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目次
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劉睿強，袁勇，林濤編著的這本《集成電路制程設計與工藝仿真》介紹當代集成電路設計的系統級前端、布局布線后端及工藝實現三大環節所構成的整體技術的發展，重點著眼于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系統的使用。全書共12章，主要內容包括：常規集成平面工藝、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，并提供電子課件和習題解答。 《集成電路制程設計與工藝仿真》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。
目次
緒論/（1）
0-1 半導體及半導體工業的起源/（2）
0-2 半導體工業的發展規律/（3）
0-3 半導體技術向微電子技術的發展/（5）
0-4 當代微電子技術的發展特徵/（7）
本章小結/（8）
習題/（8）
第1章 半導體材料及制備/（9）
1.1 半導體材料及半導體材料的特性/（9）
1.1.1 半導體材料的特徵與屬性/（10）
1.1.2 半導體材料硅的結構特徵/（10）
1.2 半導體材料的冶煉及單晶制備/（11）
1.3 半導體硅材料的提純技術/（13）
1.3.1 精餾提純SiCl4技術及其提純裝置/（13）
1.3.2 精餾提純SiCl4的基本原理/（14）
1.4 半導體單晶材料的制備/（15）
1.5 半導體單晶制備過程中的晶體缺陷/（17）
本章小結/（19）
習題/（20）
第2章 集成工藝及原理/（21）
2.1 常規集成電路製造技術基礎/（21）
2.1.1 常規雙極性晶體管的工藝結構/（21）
2.1.2 常規雙極性晶體管平面工藝流程/（23）
2.1.3 常規PN結隔離集成電路平面工藝流程/（24）
2.2 外延生長技術/（25）
2.3 常規硅氣相外延生長過程的動力學原理/（27）
2.4 氧化介質制備技術/（31）
2.5 半導體高溫摻雜技術/（35）
2.6 常規高溫熱擴散的數學描述/（39）
2.6.1 恆定表面源擴散問題的數學分析/（40）
2.6.2 有限表面源擴散問題的數學分析/（41）
2.7 雜質熱擴散及熱遷移工藝模型/（42）
2.8 離子注入低溫摻雜技術/（44）
本章小結/（47）
習題/（48）
第3章 超大規模集成工藝/（50）
3.1 當代微電子技術的技術進步/（50）
3.2 當代超深亞微米級層次的技術特徵/（51）
3.3 超深亞微米層次下的小尺寸效應/（51）
3.4 典型超深亞微米CMOS製造工藝/（53）
3.5 超深亞微米CMOS工藝技術模塊簡介/（57）
本章小結/（65）
習題/（66）
第4章 一維工藝仿真綜述/（67）
4.1 集成電路工藝仿真技術/（69）
4.2 一維工藝仿真系統SUPREM-2/（70）
4.3 SUPREM-2的建模/（72）
本章小結/（74）
習題/（75）
第5章 工藝仿真交互設置/（77）
5.1 SUPREM-2工藝仿真輸入卡的設置規範/（77）
5.2 SUPREM-2工藝模擬卡的卡序設置/（78）
5.3 SUPREM-2仿真系統的卡語句設置/（79）
5.4 輸出/輸入類卡語句的設置/（81）
5.5 工藝步驟類卡語句的設置/（83）
5.6 工藝模型類卡語句的設置/（86）
本章小結/（87）
習題/（88）
第6章 工藝模擬系統模型設置/（89）
6.1 系統模型的類型及參數分類/（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工藝模擬系統所設置的默認參數值/（92）
本章小結/（94）
習題/（94）
第7章 工藝模擬精度的調試/（95）
7.1 工藝模擬輸入卡模型修改語句/（95）
7.2 工藝模擬精度的調試實驗/（95）
7.2.1 工藝模擬精度調試實驗的設置/（95）
7.2.2 工藝模擬精度調試實驗舉例/（96）
本章小結/（100）
習題/（100）
第8章 一維工藝仿真實例/（102）
8.1 縱向NPN管芯工序全工藝模擬/（102）
