Департамент образования города Москвы
| Вид материала | Программа |
- Департамент образования города москвы восточное окружное управление образования департамента, 47.58kb.
- Департамент образования города москвы северное окружное управление образования, 42.46kb.
- Соисполнители программы Департамент культурного наследия города Москвы, Департамент, 4201.15kb.
- Департамент семейной и молодежной политики города Москвы Государственное учреждение, 712.33kb.
- Правительство москвы департамент финансов города москвы прика, 1635.91kb.
- Департамент образования города Москвы Южное окружное управление образования гоу сош, 896.64kb.
- Департамент образования города москвы гоу города москвы центр дополнительного образования, 159.9kb.
- Департамент образования города москвы гоу города москвы центр дополнительного образования, 157.79kb.
- Департамент образования города Москвы Южное окружное управление образования Доклад, 467.67kb.
- Конституцией Российской Федерации, международными договорами Российской Федерации,, 181.8kb.
Департамент образования города Москвы
Некоммерческая организация «Ассоциация московских вузов»
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Московский государственный институт электронной техники (технический университет)
Полное название вуза
Научно-образовательный материал
«Моделирование технологических процессов наноэлектроники»
Москва 2009 г.
Программа повышения квалификации «Моделирование технологических процессов наноэлектроники» имеет своей целью формирование знаний в области математического моделирования технологических процессов наноэлектроники, позволяющих глубже понимать сущность процессов, используемых в производстве изделий интегральной наноэлектроники, проектировать эти изделия на основе современных методов и с использованием современных компьютерных технологий.
В задачи программы входит:
- изучение основных физических явлений, используемых в процессах формирования элементов интегральных наноэлектронных схем; математическое описание этих явлений с помощью основных уравнений, характеризующих процессы внедрения и перераспределения примеси в полупроводниковых материалах;
- изучение принципов численного моделирования технологических процессов и математических моделей основных технологических операций наноэлектроники;
- формирование знаний в области достижений отечественной и зарубежной науки и техники в области математического моделирования технологических процессов наноэлектроники;
- формирование навыков по проведению численного моделирования процессов формирования основных интегральных наноструктур, технологических маршрутов и отдельных технологических операций, анализу, систематизации и обобщению полученных расчетных данных, подготовки материалов для составления отчетов;
- обучение методам исследования объектов интегральной наноэлектроники на базе программных средств математического моделирования технологических процессов и современных компьютерных технологий.
2. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН И СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ
| РАЗДЕЛ ПРОГРАММЫ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ, СОДЕРЖАНИЕ | ВСЕГО | АУДИТОРНЫЕ | ||
| ЛЕКЦИИ | АУДИТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ (СЕМИНАР) | ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ | ||
| Тема.1. Введение | 4 | 2 | | |
| Тема 2. Теоретические основы процесса ионной имплантации. Методы моделирования процесса ионной имплантации | 14 | 8 | | 4 |
| Тема 3. Теоретические основы процесса диффузии примесей. Методы моделирования процесса диффузии примесей. Особенности диффузии различных типов примеси. | 16 | 8 | | 4 |
| Тема 4. Теоретические основы процесса окисления кремния. Методы моделирования процесса термического окисления | 12 | 6 | | 4 |
| Тема 5. Моделирование процессов травления и осаждения | 4 | 2 | | |
| Тема 6. Моделирование процесса фотолитографии | 8 | 4 | | |
| Тема 7. Методы численного моделирования полупроводниковых приборов | 10 | 4 | | 4 |
| Мероприятия текущего контроля. | 8 | 2 | | 1 |
| Итого: | 76 | 36 | | 17 |
- Содержание разделов
- 1. Введение. Роль приборно-технологического моделирования в проектировании наноэлектронных схем и систем
2. Теоретические основы процесса ионной имплантации. Методы моделирования процесса ионной имплантации. Ионная имплантация, механизмы торможения ионов. Теория ЛШШ, диффузионная модель Бирсака. Эффект каналирования. Системы координат при моделировании ионной имплантации. Моделирование ионной имплантации методом Монте-Карло. Аналитические аппроксимации распределения ионов. Функции Гаусса. Распределения Пирсона-IV. Аналитические аппроксимации распределения ионов, учитывающие эффект каналирования. Распределения постимплантационных дефектов. Особенности моделирования ионной имплантации в многослойных мишенях. Эффект распыления мишени.
3. Теоретические основы процесса диффузии примесей. Методы моделирования процесса диффузии примесей. Особенности диффузии различных типов примеси. Диффузия примесей, описание на макроскопическом и микроскопическом уровне. Основные механизмы диффузии примесей в кристаллической решетке. Связанная диффузия. Коэффициент диффузии, зависимость от температуры и концентрации носителей. Модель связанной диффузии, основные уравнения. Граничные и начальные условия в моделировании диффузии. Моделирование кластеризации примеси. Особенности диффузии различных типов примеси. Взаимное влияние примесей в процессе диффузии. TED –эффект в наноразмерных структурах. Моделирование диффузии в поликристаллическом кремнии. Роль флуктуаций и распределения межзеренных границ в наноразмерных структурах с поликремниевым затвором.
