集成電路制造工藝與模擬

第1章 導(dǎo)論     001
1.1 引言  002
1.2 集成電路的發(fā)展歷史  002
1.2.1 從分立元件到集成電路     002
1.2.2 集成電路時代劃分     005
1.2.3 摩爾定律的終結(jié)？     006
1.3 集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展     007
1.3.1 集成電路產(chǎn)業(yè)鏈     007
1.3.2 產(chǎn)業(yè)模式     008
習(xí)題     009
第2章 集成電路制造技術(shù)及模擬器     010
2.1 引言     011
2.2 集成電路制造技術(shù)     011
2.2.1 集成電路制造的階段劃分     011
2.2.2 集成電路制造工藝流程     012
2.2.3 集成電路制造的發(fā)展趨勢     013
2.3 工藝模擬器     014
2.3.1 ATHENA概述     014
2.3.2 工藝模擬仿真流程     017
2.4 虛擬操作模擬器     021
2.4.1 虛擬操作模擬概述     021
2.4.2 虛擬操作基礎(chǔ)     021
習(xí)題     023
第3章 集成電路制造材料和化學(xué)品及沾污控制     024
3.1 引言     025
3.2 材料     025
3.2.1 半導(dǎo)體     025
3.2.2 硅材料     027
3.2.3 三代半導(dǎo)體材料     028
3.3 化學(xué)品     030
3.3.1 液體     030
3.3.2 氣體     031
3.4 沾污控制     032
3.4.1 沾污雜質(zhì)的分類     033
3.4.2 凈化間沾污與控制     035
3.4.3 硅的濕法清洗     038
習(xí)題     040
第4章 晶圓制備與加工     041
4.1 引言     042
4.2 半導(dǎo)體硅制備     042
4.3 晶體生長     042
4.3.1 直拉法     042
4.3.2 區(qū)熔法     044
4.4 晶圓加工與設(shè)備     044
4.4.1 整形     045
4.4.2 切片     045
4.4.3 磨片與倒角     046
4.4.4 刻蝕  046
4.4.5 拋光     046
4.4.6 清洗     047
4.4.7 硅片評估     047
4.4.8 包裝     047
習(xí)題     047
第5章 氧化工藝及模擬     048
5.1 引言     049
5.1.1 氧化的概念     049
5.1.2 二氧化硅膜的性質(zhì)     049
5.1.3 二氧化硅膜的用途     050
5.2 氧化工藝     052
5.2.1 熱氧化方法     052
5.2.2 熱氧化原理     053
5.2.3 氧化工藝流程     055
5.3 氧化設(shè)備     057
5.3.1 臥式爐     057
5.3.2 立式爐     059
5.3.3 快速熱處理設(shè)備     059
5.4 氧化工藝模擬     060
5.4.1 參數(shù)介紹     060
5.4.2 仿真運行     061
習(xí)題     062
第6章 淀積工藝及模擬     063
6.1 引言     064
6.1.1 金屬層和介質(zhì)層     064
6.1.2 薄膜淀積的概念     066
6.1.3 薄膜特性     066
6.1.4 薄膜生長階段     066
6.1.5 薄膜淀積技術(shù)     067
6.2 淀積工藝     068
6.2.1 化學(xué)氣相淀積     068
6.2.2 原子層淀積     070
6.2.3 外延工藝     071
6.3 淀積設(shè)備     072
6.3.1 APCVD     073
6.3.2 LPCVD     073
6.3.3 等離子體輔助CVD     074
6.4 淀積工藝模擬     075
6.4.1 參數(shù)介紹     075
6.4.2 仿真運行     077
習(xí)題     078
第7章 金屬化工藝及模擬     079
7.1 引言     080
7.1.1 金屬化的概念     080
7.1.2 金屬化的作用     080
7.2 金屬化工藝     080
7.2.1 金屬化的類型     080
7.2.2 金屬淀積     083
7.2.3 傳統(tǒng)金屬化流程     084
7.2.4 雙大馬士革流程     084
7.3 金屬化工藝設(shè)備     085
7.3.1 蒸發(fā)設(shè)備     085
7.3.2 濺射設(shè)備     085
7.3.3 CVD設(shè)備     087
7.4 金屬化工藝模擬     088
7.4.1 參數(shù)介紹     088
7.4.2 仿真運行     088
習(xí)題     090
第8章 光刻工藝及模擬     091
8.1 引言     092
