計算光刻與版圖優(yōu)化

定　價：￥79.00

作　者：	韋亞一等著
出版社：	電子工業(yè)出版社
叢編項：	集成電路技術(shù)叢書
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787121402265	出版時間：	2020-12-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	248	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡介

　　光刻是集成電路制造的核心技術(shù)，光刻工藝成本已經(jīng)超出集成電路制造總成本的三分之一。在集成電路制造的諸多工藝單元中，只有光刻工藝可以在硅片上產(chǎn)生圖形，從而完成器件和電路三維結(jié)構(gòu)的制造。計算光刻被公認(rèn)為是一種可以進(jìn)一步提高光刻成像質(zhì)量和工藝窗口的有效手段?；诠饪坛上衲Ｐ?，計算光刻不僅可以對光源的照明方式做優(yōu)化，對掩模上圖形的形狀和尺寸做修正，還可以從工藝難度的角度對設(shè)計版圖提出修改意見，最終保證光刻工藝有足夠的分辨率和工藝窗口。本書共7章，首先對集成電路設(shè)計與制造的流程做簡要介紹，接著介紹集成電路物理設(shè)計（版圖設(shè)計）的全流程，然后介紹光刻模型、分辨率增強技術(shù)、刻蝕效應(yīng)修正、可制造性設(shè)計，最后介紹設(shè)計與工藝協(xié)同優(yōu)化。本書內(nèi)容緊扣先進(jìn)技術(shù)節(jié)點集成電路制造的實際情況，涵蓋計算光刻與版圖優(yōu)化的發(fā)展?fàn)顟B(tài)和未來趨勢，系統(tǒng)介紹了計算光刻與刻蝕的理論，論述了版圖設(shè)計與制造工藝的關(guān)系，以及版圖設(shè)計對制造良率的影響，講述和討論了版圖設(shè)計與制造工藝聯(lián)合優(yōu)化的概念和方法論，并結(jié)合具體實施案例介紹了業(yè)界的具體做法。本書不僅適合集成電路設(shè)計與制造領(lǐng)域的從業(yè)者閱讀，而且適合高等院校微電子相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生閱讀和參考。

作者簡介

　　韋亞一博士，中國科學(xué)院微電子研究所研究員，中國科學(xué)院大學(xué)微電子學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。1998年畢業(yè)于德國Stuttgart大學(xué)/馬普固體研究所，師從諾貝爾物理獎獲得者馮？？克利津（Klaus von Klitzing），獲博士學(xué)位。韋亞一博士長期從事半導(dǎo)體光刻設(shè)備、材料、軟件和制程研發(fā)，取得了多項核心技術(shù)，發(fā)表了超過90篇的專業(yè)文獻(xiàn)。韋亞一博士在中國科學(xué)院微電子研究所創(chuàng)立了計算光刻研發(fā)中心，從事20nm以下技術(shù)節(jié)點的計算光刻技術(shù)研究，其研究成果被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)FinFET和3D NAND的量產(chǎn)工藝中。粟雅娟博士，中國科學(xué)院微電子研究所研究員，碩士生導(dǎo)師。2005年畢業(yè)于清華大學(xué)，獲博士學(xué)位。粟雅娟博士主要從事設(shè)計工藝協(xié)同優(yōu)化、計算光刻等領(lǐng)域的研究。發(fā)表SCI/EI學(xué)術(shù)論文30余篇，申請專利10余項。其研究成果被應(yīng)用于國內(nèi)設(shè)計和制造企業(yè)的設(shè)計工藝協(xié)同優(yōu)化中。董立松博士，中國科學(xué)院微電子研究所副研究員，碩士生導(dǎo)師。2014年畢業(yè)于北京理工大學(xué)，獲博士學(xué)位。董立松博士主要從事光刻成像理論、分辨率增強、SMO、OPC等技術(shù)的研究工作。發(fā)表SCI/EI學(xué)術(shù)論文30余篇，申請專利10余項。張利斌博士，中國科學(xué)院微電子研究所副研究員，碩士生導(dǎo)師。2014年畢業(yè)于中國科學(xué)院大學(xué)（中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所），獲工學(xué)博士學(xué)位。主要從事光刻工藝和測量的表征和建模等研究工作。共發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇，申請專利10余項。陳睿博士，中國科學(xué)院微電子研究所副研究員，碩士生導(dǎo)師。 2015年畢業(yè)于美國紐約州立大學(xué)布法羅分校，獲博士學(xué)位。陳睿博士主要從事先進(jìn)技術(shù)節(jié)點光刻工藝、刻蝕與沉積工藝仿真等領(lǐng)域的研究。發(fā)表SCI/EI學(xué)術(shù)論文30余篇，申請專利20余項。研究成果被應(yīng)用于國內(nèi)外先進(jìn)制造企業(yè)的工藝研發(fā)和生產(chǎn)中。趙利俊博士，2018年畢業(yè)于中國科學(xué)院微電子研究所獲工學(xué)博士學(xué)位，同年加入長江存儲。博士及工作期間主要從事SMO、OPC及數(shù)字電路物理設(shè)計等工作。發(fā)表學(xué)術(shù)論文8篇，申請專利5項。

