設置
本章小結
習題

第6章 工藝模擬係統模型設置
6.1 係統模型的類型及參數分類
6.1.1 元素模型
6.1.2 氧化模型
6.1.3 外延模型
6.1.4 特殊用途模型
6.2 SUPREM-2工藝模擬係統所設置的默認參數值
本章小結
習題

第7章 工藝模擬精度的調試
7.1 工藝模擬輸入卡模型修改語句
7.2 工藝模擬精度的調試實驗
7.2.1 工藝模擬精度調試實驗的設置
7.2.2 工藝模擬精度調試實驗舉例
本章小結
習題

第8章 一維工藝仿真實例
8.1 縱嚮NPN管芯工序全工藝模擬
8.1.1 工藝製程與模擬卡段的對應描述
8.1.2 縱嚮NPN工藝製程的標準模擬卡文件
8.1.3 縱嚮NPN工藝製程模擬的標準輸齣
8.2 PMOS結構柵氧工藝模擬實例
8.3 典型的NPN分立三極管工藝模擬
8.4 PMOS場效應器件源漏擴散模擬
8.5 可製造性設計實例一
8.6 可製造性設計實例二
8.7 可製造性設計實例三
8.8 可製造性設計實例四
本章小結
習題

第9章 集成電路工藝二維仿真
9.1 集成電路工藝二維仿真係統
9.1.1 TSUPREM-4係統概述
9.1.2 TSUPREM-4仿真係統剖析
9.1.3 TSUPREM-4采用的數值算法
9.2 TSUPREM-4仿真係統的運行
9.3 TSUPREM-4仿真係統的
人機交互語言
本章小結
習題

第10章 二維工藝仿真實例
10.1 二維選擇性定域刻蝕的實現
本章小結
習題

第11章 可製造性設計工具
11.1 新一代集成工藝仿真
係統Sentaurus Process
11.1.1 Sentaurus Process簡介
11.1.2 Sentaurus Process的安裝及啓動
11.1.3 創建Sentaurus Process批處理卡命令文件
11.1.4 Sentaurus Process批處理文件執行的主要命令語句
11.1.5 Sentaurus Process所設置的文件類型
11.2 Sentaurus Process的仿真功能及交互工具
11.2.1 Sentaurus Process的仿真領域
11.2.2 Sentaurus Process提供的數據庫瀏覽器
11.2.3 Sentaurus Process圖形輸齣結果調閱工具
11.3 Sentaurus Process所收入的近代模型
11.3.1 Sentaurus Process中的離子注入模型
11.3.2 Sentaurus Process中的小尺寸擴散模型
11.3.3 Sentaurus Process對局部微機械應力變化描述的建模
11.3.4 Sentaurus Process中基於原子動力學的濛特卡羅擴散模型
11.3.5 Sentaurus Process中的氧化模型
11.4 Sentaurus Process工藝仿真實例
11.4.1 工藝製程設計方案
11.4.2 工藝仿真卡命令文件的編寫
11.4.3 仿真實例卡命令文件範本
11.4.4 工藝製程仿真結果
11.4.5 工藝仿真結果的分析
11.5 關於Sentaurus StructureEditor器件結構生成器
11.5.1 Sentaurus Structure Editor概述
11.5.2 使用SDE完成由Process到Device的接口過渡
11.5.3 使用Sentaurus StructureEditor創建新的器件結構
本章小結
習題

第12章 可製造性設計理念
12.1 納米級IC可製造性設計理念
12.1.1 DFM 技術的實現流程
12.1.2 DFM與工藝可變性、光刻之間的關係
12.1.3 DFM工具的發展
12.2 提高可製造性良品率的OPC技術
12.2.1 光刻技術的現狀與發展概況
12.2.2 關於光學鄰近效應
12.2.3 光學鄰近效應校正技術
12.2.4 用於實現光刻校正的工具軟件
12.3 Synopsys可製造性設計解決方案
12.3.1 良品率設計分析工具套裝
12.3.2 掩膜綜閤工具
12.3.3 掩膜數據準備工具CATSTM
12.3.4 光刻驗證及光刻規則檢查係統
12.3.5 虛擬光掩膜步進曝光模擬係統
12.3.6 TCAD可製造性設計工具
12.3.7 製造良品率的管理工具
本章小結
習題
參考文獻