8.1.1 工藝制程與模擬卡段的對應描述/（102）
8.1.2 縱向NPN工藝制程的標準模擬卡文件/（107）
8.1.3 縱向NPN工藝制程模擬的標準輸出/（110）
8.2 PMOS結構柵氧工藝模擬實例/（110）
8.3 典型的NPN分立三極管工藝模擬/（114）
8.4 PMOS場效應器件源漏擴散模擬/（114）
8.5 可製造性設計實例一/（115）
8.6 可製造性設計實例二/（116）
8.7 可製造性設計實例三/（117）
8.8 可製造性設計實例四/（119）
本章小結/（120）
習題/（120）
第9章 集成電路工藝二維仿真/（122）
9.1 集成電路工藝二維仿真系統/（122）
9.1.1 TSUPREM-4系統概述/（122）
9.1.2 TSUPREM-4仿真系統剖析/（123）
9.1.3 TSUPREM-4采用的數值算法/（125）
9.2 TSUPREM-4仿真系統的運行/（126）
9.3 TSUPREM-4仿真系統的人機交互語言/（126）
本章小結/（132）
習題/（133）
第10章 二維工藝仿真實例/（134）
10.1 二維選擇性定域刻蝕的實現/（134）
本章小結/（149）
習題/（149）
第11章 可製造性設計工具/（151）
11.1 新一代集成工藝仿真系統Sentaurus Process/（152）
11.1.1 Sentaurus Process簡介/（152）
11.1.2 Sentaurus Process的安裝及啟動/（153）
11.1.3 創建Sentaurus Process批處理卡命令文件/（153）
11.1.4 Sentaurus Process批處理文件執行的主要命令語句/（154）
11.1.5 Sentaurus Process所設置的文件類型/（157）
11.2 Sentaurus Process的仿真功能及交互工具/（158）
11.2.1 Sentaurus Process的仿真領域/（158）
11.2.2 Sentaurus Process提供的數據庫瀏覽器/（159）
11.2.3 Sentaurus Process圖形輸出結果調閱工具/（160）
11.3 Sentaurus Process所收入的近代模型/（161）
11.3.1 Sentaurus Process中的離子注入模型/（162）
11.3.2 Sentaurus Process中的小尺寸擴散模型/（163）
11.3.3 Sentaurus Process對局部微機械應力變化描述的建模/（163）
11.3.4 Sentaurus Process中基於原子動力學的蒙特卡羅擴散模型/（164）
11.3.5 Sentaurus Process中的氧化模型/（164）
11.4 Sentaurus Process工藝仿真實例/（165）
11.4.1 工藝制程設計方案/（165）
11.4.2 工藝仿真卡命令文件的編寫/（168）
11.4.3 仿真實例卡命令文件范本/（177）
11.4.4 工藝制程仿真結果/（181）
11.4.5 工藝仿真結果的分析/（183）
11.5 關於Sentaurus StructureEditor器件結構生成器/（184）
11.5.1 Sentaurus Structure Editor概述/（184）
11.5.2 使用SDE完成由Process到Device的接口過渡/（186）
11.5.3 使用Sentaurus StructureEditor創建新的器件結構/（190）
本章小結/（194）
習題/（194）
第12章 可製造性設計理念/（196）
12.1 納米級IC可製造性設計理念/（197）
12.1.1 DFM 技術的實現流程/（197）
12.1.2 DFM與工藝可變性、光刻之間的關係/（198）
12.1.3 DFM工具的發展/（200）
12.2 提高可製造性良品率的OPC技術/（201）
12.2.1 光刻技術的現狀與發展概況/（201）
12.2.2 關於光學鄰近效應/（202）
12.2.3 光學鄰近效應校正技術/（203）
12.2.4 用于實現光刻校正的工具軟件/（207）
12.3 Synopsys可製造性設計解決方案/（210）
12.3.1 良品率設計分析工具套裝/（211）
