《集成电路工艺和器件的计算机模拟 IC TCAD技术概论》

自 1958 年 Jack S. Kilby 发明集成电路(IC)以及 1959 年 Robert N,Noyce 发明实用的硅IC以来,历经50余年的发展,I℃的功能和应用有了惊人的增强和扩展,2005 年全球基于 IC的半导体产业产值已超过2200亿美元,I℃已成为人类社会进入信息时代的主要物质基础.

集成电路工艺和器件的计算机模拟又称集成电路工艺和器件技术的计算机辅助设计(英文简称为 IC TCAD),它是 I℃ 设计和 I℃ 虚拟制造的重要组成部分,是IC 工艺和器件特性快速分析的有力工具,应用 IC TCAD 能缩短 IC 工艺和器件的开发周期,节省试制成本,还能获取实验无法得到的信息以及深化 I℃ 工艺和器件的物理研究.

美国 Stanford 大学IC实验室1978年IC工艺模拟软件 SUPREM-2的成功试制和释放使用,以及1979年半导体器件分析软件SEDAN-1的成功试制和释放使用是IC TCAD开始进入实用的标志.20世纪80年代至今的20多年中,随着IC工艺和器件物理研究的进展,计算机硬件性能的增强以及应用软件开发技术的成熟,ICTCAD的功能和应用也有了同IC发展同步而得到显著的增强和扩展.

鉴于IC TCAD对IC研发和生产的重要作用,复旦大学从 1981年引入SUPREM-2为起点开始了对该项技术的研究,并从1988年起为微电子及固态电子学专业的研究生开设了《集成电路工艺和器件的计算机模拟》专业课.本书是作者以该专业课自编讲义为基础,经较多的补充、修改,兼顾基础和近代进展写成的.本书用约 40%的篇幅详细介绍在国际上最早实用的、参考资料齐全的、特别适用于教学和入门学习的几种知名的经典的IC工艺和器件模拟程序所用的物理模型和程序使用方法,用约 60%的篇幅阐述 IC TCAD的多方面发展及近代进展.

作者希望本书适合于大学在校有关专业的高年级本科生或研究生用作教科书或参考书,也希望本书对所有有兴趣于研发、使用和了解 IC TCAD 技术的广大产、学、研界的读者有较大的参考作用

作者衷心感谢本书相关的 IC TCAD 模型和软件的研制、开发和推广专家以及有关的大学和公司,本书引用了他们撰写的科研论文、研究报告、产品介绍、用户手册的部分内容和有关图表.作者相信部分材料的引用将使本书读者能有机会具体了解本领域一批专家和单位为IC TCAD的发明和发展作出的先驱性的贡献，也有利于读者享受由此而带来的本书教学价值和参考价值提升的效果.

最后,作者敬请同行专家和读者对本书存在的差错和不足提出意见,您的意见将是⊙綻猹蕾旷书縋匏各有机会再版时修改和补充的主要依据，

阮 刚

2006年9月于复旦大学