《集成電路製程設計與工藝仿真》：開啓微納世界的精密藍圖 在我們身處的這個時代，信息如同潮水般洶湧，而驅動這一切的，是那些肉眼幾乎無法看見的微小世界——集成電路。從智能手機的芯片到高性能計算的服務器，從自動駕駛的感知係統到醫療診斷的精密儀器，集成電路無處不在，它們是現代科技的基石，是推動社會進步的核心動力。要掌握這一關鍵技術，深入理解集成電路的製程設計與工藝仿真至關重要。本書正是為此而生，它將引領讀者穿越復雜的半導體製造流程，揭示芯片從概念走嚮現實的每一個關鍵環節，並藉助先進的仿真工具，在虛擬世界中精確地描繪、優化並預測芯片的性能。 本書並非簡單羅列工藝流程，而是緻力於構建一個完整的知識體係，幫助讀者建立起從微觀粒子到宏觀器件的深刻理解。我們將從半導體材料的基礎入手，深入探討矽、砷化鎵等主流半導體材料的物理特性，以及它們在製造過程中扮演的關鍵角色。晶體管是集成電路的基本單元，而它們的形成離不開一係列精密的化學和物理過程。本書將詳盡介紹光刻、刻蝕、薄膜沉積、離子注入等核心製造工藝。 光刻：微影的藝術與挑戰 光刻是集成電路製造中最具挑戰性、也最核心的工藝之一。它如同在無限小的畫布上繪製極其精密的圖案。本書將從光學原理齣發，深入解析不同類型的光刻技術，包括紫外光刻、深紫外光刻（DUVL）、極紫外光刻（EUV）等。我們會詳細講解光刻機的結構、曝光原理、掩模版的設計與製造，以及光刻膠的選擇與顯影過程。理解光刻，就是理解如何將設計藍圖轉化為物理圖形，並隨著技術的進步，不斷突破分辨率的極限，製造齣更小、更強大的晶體管。 刻蝕：精確移除的雕塑藝術 光刻完成後，就需要通過刻蝕工藝來去除不需要的材料，從而形成器件的結構。本書將區分乾法刻蝕（等離子刻蝕）和濕法刻蝕，並重點介紹等離子刻蝕在現代集成電路製造中的重要性。我們將探討各種刻蝕氣體、等離子體特性、刻蝕速率、選擇性以及各嚮異性刻蝕等關鍵參數，分析它們如何影響刻蝕的精度和圖形的完整性。通過對刻蝕過程的深入理解，讀者將認識到如何在納米尺度上實現精確的材料移除，為後續的製造步驟奠定基礎。 薄膜沉積：構建功能層 在集成電路的製造過程中，需要沉積各種功能薄膜，例如絕緣層、導電層、半導體層等。本書將詳細介紹化學氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）等主流薄膜沉積技術。我們會分析不同沉積方法的原理、優缺點，以及如何通過控製工藝參數（如溫度、壓力、氣體流量、射頻功率等）來獲得具有特定厚度、均勻性和晶體結構的薄膜。從介質層的絕緣性能到金屬層的導電能力，薄膜的質量直接關係到芯片的整體性能和可靠性。 離子注入：改變材料的“魔法” 離子注入是一種通過將高能離子轟擊半導體材料來改變其導電類型和載流子濃度的關鍵工藝。本書將深入探討離子注入的原理、影響因素，如注入能量、劑量、角度等。我們將詳細介紹摻雜元素（如磷、砷、硼）的特性，以及如何通過精確控製注入過程來形成P型和N型半導體區域，從而構建齣晶體管的源極、漏極和溝道。理解離子注入，就是理解如何“編程”半導體材料的電學特性。 金屬互連：連接微觀世界的“高速公路” 當單個晶體管被製造齣來後，還需要將它們連接起來，形成復雜的電路。這個過程就是金屬互連。本書將詳細介紹銅互連和鋁互連技術，以及多層金屬互連的結構和製造工藝。我們將探討阻擋層、擴散阻擋層、粘附層等的作用，以及如何通過化學機械拋光（CMP）等技術來實現平麵化，為後續的互連層構建提供光滑的基底。理解金屬互連，就是理解如何將億萬個晶體管有機地整閤在一起，實現復雜的功能。 工藝仿真：虛擬世界的精密預演 理論知識固然重要，但實際的半導體製造過程極其復雜且成本高昂。因此，工藝仿真在現代集成電路設計與製造中扮演著不可或缺的角色。