12.3.2 掩膜綜合工具/（212）
12.3.3 掩膜數據準備工具CATSTM/（213）
12.3.4 光刻驗證及光刻規則檢查系統/（213）
12.3.5 虛擬光掩膜步進曝光模擬系統/（214）
12.3.6 TCAD可製造性設計工具/（214）
12.3.7 製造良品率的管理工具/（217）
本章小結/（217）
習題/（218）
參考文獻/（219）
0-1 半導體及半導體工業的起源/（2）
0-2 半導體工業的發展規律/（3）
0-3 半導體技術向微電子技術的發展/（5）
0-4 當代微電子技術的發展特徵/（7）
本章小結/（8）
習題/（8）
第1章 半導體材料及制備/（9）
1.1 半導體材料及半導體材料的特性/（9）
1.1.1 半導體材料的特徵與屬性/（10）
1.1.2 半導體材料硅的結構特徵/（10）
1.2 半導體材料的冶煉及單晶制備/（11）
1.3 半導體硅材料的提純技術/（13）
1.3.1 精餾提純SiCl4技術及其提純裝置/（13）
1.3.2 精餾提純SiCl4的基本原理/（14）
1.4 半導體單晶材料的制備/（15）
1.5 半導體單晶制備過程中的晶體缺陷/（17）
本章小結/（19）
習題/（20）
第2章 集成工藝及原理/（21）
2.1 常規集成電路製造技術基礎/（21）
2.1.1 常規雙極性晶體管的工藝結構/（21）
2.1.2 常規雙極性晶體管平面工藝流程/（23）
2.1.3 常規PN結隔離集成電路平面工藝流程/（24）
2.2 外延生長技術/（25）
2.3 常規硅氣相外延生長過程的動力學原理/（27）
2.4 氧化介質制備技術/（31）
2.5 半導體高溫摻雜技術/（35）
2.6 常規高溫熱擴散的數學描述/（39）
2.6.1 恆定表面源擴散問題的數學分析/（40）
2.6.2 有限表面源擴散問題的數學分析/（41）
2.7 雜質熱擴散及熱遷移工藝模型/（42）
2.8 離子注入低溫摻雜技術/（44）
本章小結/（47）
習題/（48）
第3章 超大規模集成工藝/（50）
3.1 當代微電子技術的技術進步/（50）
3.2 當代超深亞微米級層次的技術特徵/（51）
3.3 超深亞微米層次下的小尺寸效應/（51）
3.4 典型超深亞微米CMOS製造工藝/（53）
3.5 超深亞微米CMOS工藝技術模塊簡介/（57）
本章小結/（65）
習題/（66）
第4章 一維工藝仿真綜述/（67）
4.1 集成電路工藝仿真技術/（69）
4.2 一維工藝仿真系統SUPREM-2/（70）
4.3 SUPREM-2的建模/（72）
本章小結/（74）
習題/（75）
第5章 工藝仿真交互設置/（77）
5.1 SUPREM-2工藝仿真輸入卡的設置規範/（77）
5.2 SUPREM-2工藝模擬卡的卡序設置/（78）
5.3 SUPREM-2仿真系統的卡語句設置/（79）
5.4 輸出/輸入類卡語句的設置/（81）
5.5 工藝步驟類卡語句的設置/（83）
5.6 工藝模型類卡語句的設置/（86）
本章小結/（87）
習題/（88）
第6章 工藝模擬系統模型設置/（89）
6.1 系統模型的類型及參數分類/（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工藝模擬系統所設置的默認參數值/（92）
本章小結/（94）
習題/（94）
第7章 工藝模擬精度的調試/（95）
7.1 工藝模擬輸入卡模型修改語句/（95）
7.2 工藝模擬精度的調試實驗/（95）
7.2.1 工藝模擬精度調試實驗的設置/（95）
7.2.2 工藝模擬精度調試實驗舉例/（96）
本章小結/（100）
習題/（100）
第8章 一維工藝仿真實例/（102）
8.1 縱向NPN管芯工序全工藝模擬/（102）
8.1.1 工藝制程與模擬卡段的對應描述/（102）
8.1.2 縱向NPN工藝制程的標準模擬卡文件/（107）
8.1.3 縱向NPN工藝制程模擬的標準輸出/（110）
8.2 PMOS結構柵氧工藝模擬實例/（110）
8.3 典型的NPN分立三極管工藝模擬/（114）
8.4 PMOS場效應器件源漏擴散模擬/（114）
8.5 可製造性設計實例一/（115）
8.6 可製造性設計實例二/（116）
8.7 可製造性設計實例三/（117）