圖書目錄

目錄
第1章概述 1
1．1 集成電路的設(shè)計流程和設(shè)計工具 3
1．1．1 集成電路的設(shè)計流程 3
1．1．2 設(shè)計工具（EDA tools） 5
1．1．3 設(shè)計方法介紹 7
1．2 集成電路制造流程 9
1．3 可制造性檢查與設(shè)計制造協(xié)同優(yōu)化 19
1．3．1 可制造性檢查（DFM） 20
1．3．2 設(shè)計與制造技術(shù)協(xié)同優(yōu)化（DTCO） 20
本章參考文獻(xiàn) 21
第2章集成電路物理設(shè)計 22
2．1 設(shè)計導(dǎo)入 23
2．1．1 工藝設(shè)計套件的組成 23
2．1．2 標(biāo)準(zhǔn)單元 24
2．1．3 設(shè)計導(dǎo)入流程 25
2．1．4 標(biāo)準(zhǔn)單元類型選取及IP列表 26
2．2 布圖與電源規(guī)劃 26
2．2．1 芯片面積規(guī)劃 26
2．2．2 電源網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 27
2．2．3 SRAM、IP、端口分布 28
2．2．4 低功耗設(shè)計與通用功耗格式導(dǎo)入 28
2．3 布局 30
2．3．1 模塊約束類型 30
2．3．2 擁塞 31
2．3．3 圖形密度 32
2．3．4 庫交換格式優(yōu)化 32
2．3．5 鎖存器的位置分布 33
2．3．6 有用時鐘偏差的使用 33
2．4 時鐘樹綜合 35
2．4．1 CTS Specification介紹 35
2．4．2 時鐘樹級數(shù) 35
2．4．3 時鐘樹單元選取及分布控制 36
2．4．4 時鐘樹的生成及優(yōu)化 36
2．5 布線 36
2．5．1 非常規(guī)的設(shè)計規(guī)則 36
2．5．2 屏蔽 37
2．5．3 天線效應(yīng) 37
2．6 簽核 39
2．6．1 靜態(tài)時序分析 39
2．6．2 功耗 44
2．6．3 物理驗證 45
本章參考文獻(xiàn) 47
第3章光刻模型 48
3．1 基本的光學(xué)成像理論 48
3．1．1 經(jīng)典衍射理論 48
3．1．2 阿貝成像理論 53
3．2 光刻光學(xué)成像理論 54
3．2．1 光刻系統(tǒng)的光學(xué)特征 54
3．2．2 光刻成像理論 67
3．3 光刻膠模型 74
3．3．1 光刻膠閾值模型 74
3．3．2 光刻膠物理模型 75
3．4 光刻光學(xué)成像的評價指標(biāo) 77
3．4．1 關(guān)鍵尺寸及其均勻性 77
3．4．2 對比度和圖像對數(shù)斜率 78
3．4．3 掩模誤差增強因子 79
3．4．4 焦深與工藝窗口 80
3．4．5 工藝變化帶（PV-band） 82
本章參考文獻(xiàn) 82
第4章分辨率增強技術(shù) 84
4．1 傳統(tǒng)分辨率增強技術(shù) 86
4．1．1 離軸照明 86
4．1．2 相移掩模 89
4．2 多重圖形技術(shù) 92
4．2．1 雙重及多重光刻技術(shù) 93
4．2．2 自對準(zhǔn)雙重及多重圖形成像技術(shù) 99
4．2．3 裁剪技術(shù) 104
4．3 光學(xué)鄰近效應(yīng)修正技術(shù) 107
4．3．1 RB-OPC和MB-OPC 108
4．3．2 亞分辨輔助圖形添加 109
4．3．3 逆向光刻技術(shù) 110
4．3．4 OPC技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用 113
4．4 光源?掩模聯(lián)合優(yōu)化技術(shù) 117
4．4．1 SMO技術(shù)的發(fā)展歷史與基本原理 117
4．4．2 SMO技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用 119
本章參考文獻(xiàn) 123
第5章刻蝕效應(yīng)修正 125
5．1 刻蝕效應(yīng)修正流程 126
