微電子與集成電路設(shè)計系列規(guī)劃教材：半導(dǎo)體器件TCAD設(shè)計與應(yīng)用
定 價：45 元
- 作者：韓雁 ，丁扣寶 著
- 出版時間：2013/3/1
- ISBN：9787121193422
- 出 版 社：電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TN302-39
- 頁碼：284
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
《微電子與集成電路設(shè)計系列規(guī)劃教材：半導(dǎo)體器件TCAD設(shè)計與應(yīng)用》主要內(nèi)容包括：半導(dǎo)體工藝及器件仿真工具Sentaurus TCAD，工藝仿真工具TSUPREM-4及器件仿真工具MEDICI，工藝及器件仿真工具SILVACO-TCAD，工藝及器件仿真工具ISE-TCAD，工藝仿真工具（DIOS）的優(yōu)化使用，器件仿真工具（DESSIS）的模型分析，片上（芯片級）ESD防護器件的性能評估，ESD防護器件關(guān)鍵參數(shù)的仿真，VDMOSFET的設(shè)計及仿真驗證，IGBT的設(shè)計及仿真驗證等。
《微電子與集成電路設(shè)計系列規(guī)劃教材：半導(dǎo)體器件TCAD設(shè)計與應(yīng)用》不僅能幫助高等學(xué)校微電子學(xué)、電子科學(xué)與技術(shù)或其他相關(guān)專業(yè)的研究生、高年級本科生和企業(yè)設(shè)計人員掌握TCAD技術(shù)，而且也可以作為從事功率器件和集成電路片上ESD防護設(shè)計專業(yè)的科技工作者的重要參考資料。
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體工藝水平和器件性能不斷提升，這其中半導(dǎo)體工藝和器件仿真軟件TCAD（Technology Computer Aided Design）的作用功不可沒。TCAD是建立在半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)之上的數(shù)值仿真工具，它可以對不同工藝條件進行仿真，取代或部分取代昂貴、費時的工藝實驗；也可以對不同器件結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，獲得理想的特性；還可以對電路性能以及電缺陷等進行模擬。
技術(shù)進步伴隨著設(shè)計復(fù)雜性的增加，導(dǎo)致了TCAD軟件功能及其使用越來越復(fù)雜。作者結(jié)合多年的微電子器件設(shè)計和工藝設(shè)計的經(jīng)驗，尤其是在功率器件和集成電路片上ESD（靜電放電）防護器件方面所做的課題研究，編寫了本書，以滿足研究和設(shè)計工作所需。
本書內(nèi)容主要分兩部分：第一部分是主流TCAD軟件及其使用介紹，第二部分是TCAD技術(shù)的相關(guān)模型分析、優(yōu)化使用方法及在集成電路片上ESD防護器件設(shè)計和功率半導(dǎo)體器件設(shè)計中的應(yīng)用。
通過學(xué)習(xí)本書，你可以：
利用數(shù)值模擬技術(shù)進行半導(dǎo)體工藝及器件性能仿真
熟悉工藝仿真工具的優(yōu)化使用
設(shè)計集成電路片上ESD防護器件
設(shè)計功率半導(dǎo)體器件
在較短時間內(nèi)以很小的代價設(shè)計出合乎要求的半導(dǎo)體器件
本書側(cè)重于TCAD技術(shù)的應(yīng)用，選取了主流TCAD軟件，每部分的主體設(shè)計流程均經(jīng)過了流片和測試驗證，并已用于實際科研工作中，具有較強的代表性和實用性。
本書不僅能幫助高等學(xué)校微電子學(xué)、電子科學(xué)與技術(shù)或其他相關(guān)專業(yè)的研究生、高年級本科生和企業(yè)設(shè)計人員掌握TCAD技術(shù)，而且也可以作為從事功率器件和集成電路片上ESD防護設(shè)計專業(yè)的科技工作者的重要參考資料。
