一种集成电路制造工艺虚拟仿真方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种集成电路制造工艺虚拟仿真方法、装置、服务器及可读存储介质，属于智能工程技术领域，包括：获取集成电路的IC芯片的类型；建立第一数据、第二数据、第三数据和第四数据，构建IC芯片的功能区的结构变化的3D仿真；通过可视化检査判断修正所述第一数据、第二数据、第三数据和第四数据；显示每步工艺流程、设备加工完成前后的该IC芯片的每层结构的变化，模拟仿真实际集成电路芯片工厂的制造过程。本发明专利技术通过集成电路的IC芯片的典型类型，设计不同类型的集成电路制造工艺流程和工程参数，并通过IC芯片的功能区结构的3D仿真，验证检查设计的正确性，可大大减少试验试机周期。期。期。

【技术实现步骤摘要】
一种集成电路制造工艺虚拟仿真方法和装置


[0001]本专利技术属于智能工程
，尤其是一种集成电路制造工艺虚拟仿真方法、装置、服务器及可读存储介质。

技术介绍

[0002]集成电路制造是电子制造产业的核心，集成电路种类繁多，制造工艺复杂，工序至少100余项，设备类型繁多，制造工程师必须反复试生产，反复修改直到最后定型，以确保操作规程的可行性和正确性，再投入实际的批量生产。这样就使得生产准备时间很长，投入资金很大。随着市场竞争的加剧，产品交货周期必须缩短，生产成本必须控制。
[0003]大部分高校和职校设立集成电路技术相关专业和课程，但因集成电路制造设备投入大，高校实验装备差，缺乏先进教学手段，学生不可能进行较高水平的实训，只能参观，形成教学培训的困境。