8.1.1 光刻的概念及目的     092
8.1.2 光刻的主要參數(shù)     092
8.1.3 光源     094
8.1.4 掩模版     094
8.1.5 光刻膠     095
8.1.6 正性光刻和負性光刻     095
8.2 光刻工藝步驟     096
8.2.1 氣相成底膜     096
8.2.2 旋轉(zhuǎn)涂膠     097
8.2.3 軟烘     097
8.2.4 對準(zhǔn)和曝光     097
8.2.5 曝光后烘焙     097
8.2.6 顯影     098
8.2.7 堅膜烘焙     098
8.2.8 顯影后檢查     098
8.3 光刻工藝設(shè)備     098
8.3.1 光刻技術(shù)的發(fā)展歷程     098
8.3.2 接觸式/接近式光刻機     099
8.3.3 分步重復(fù)光刻機     099
8.3.4 步進掃描光刻機     099
8.3.5 浸沒式光刻機     100
8.3.6 極紫外光刻機     101
8.3.7 電子束光刻系統(tǒng)     101
8.3.8 晶圓勻膠顯影設(shè)備     101
8.3.9 濕法去膠系統(tǒng)     102
8.4 下一代光刻技術(shù)     102
8.5 光刻工藝模擬     102
8.5.1 參數(shù)介紹     102
8.5.2 仿真運行     106
8.6 光刻工藝虛擬操作     110
8.6.1 氣相成底膜虛擬操作     111
8.6.2 旋轉(zhuǎn)涂膠模擬操作     111
8.6.3 軟烘模擬操作     113
8.6.4 對準(zhǔn)和曝光模擬操作     113
8.6.5 曝光后烘焙模擬操作     116
8.6.6 顯影模擬操作     116
8.6.7 堅膜烘焙模擬操作     116
8.6.8 顯影后檢查模擬操作     116
習(xí)題     117
第9章 刻蝕工藝及模擬     118
9.1 引言     119
9.1.1 刻蝕的概念     119
9.1.2 刻蝕的參數(shù)     119
9.2 刻蝕工藝     121
9.2.1 干法刻蝕     121
9.2.2 濕法刻蝕     122
9.3 刻蝕工藝設(shè)備     123
9.3.1 反應(yīng)離子刻蝕     123
9.3.2 等離子體刻蝕     123
9.3.3 電感耦合等離子體刻蝕     124
9.4 刻蝕工藝模擬     125
9.4.1 參數(shù)介紹     125
9.4.2 仿真運行     125
習(xí)題     127
第10章 離子注入工藝及模擬     128
10.1 引言     129
10.2 擴散     129
10.2.1 擴散原理     129
10.2.2 擴散工藝     130
10.3 離子注入     130
10.3.1 基本原理     130
10.3.2 離子注入主要參數(shù)     131
10.4 離子注入工藝設(shè)備     132
10.4.1 擴散工藝設(shè)備     132
10.4.2 離子注入工藝設(shè)備     132
10.5 擴散工藝模擬     134
10.5.1 參數(shù)介紹     134
10.5.2 仿真運行     135
10.6 離子注入工藝模擬     136
10.6.1 參數(shù)介紹     136
10.6.2 仿真運行     137
習(xí)題     140
第11章 化學(xué)機械平坦化工藝及模擬     141
11.1 引言     142
11.2 傳統(tǒng)平坦化工藝     142
11.2.1 反刻     142
11.2.2 玻璃回流     142
11.2.3 旋涂膜層     142
11.3 化學(xué)機械平坦化工藝     143
11.4 平坦化工藝設(shè)備     143
11.5 平坦化工藝模擬     145
11.5.1 參數(shù)介紹     145
11.5.2 仿真運行     147
習(xí)題     147
第12章 NMOS工藝模擬及仿真     148
12.1 引言     149
12.2 NMOS工藝模擬     149
12.2.1 結(jié)構(gòu)初始化     149
12.2.2 定義襯底  151
12.2.3 柵極氧化     153
12.2.4 離子注入     158
12.2.5 多晶硅柵淀積     160
12.2.6 多晶硅柵刻蝕     161
12.2.7 多晶硅氧化     162
12.2.8 多晶硅摻雜     163
12.2.9 氧化層淀積     164
12.2.10 源極/漏極注入和退火     165
12.2.11 金屬淀積     167
12.2.12 器件參數(shù)     168
12.2.13 確定電極     170
12.3 NMOS器件仿真     172
12.3.1 ATLAS概述     172
12.3.2 器件仿真流程     172
12.3.3 NMOS結(jié)構(gòu)器件仿真     173
習(xí)題     184
參考文獻     185