4. Теоретические основы процесса окисления кремния. Методы моделирования процесса термического окисления. Термическое окисление кремния. Модель Дила-Гроува, вывод основного уравнения. Константы линейного и параболического роста. Начальный этап процесса окисления. Механизмы возникновения механических напряжений. Механические напряжения в наноразмерных кремниевых структурах. Основные этапы численного моделирования процесса окисления. Влияние окислительной атмосферы на процесс диффузии. Моделирование диффузии в присутствии подвижных границ. Моделирование сегрегации примеси. Модель Массуда. Моделирование двумерного окисления. Силицидизация.
5. Моделирование процессов травления и осаждения. Физико-химические и геометрические модели травления/осаждения слоев. Алгоритм струны. Модель баллистического осаждения. Параметры моделей травления/осаждения.
6. Моделирование процесса фотолитографии. Основные этапы численного моделирования литографии. Расчет изображения на поверхности фоторезиста. Расчет интенсивности освещения в пленке фоторезиста. Моделирование процесса проявления. Особенности моделирования литографических процессов при создании наноразмерных элементов.
7. Методы численного моделирования полупроводниковых приборов. Базовые уравнения численного моделирования приборов. Дрейфово-диффузионное приближение. Термодинамическая и гидродинамическая модели. Дискретизация базовых уравнений. Методы дискретизации. Проблемы устойчивости и сходимости численного решения. Физические параметры при численном моделировании приборов. Пределы и ограничения моделей в наноразмерной области.
3. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
| РАЗДЕЛ ПРОГРАММЫ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ | ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ | |||
| № п./п. | СОДЕРЖАНИЕ | ВРЕМЯ (час) | ||
| АУДИТОРНОЕ | СР | |||
Тема 2. Теоретические основы процесса ионной имплантации. Методы моделирования процесса ионной имплантации | 1 | Лабораторная работа №1. Введение в среду приборно-технологического моделирования TCAD. | 4 | 2 |
Тема 3. Теоретические основы процесса диффузии примесей. Методы моделирования процесса диффузии примесей. Особенности диффузии различных типов примеси. | 2 | Лабораторная работа № 2. Технологическое моделирование n-МОП структуры с использованием различных моделей имплантации. | 4 | 4 |
| Тема 4. Теоретические основы процесса окисления кремния. Методы моделирования процесса термического окисления | 3 | Лабораторная работа № 3. Моделирование структуры и расчет параметров наноразмерного МДП-транзистора | 4 | 2 |
| Тема 7. Методы численного моделирования полупроводниковых приборов | | Лабораторная работа № 4. Технологическое моделирование наноразмерных КМОП структур | 4 | 2 |
| | | Прием лабораторных работ | 1 | |
| ВСЕГО: | 17 | 10 | ||
Учебно-методическое и информационное обеспечение
Основная литература
- М.А. Королев, Т.Ю. Крупкина, М.А. Ревелева Технология, конструкции и методы моделирования кремниевых интегральных микросхем. Под общ. ред. Чаплыгина Ю.А.Ч.1 Технологические процессы изготовления кремниевых интегральных схем и их моделирование. М., БИНОМ. Лаборатория знаний. 2007.
- Королев М.А., Крупкина Т.Ю., Путря М.Г., Шевяков В.И. Технология, конструкции и методы моделирования кремниевых интегральных микросхем. Под общ. ред. Чаплыгина Ю.А. Ч.2 Элементы и маршруты изготовления кремниевых ИС и методы их математического моделирования // М., БИНОМ. Лаборатория знаний. - 2009. - 422 с.
- МОП – СБИС. Моделирование элементов и технологических процессов. Под ред. П. Антонетти и др. М. Радио и связь. 1988.
- Г.Я. Красников. Конструктивно-технологические особенности субмикронных МОП-транзисторов. Ч.1, М., Техносфера, 2002.
- Г. И. Глазова, С. Г. Исакина, М. А. Ревелева. Лабораторный практикум по курсу «Математическое моделирование технологических процессов». Под ред. М. А. Ревелевой. М., МИЭТ, 1995
Дополнительная литература
- Технология СБИС. Под ред. С.Зи. В 2-х кн. М., Мир, 1986.
- М. А. Ревелева. Моделирование процессов распределения примеси в полупроводниковых структурах. Учебное пособие. Под ред. В. Д. Вернера. М., МИЭТ, 1996.
Материально-техническое обеспечение
Лабораторные работы проводятся в специализированном Учебно-научном центре приборно-технологического моделирования. Лаборатория должна быть оснащена сервером, на котором размещено лицензионное программное обеспечение (пакет программ TCAD Sentaurus Synopsys), персональными компьютерами класса Pentium 4, сетевым принтером.