本書將重點介紹如何利用先進的工藝仿真軟件，如Synopsys TCAD係列（Sentaurus Process, Sentaurus Device）、Silvaco TCAD等，來模擬和預測各個製造步驟的工藝結果。 我們將從基礎的工藝步驟模擬開始，例如模擬薄膜沉積過程中的厚度均勻性、模擬離子注入過程中的摻雜濃度分布、模擬刻蝕過程中的剖麵形狀等。進而，我們將學習如何將這些離散的工藝仿真結果整閤起來，構建完整的工藝流程模型。這使得我們能夠預測在特定工藝條件下，所得器件的電學特性，例如晶體管的閾值電壓、漏電流、跨導等。 工藝仿真不僅可以用於新工藝的開發和優化，還可以幫助工程師診斷和解決生産中遇到的問題。通過對不同工藝參數的敏感性分析，我們可以找到影響器件性能的關鍵工藝窗口，從而提高良率和産品性能。本書將通過大量的實例和案例研究，引導讀者掌握工藝仿真的基本流程、常用命令和結果分析方法，使讀者能夠獨立地進行工藝仿真，並為實際的芯片設計提供有力的支持。 本書的特色與價值 本書最大的特色在於其理論與實踐相結閤的編排方式。在詳細講解每一個製造工藝的原理和模型的同時，我們都會引入相應的工藝仿真案例，讓讀者能夠親手操作，將理論知識轉化為可執行的仿真任務。通過大量的圖錶、流程圖和仿真結果展示，力求將抽象的工藝過程形象化、具體化。 對於電子科學與技術專業的學生而言，本書是深入理解半導體製造工藝，掌握集成電路設計與製造核心技能的理想教材。它能夠幫助學生建立起紮實的專業基礎，為未來的科研和職業發展奠定堅實的基礎。 對於從事集成電路設計、製造、工藝開發、工藝評估等工作的工程師而言，本書將提供寶貴的參考和指導。通過對先進製造工藝和仿真技術的深入剖析，幫助工程師提升技術水平，應對日益復雜的芯片設計和製造挑戰。 本書不僅關注“如何做”，更關注“為什麼這樣做”。我們深入探討每一種工藝背後的物理化學原理，以及這些原理如何影響最終的器件性能。通過對這些基礎原理的深刻理解，讀者將能夠更靈活地運用所學知識，解決實際問題，並為集成電路技術的未來發展貢獻力量。 掌握集成電路製程設計與工藝仿真，就是掌握瞭創造數字世界的鑰匙。本書將帶領您深入探索這個微納世界的精密藍圖，讓您成為這個時代不可或缺的創新者和推動者。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我最近對半導體行業特彆好奇，尤其是那些芯片製造的幕後故事。我雖然不是專業人士，但對科技新聞裏經常齣現的“晶圓”、“光刻”、“蝕刻”這些詞匯非常感興趣。拿到這本《電子科學與技術專業：集成電路製程設計與工藝仿真》的時候，我並沒有立刻去鑽研那些公式，而是先從目錄和一些章節的引言部分瀏覽。我發現這本書的結構安排得很有條理，從基礎的概念講起，然後逐步深入到製程設計的關鍵環節，再到最後的工藝仿真。我特彆注意到它提到瞭“工藝流程”和“材料特性”這些部分，感覺這是理解芯片是如何一步步“長”齣來的核心。雖然我還沒來得及完全消化這些內容，但從目錄的標題和 Quelques 章節的開頭語來看，它似乎涵蓋瞭從矽片準備到最終封裝的整個鏈條，而且還深入到瞭不同工藝步驟的細節。這讓我覺得，這本書不隻是講解理論，更是在描繪一個完整的“製造地圖”，對我理解這個復雜而迷人的行業非常有幫助。我希望能在這本書裏找到那些讓我恍然大悟的解釋，能夠串聯起我對芯片製造各個環節的零散認知。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計倒是挺吸引人的，那種沉靜而又科技感十足的藍紫色調，配上抽象的電路闆紋理，給人一種專業、嚴謹的第一印象。我之前對集成電路這個領域一直有點模糊的概念，隻知道它在現代科技中扮演著至關重要的角色。拿到這本教材，我本來以為會像很多教科書一樣，枯燥乏味，充斥著晦澀難懂的公式和理論。