5．2 基于規(guī)則的刻蝕效應(yīng)修正 128
5．2．1 基于規(guī)則的刻蝕效應(yīng)修正的方法 128
5．2．2 基于規(guī)則的刻蝕效應(yīng)修正的局限性 129
5．3 基于模型的刻蝕效應(yīng)修正 132
5．3．1 刻蝕工藝建模 132
5．3．2 基于模型的刻蝕效應(yīng)修正概述 134
5．3．3 刻蝕模型的局限性 135
5．4 EPC修正策略 136
5．5 非傳統(tǒng)的刻蝕效應(yīng)修正流程 139
5．5．1 新的MBRT刻蝕效應(yīng)修正流程 139
5．5．2 刻蝕效應(yīng)修正和光刻解決方案的共優(yōu)化 139
5．6 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的刻蝕效應(yīng)修正 140
5．6．1 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的刻蝕偏差預(yù)測 140
5．6．2 刻蝕鄰近效應(yīng)修正算法 141
5．6．3 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的刻蝕偏差預(yù)測模型案例 142
本章參考文獻(xiàn) 143
第6章可制造性設(shè)計 145
6．1 DFM的內(nèi)涵和外延 145
6．1．1 DFM的內(nèi)涵 145
6．1．2 DFM的外延 148
6．2 增強版圖的健壯性 149
6．2．1 關(guān)鍵區(qū)域圖形分析（CAA） 149
6．2．2 增大接觸的可靠性 150
6．2．3 減少柵極長度和寬度變化對器件性能的影響 151
6．2．4 版圖健壯性的計分模型 152
6．3 與光刻工藝關(guān)聯(lián)的DFM 153
6．3．1 使用工藝變化的帶寬（PV-band）來評估版圖的可制造性 153
6．3．2 使用聚集深度來評估版圖的可制造性 155
6．3．3 光刻壞點的計分系統(tǒng)（scoring system） 157
6．3．4 對光刻工藝友好的設(shè)計 160
6．3．5 版圖與掩模一體化仿真 161
6．4 與CMP工藝關(guān)聯(lián)的DFM 162
6．4．1 CMP的工藝缺陷及其仿真 162
6．4．2 對CMP工藝友好的版圖設(shè)計 164
6．4．3 填充冗余金屬（dummy fill） 165
6．4．4 回避困難圖形 165
6．5 DFM的發(fā)展及其與設(shè)計流程的結(jié)合 166
6．5．1 全工藝流程的DFM 166
6．5．2 DFM工具及其與設(shè)計流程的結(jié)合 168
6．6 提高器件可靠性的設(shè)計（DFR） 170
6．6．1 與器件性能相關(guān)的DFR 170
6．6．2 與銅互連相關(guān)的DFR 172
6．7 基于設(shè)計的測量與DFM結(jié)果的驗證 172
6．7．1 基于設(shè)計的測量（DBM） 172
6．7．2 DFM規(guī)則有效性的評估 174
本章參考文獻(xiàn) 174
第7章設(shè)計與工藝協(xié)同優(yōu)化 177
7．1 工藝流程建立過程中的DTCO 178
7．1．1 不同技術(shù)節(jié)點DTCO的演進(jìn) 178
7．1．2 器件結(jié)構(gòu)探索 181
7．1．3 設(shè)計規(guī)則優(yōu)化 183
7．1．4 面向標(biāo)準(zhǔn)單元庫的DTCO 194
7．2 設(shè)計過程中的DTCO 201
7．2．1 考慮設(shè)計和工藝相關(guān)性的物理設(shè)計方法 201
7．2．2 考慮布線的DTCO 205
7．2．3 流片之前的DTCO 213
7．3 基于版圖的良率分析及壞點檢測的DTCO 216
7．3．1 影響良率的關(guān)鍵圖形的檢測 217
7．3．2 基于版圖的壞點檢測 222
本章參考文獻(xiàn) 226
附錄A 專業(yè)詞語檢索 229