8.8 可製造性設計實例四/（119）
本章小結/（120）
習題/（120）
第9章 集成電路工藝二維仿真/（122）
9.1 集成電路工藝二維仿真系統/（122）
9.1.1 TSUPREM-4系統概述/（122）
9.1.2 TSUPREM-4仿真系統剖析/（123）
9.1.3 TSUPREM-4采用的數值算法/（125）
9.2 TSUPREM-4仿真系統的運行/（126）
9.3 TSUPREM-4仿真系統的人機交互語言/（126）
本章小結/（132）
習題/（133）
第10章 二維工藝仿真實例/（134）
10.1 二維選擇性定域刻蝕的實現/（134）
本章小結/（149）
習題/（149）
第11章 可製造性設計工具/（151）
11.1 新一代集成工藝仿真系統Sentaurus Process/（152）
11.1.1 Sentaurus Process簡介/（152）
11.1.2 Sentaurus Process的安裝及啟動/（153）
11.1.3 創建Sentaurus Process批處理卡命令文件/（153）
11.1.4 Sentaurus Process批處理文件執行的主要命令語句/（154）
11.1.5 Sentaurus Process所設置的文件類型/（157）
11.2 Sentaurus Process的仿真功能及交互工具/（158）
11.2.1 Sentaurus Process的仿真領域/（158）
11.2.2 Sentaurus Process提供的數據庫瀏覽器/（159）
11.2.3 Sentaurus Process圖形輸出結果調閱工具/（160）
11.3 Sentaurus Process所收入的近代模型/（161）
11.3.1 Sentaurus Process中的離子注入模型/（162）
11.3.2 Sentaurus Process中的小尺寸擴散模型/（163）
11.3.3 Sentaurus Process對局部微機械應力變化描述的建模/（163）
11.3.4 Sentaurus Process中基於原子動力學的蒙特卡羅擴散模型/（164）
11.3.5 Sentaurus Process中的氧化模型/（164）
11.4 Sentaurus Process工藝仿真實例/（165）
11.4.1 工藝制程設計方案/（165）
11.4.2 工藝仿真卡命令文件的編寫/（168）
11.4.3 仿真實例卡命令文件范本/（177）
11.4.4 工藝制程仿真結果/（181）
11.4.5 工藝仿真結果的分析/（183）
11.5 關於Sentaurus StructureEditor器件結構生成器/（184）
11.5.1 Sentaurus Structure Editor概述/（184）
11.5.2 使用SDE完成由Process到Device的接口過渡/（186）
11.5.3 使用Sentaurus StructureEditor創建新的器件結構/（190）
本章小結/（194）
習題/（194）
第12章 可製造性設計理念/（196）
12.1 納米級IC可製造性設計理念/（197）
12.1.1 DFM 技術的實現流程/（197）
12.1.2 DFM與工藝可變性、光刻之間的關係/（198）
12.1.3 DFM工具的發展/（200）
12.2 提高可製造性良品率的OPC技術/（201）
12.2.1 光刻技術的現狀與發展概況/（201）
12.2.2 關於光學鄰近效應/（202）
12.2.3 光學鄰近效應校正技術/（203）
12.2.4 用于實現光刻校正的工具軟件/（207）
12.3 Synopsys可製造性設計解決方案/（210）
12.3.1 良品率設計分析工具套裝/（211）
12.3.2 掩膜綜合工具/（212）
12.3.3 掩膜數據準備工具CATSTM/（213）
12.3.4 光刻驗證及光刻規則檢查系統/（213）
12.3.5 虛擬光掩膜步進曝光模擬系統/（214）
12.3.6 TCAD可製造性設計工具/（214）
12.3.7 製造良品率的管理工具/（217）
本章小結/（217）
習題/（218）
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