但翻開來，裏麵的排版和圖示設計倒是挺用心的，雖然我還沒深入閱讀具體內容，但光從視覺呈現上，就覺得作者們在努力讓復雜的概念變得更容易理解。我特彆關注它的前言部分，通常前言會交代教材的編寫目的、特色以及麵嚮的讀者群體。這本書的前言部分，雖然我還沒仔細啃，但大概瀏覽瞭一下，感覺它強調瞭理論與實踐相結閤，似乎也提到瞭仿真在現代集成電路設計中的重要性。這讓我對接下來的閱讀充滿瞭期待，希望它能真的幫助我建立起對集成電路製程設計和工藝仿真的一個清晰的認識，而不是僅僅停留在理論的層麵。我更希望它能在概念解釋上做得足夠深入淺齣，能夠引導像我這樣初學者一步步理解其中的奧妙。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀質量很不錯，紙張的觸感很好，印刷也相當清晰。我注意到教材的編寫單位是“電子信息與電氣學科規劃教材”，這錶明它應該是一套體係化的教材，內容上應該比較嚴謹和全麵。我對“製程設計”這個概念比較好奇，總覺得這像是芯片製造的“藍圖”是如何被一步步實現的。我希望這本書能夠詳細介紹各種製程技術，比如CMOS工藝中的各種步驟，以及它們在實現特定功能上的作用。同時，“工藝仿真”這個詞也讓我産生瞭很大的興趣，我認為在現代科技研發中，仿真技術起著至關重要的作用。我希望這本書能夠深入講解工藝仿真的原理和方法，以及它在優化芯片性能、提高良率方麵的應用。我期待這本書能夠給我帶來一些啓發，讓我能夠更好地理解集成電路是如何從原材料變成高性能芯片的，並且能夠瞭解到在實際的研發過程中，有哪些關鍵的技術和挑戰。我希望它能夠像一個經驗豐富的工程師，循循善誘地帶領我走進這個復雜而精妙的集成電路世界。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，我首先就被它在“仿真”這個詞上的側重點吸引瞭。我一直覺得，理論知識固然重要，但沒有實際操作和模擬驗證，很多東西都隻是紙上談兵。這本書的書名裏明確提到瞭“工藝仿真”，這讓我覺得它可能在如何通過軟件工具來模擬和優化芯片製造過程方麵有獨到的見解。我隨手翻瞭幾頁關於仿真部分的章節，雖然裏麵的術語對我來說還有些陌生，但整體的思路似乎是在講解如何利用仿真來預測和解決製程中可能齣現的問題，比如良率、性能等等。這對於我來說，是一項非常有吸引力的內容。我希望這本書能夠教會我不僅僅是“是什麼”，更是“怎麼做”，尤其是如何運用仿真技術來提升設計和製造的效率。我腦海中浮現齣的是，通過仿真，我們可以提前發現設計缺陷，優化工藝參數，從而大大縮短研發周期，降低成本。我希望這本書能夠給我提供一些實操性的指導，或者至少能夠清晰地闡述仿真在整個集成電路設計和製造流程中的關鍵作用和方法。

評分☆☆☆☆☆

我對這本教材的期望，更多地在於它能否為我打開一扇通往集成電路設計領域的大門。我瞭解到，集成電路設計是一個非常龐大且精密的學科，涉及到物理、化學、計算機科學等多個領域。這本書的書名裏包含瞭“製程設計”和“工藝仿真”這兩個關鍵詞，這讓我覺得它可能在講解如何在微觀層麵進行芯片的“構建”過程，以及如何利用先進的工具來模擬這個過程。我最感興趣的部分是，它是否能夠清晰地解釋各種製造工藝，比如澱molecular deposition（分子沉積）、photolithography（光刻）等，並且是如何在微米甚至納米尺度上實現的。同時，我也希望它能介紹一些常用的仿真軟件或者仿真流程，讓我能夠對這個領域有一個初步的認識。我希望這本書的語言風格能夠比較親切，即使對於沒有深厚專業背景的讀者，也能理解其中的原理。我期待這本書能夠給我一個全麵而深入的介紹，讓我能夠對集成電路製程設計和工藝仿真有一個紮實的初步瞭解，並激發我對這個領域的進一步探索興趣。