教學(xué)中，可以根據(jù)教學(xué)對象和學(xué)時等具體情況對書中的內(nèi)容進行刪減和組合，也可以進行適當(dāng)擴展。為適應(yīng)教學(xué)模式、教學(xué)方法和手段的改革，本書配套多媒體電子課件及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，請登錄華信教育資源網(wǎng)注冊下載。
本書由浙江大學(xué)韓雁教授統(tǒng)籌及定稿，并負責(zé)其中第1、2、3、4、7、9和10章的編寫，丁扣寶副教授負責(zé)第5、6、8章的編寫。該書在編寫過程中還得到了浙江大學(xué)微電子與光電子研究所多名師生的幫助，他們是：黃大海、張世峰、張斌、崔強、王潔、洪慧、胡佳賢、韓成功、彭洋洋、馬飛和鄭劍鋒等。作者在編寫的過程中也參考了其他有關(guān)文獻資料。在此一并表示真誠的感謝。
由于作者學(xué)識和水平有限，加之TCAD的版本在不斷更新發(fā)展，錯漏之處敬請讀者批評指正。
韓雁、丁扣寶
2013年1月于浙大求是園
第1章 半導(dǎo)體工藝及器件仿真工具Sentaurus TCAD
1.1 集成工藝仿真系統(tǒng) Sentaurus Process
1.1.1 Sentaurus Process工藝仿真工具簡介
1.1.2 Sentaurus Process基本命令介紹
1.1.3 Sentaurus Process 中的小尺寸模型
1.1.4 Sentaurus Process仿真實例
1.2 器件結(jié)構(gòu)編輯工具Sentaurus Structure Editor
1.2.1 Sentaurus Structure Editor（SDE）器件結(jié)構(gòu)編輯工具簡介
1.2.2 完成從Sentaurus Process到SentaurusDevice的接口轉(zhuǎn)換
1.2.3 創(chuàng)建三維結(jié)構(gòu)
1.3 器件仿真工具Sentaurus Device
1.3.1 Sentaurus Device器件仿真工具簡介
1.3.2 Sentaurus Device主要物理模型
1.3.3 Sentaurus Device仿真實例
1.4 集成電路虛擬制造系統(tǒng)SentaurusWorkbench簡介
1.4.1 Sentaurus Workbench（SWB）簡介
1.4.2 創(chuàng)建和運行仿真項目
參考文獻
第2章 工藝仿真工具TSUPREM-4及器件仿真工具MEDICI
2.1 TSUPREM-4的工藝模型介紹
2.1.1 擴散模型
2.1.2 離子注入模型
2.1.3 氧化模型
2.1.4 刻蝕模型
2.2 TSUPREM-4基本命令介紹
2.2.1 符號及變量說明
2.2.2 命令類型
2.2.3 常用命令的基本格式與用法
2.3 雙極晶體管結(jié)構(gòu)的一維仿真示例
2.3.1 TSUPREM-4輸入文件的順序
2.3.2 初始有源區(qū)仿真
2.3.3 網(wǎng)格生成
2.3.4 模型選擇
2.3.5 工藝步驟
2.3.6 保存結(jié)構(gòu)
2.3.7 繪制結(jié)果
2.3.8 打印層信息
2.3.9 完成有源區(qū)仿真
2.3.10 最終結(jié)果
2.4 半導(dǎo)體器件仿真工具MEDICI簡介
2.4.1 MEDICI的特性
2.4.2 MEDICI的使用
2.4.3 MEDICI的語法概覽
2.5 MEDICI實例1——NLDMOS器件仿真
2.6 MEDICI實例2——NPN三極管仿真
參考文獻
第3章 工藝及器件仿真工具SILVACO-TCAD
3.1 使用ATHENA的NMOS工藝仿真
3.1.1 概述
3.1.2 創(chuàng)建一個初始結(jié)構(gòu)
3.1.3 定義初始襯底
3.1.4 運行ATHENA并且繪圖
3.1.5 柵極氧化
3.1.6 提取柵極氧化層的厚度
3.1.7 柵氧厚度的最優(yōu)化
3.1.8 完成離子注入
3.1.9 在TonyPlot中分析硼摻雜特性
3.1.10 多晶硅柵的淀積
3.1.11 簡單幾何刻蝕
3.1.12 多晶硅氧化
3.1.13 多晶硅摻雜
3.1.14 隔離氧化層淀積
3.1.15 側(cè)墻氧化隔離的形成