技术实现思路

[0004]为了克服上述技术缺陷，本专利技术提供一种集成电路制造工艺虚拟仿真方法装置、服务器及可读存储介质，以解决
技术介绍
所涉及的问题。
[0005]本专利技术公开了一种集成电路制造工艺虚拟仿真方法装置、服务器及可读存储介质，包括四个方面。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种集成电路制造工艺虚拟仿真方法，所述方法包括：
[0007]获取第一数据，所述第一数据包括：IC芯片的类型，与所述IC芯片的类型所对应的制造工艺，以及与所述制造工艺所对应的设备；
[0008]设计第二数据，所述第二数据为所述IC芯片制造工艺的流程顺序；
[0009]根据所述第二数据，构建IC芯片的功能区的结构3D仿真；
[0010]通过可视化判断所述第二数据的正误，若正确，执行下一步；反之，重新设计第二数据；
[0011]基于所述第二数据设置IC芯片的每层场区的PN结内建电势；
[0012]设计第三数据，所述第三数据为N区和P区的掺杂浓度；
[0013]根据所述第三数据对每层场区的PN结空间电荷区宽度的影响，构建2D势能图仿真；
[0014]通过可视化的2D势能图的空间电荷区宽度判断所述第三数据的正确性，若如符合要求，执行下一步，反之，重新调整第三数据；
[0015]基于所述第二数据设置所述IC芯片的每层功能区的结构参数；
[0016]设计第四数据，所述第四数据为实现所述IC芯片的每层功能区所必须的关键集成电路制造工艺的工程参数；
[0017]构建IC芯片的每层功能区结构的3D仿真；
[0018]通过可视化判断所述第四数据的正确性；若如符合要求，执行下一步，反之，重新
设计第四数据；
[0019]构建IC芯片VR虚拟工厂的虚拟现实环境；
[0020]模拟仿真实际集成电路芯片工厂的制造过程，所述制造过程包括：输出第二数据所对应的设备、及其交互式设备操作，并输出每步制造工艺所对应的设备加工完成前后的所述IC芯片的每层结构的变化。
[0021]优选地或可选地，所述方法还包括：
[0022]将第一数据、第二数据、第三数据和第四数据储存于第一数据库中，并与第二数据库进行比较，判断对错，并进行打分，输出打分信息；
[0023]第一用户获取打分信息，找出错误，分析原因，修正第一数据、第二数据和第三数据。
[0024]优选地或可选地，所述第一数据的获取方法，具体包括：预设IC芯片的类型集、工艺集和设备集；根据类型集选择IC芯片类型，再从所述类型IC芯片的制造工艺的工序集中选择设置该类型IC芯片的制造工艺的每步工序，并从集成电路芯片VR虚拟工厂的设备集中选择该类型IC芯片的制造工艺流程的每步工序对应的设备，得到第一数据。
[0025]优选地或可选地，所述类型集包括多种典型的IC芯片类型，所述典型的IC芯片至少为LED二极管、太阳能电池、NPN三极管、PNP三极管、NMOS三极管、PMOS三极管、HETM铝硼化镓功率三极管、CMOS非门、NMOS触发器、MEMS可变电容中的一种。
[0026]优选地或可选地，所述工序集包括所述典型集成电路IC芯片类型的制造工艺的全部工序。
[0027]优选地或可选地，所述设备集是指在集成电路芯片VR虚拟工厂中的全部设备。
[0028]优选地或可选地，所述场区包括发射区、集电区、基区、漏区、源区。
[0029]优选地或可选地，每层场区的PN结空间电荷区宽度：
[0030][0031]其中，W为空间电荷区宽度、N
a
,N
d
为N区和P区的掺杂浓度、V
bi
为内建电势。对于给定的内建电势V
bi
，调整N区掺杂浓度N
a
和P区的掺杂浓度N
d
。
[0032]优选地或可选地，所述IC芯片结构的功能区包括发射区、集电区、基区、漏区、源区、栅区、接触孔、电极引线、埋层区、隔离区、陷区。
[0033]优选地或可选地，所述结构参数包括功能区的厚度和长宽尺寸。
[0034]优选地或可选地，所述工程参数为制膜工艺、光刻工艺、刻蚀工艺、掺杂扩散工艺和合金化工艺的工程参数。
[0035]优选地或可选地，所述VR虚拟工厂包括：氧化扩散车间、薄膜淀积车间、光刻车间、刻蚀车间、金属化车间、平坦化车间和测试车间七个VR虚拟车间。
[0036]优选地或可选地，所述交互式设备操作包括：开机、上料、加热、生产模拟运行、取料和关机。
[0037]优选地或可选地，所述第二数据库包括：预存的多种典型的IC芯片类型，与集成电路芯片VR虚拟工厂的设备相对应的所述典型的IC芯片的制造工艺流程和最佳工程参数的规则数据，基于内建电势的N区和P区的最佳掺杂浓度的规则数据，以及集成电路芯片VR虚
拟工厂的设备正确操作的规则数据。
[0038]第二方面，本专利技术还提供一种集成电路制造工艺虚拟仿真装置，所述装置包括：
[0039]第一获取单元，用于获取第一数据，所述第一数据包括：IC芯片的类型，与所述IC芯片的类型所对应的制造工艺，以及与所述制造工艺所对应的设备；
[0040]第一计算单元，用于设计第二数据，所述第二数据为所述IC芯片制造工艺的流程顺序；
[0041]第一处理单元，用于根据所述第二数据，构建IC芯片的功能区的结构3D仿真；
[0042]第一判断单元，通过可视化判断所述第二数据的正误，若正确，执行下一步；反之，重新设计第二数据；
[0043]第二获取单元，基于所述第二数据设置IC芯片的每层场区的PN结内建电势；
[0044]第二计算单元，用于设计第三数据，所述第三数据为N区和P区的掺杂浓度；
[0045]第二处理单元，用于根据所述第三数据对每层场区的PN结空间电荷区宽度的影响，构建2D势能图仿真；
[0046]第二判断单元，用于通过可视化的2D势能图的空间电荷区宽度判断所述第三数据的正确性，若如符合要求，执行下一步，反之，重新调整第三数据；
[0047]第三获取单元，基于所述第二数据设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成电路制造工艺虚拟仿真方法，其特征在于，所述方法包括：获取第一数据，所述第一数据包括：IC芯片的类型，与所述IC芯片的类型所对应的制造工艺，以及与所述制造工艺所对应的设备；设计第二数据，所述第二数据为所述IC芯片制造工艺的流程顺序；根据所述第二数据，构建IC芯片的功能区的结构3D仿真；通过可视化判断所述第二数据的正误，若正确，执行下一步；反之，重新设计第二数据；基于所述第二数据设置IC芯片的每层场区的PN结内建电势；设计第三数据，所述第三数据为N区和P区的掺杂浓度；根据所述第三数据对每层场区的PN结空间电荷区宽度的影响，构建2D势能图仿真；通过可视化的2D势能图的空间电荷区宽度判断所述第三数据的正确性，若如符合要求，执行下一步，反之，重新调整第三数据；基于所述第二数据设置所述IC芯片的每层功能区的结构参数；设计第四数据，所述第四数据为实现所述IC芯片的每层功能区所必须的关键集成电路制造工艺的工程参数；构建IC芯片的每层功能区结构的3D仿真；通过可视化判断所述第四数据的正确性；若如符合要求，执行下一步，反之，重新设计第四数据；构建IC芯片VR虚拟工厂的虚拟现实环境；模拟仿真实际集成电路芯片工厂的制造过程，所述制造过程包括：输出第二数据所对应的设备、及其交互式设备操作，并输出每步制造工艺所对应的设备加工完成前后的所述IC芯片的每层结构的变化。2.根据权利要求1所述的集成电路制造工艺虚拟仿真方法，其特征在于，所述方法还包括：将第一数据、第二数据、第三数据和第四数据储存于第一数据库中，并与第二数据库进行比较，判断对错，并进行打分，输出打分信息；第一用户获取打分信息，找出错误，分析原因，修正第一数据、第二数据和第三数据。3.根据权利要求1所述的集成电路制造工艺虚拟仿真方法，其特征在于，所述第一数据的获取方法，具体包括：预设IC芯片的类型集、工艺集和设备集；所述类型集包括多种典型的IC芯片类型，所述典型的IC芯片至少为LED二极管、太阳能电池、NPN三极管、PNP三极管、NMOS三极管、PMOS三极管、HETM铝硼化镓功率三极管、CMOS非门、NMOS触发器、MEMS可变电容中的一种；所述工序集包括所述典型集成电路IC芯片类型的制造工艺的全部工序；所述设备集是指在集成电路芯片VR虚拟工厂中的全部设备；根据类型集选择IC芯片类型，再从所述类型IC芯片的制造工艺的工序集中选择设置该类型IC芯片的制造工艺的每步工序，并从集成电路芯片VR虚拟工厂的设备集中选择该类型IC芯片的制造工艺流程的每步工序对应的设备，得到第一数据。4.根据权利要求1所述的集成电路制造工艺虚拟仿真方法，其特征在于，所述场区包括发射区、集电区、基区、漏区、源区；
每层场区的PN结空间电荷区宽度：其中，W为空间电荷区宽度、N
a
,N
d
为N区和P区的掺杂浓度、V
bi
为内建电势。对于给定的内建电势V
bi
，调整N区掺杂浓度N
a
和P区的掺杂浓度N
d
。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙绪明，闫明，龙震，顾晓青，黄昊，李巍俊，袁磊，刘珊珊，詹明涛，许晓健，
申请(专利权)人：常州奥施特信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：