3.1.16 源/漏極注入和退火
3.1.17 金屬的淀積
3.1.18 獲取器件參數(shù)
3.1.19 半個NMOS結(jié)構(gòu)的鏡像
3.1.20 電極的確定
3.1.21 保存ATHENA結(jié)構(gòu)文件
3.2 使用ATLAS的NMOS器件仿真
3.2.1 ATLAS概述
3.2.2 NMOS結(jié)構(gòu)的ATLAS仿真
3.2.3 創(chuàng)建ATLAS輸入文檔
3.2.4 模型命令組
3.2.5 數(shù)字求解方法命令組
3.2.6 解決方案命令組
參考文獻
第4章 工藝及器件仿真工具ISE-TCAD
4.1 工藝仿真工具DIOS
4.1.1 關(guān)于DIOS
4.1.2 各種命令說明
4.1.3 實例說明
4.2 器件描述工具MDRAW
4.2.1 關(guān)于MDRAW
4.2.2 MDRAW的邊界編輯
4.2.3 摻雜和優(yōu)化編輯
4.2.4 MDRAW軟件基本使用流程
4.3 器件仿真工具DESSIS
4.3.1 關(guān)于DESSIS
4.3.2 設(shè)計實例
4.3.3 主要模型簡介
4.3.4 小信號AC分析
參考文獻
第5章 工藝仿真工具（DIOS）的優(yōu)化使用
5.1 網(wǎng)格定義
5.2 工藝流程模擬
5.2.1 淀積
5.2.2 刻蝕
5.2.3 離子注入
5.2.4 氧化
5.2.5 擴散
5.3 結(jié)構(gòu)操作及保存輸出
參考文獻
第6章 器件仿真工具（DESSIS）的模型分析
6.1 傳輸方程模型
6.2 能帶模型
6.3 遷移率模型
6.3.1 晶格散射引起的遷移率退化
6.3.2 電離雜質(zhì)散射引起的遷移率退化
6.3.3 載流子間散射引起的遷移率退化
6.3.4 高場飽和引起的遷移率退化
6.3.5 表面散射引起的遷移率退化
6.4 雪崩離化模型
6.5 復(fù)合模型
參考文獻
第7章 TCAD設(shè)計工具、仿真流程及ESD器件的性能評估
7.1 ESD防護設(shè)計要求及TCAD輔助設(shè)計的必要性
7.2 工藝和器件TCAD仿真軟件的發(fā)展歷程
7.3 工藝和器件仿真的基本流程
7.4 TSUPREM-4/MEDICI的仿真示例
7.4.1 半導(dǎo)體工藝級仿真流程
7.4.2 從工藝級仿真向器件級仿真的過渡流程
7.4.3 半導(dǎo)體器件級仿真的流程
7.5 利用瞬態(tài)仿真對ESD綜合性能的定性評估
7.5.1 TCAD評估基本設(shè)置
7.5.2 有效性評估
7.5.3 敏捷性評估
7.5.4 魯棒性評估
7.5.5 透明性評估
7.5.6 ESD總體評估
參考文獻
第8章 ESD防護器件關(guān)鍵參數(shù)的仿真
8.1 ESD仿真中的物理模型選擇
8.2 熱邊界條件的設(shè)定
8.3 ESD器件仿真中收斂性問題解決方案
8.4 模型參數(shù)對關(guān)鍵性能參數(shù)仿真結(jié)果的影響
8.5 二次擊穿電流的仿真
8.5.1 現(xiàn)有方法局限性
8.5.2 單脈沖TLP波形瞬態(tài)仿真方法介紹
8.5.3 多脈沖TLP波形仿真介紹
參考文獻
第9章 VDMOSFET的設(shè)計及仿真驗證
9.1 VDMOSFET概述
9.2 VDMOSFET元胞設(shè)計
9.2.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)及工藝參數(shù)
9.2.2 工藝流程
9.2.3 工藝仿真
9.2.4 器件仿真
9.2.5 器件優(yōu)化
9.3 VDMOSFET終端結(jié)構(gòu)的設(shè)計
9.3.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計
9.3.2 工藝仿真
9.3.3 器件仿真
9.3.4 參數(shù)優(yōu)化
9.4 VDMOSFET ESD防護結(jié)構(gòu)設(shè)計
9.4.1 ESD現(xiàn)象概述
9.4.2 VDMOSFET中的ESD結(jié)構(gòu)
……
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