1、集成電路生產(chǎn)制造與芯片生產(chǎn)設(shè)備

　　芯片的制造過程可概括分為晶圓處理工序（Wafer Fabrication）、晶圓針測工序（Wafer Probe）、構(gòu)裝工序（Packaging）、測試工序（Initial Test and Final Test）等幾個步驟，其中芯片制造工藝主要在晶圓處理工序過程中，其主要工作是在晶圓上制作電路及電子元件（如晶體管、電容、邏輯開關(guān)等），其處理程序通常與產(chǎn)品種類和所使用的技術(shù)有關(guān)，但一般基本步驟是先將晶圓適當清洗，再在其表面進行氧化及化學氣相沉積，然后進行涂膜、曝光、顯影、蝕刻、離子植入、金屬濺鍍等反復步驟，最終在晶圓上完成數(shù)層電路及元件加工與制作，芯片制造工藝過程涉及復雜化學和物理過程，工藝參數(shù)設(shè)計在生產(chǎn)過程中起到關(guān)鍵作用。而芯片制造工藝多在工藝腔室中進行。工藝腔室是 IC 設(shè)備的核心部件，集成電路芯片的質(zhì)量不僅與工藝參數(shù)設(shè)計有關(guān)，也與腔室設(shè)計密切相關(guān)。

　　隨著集成電路的工藝過程需要不斷更新?lián)Q代，新的工藝要求提出，必須設(shè)計相應(yīng)的腔室結(jié)構(gòu)，所以快速設(shè)計能力是提高 IC 工業(yè)的核心競爭力。 工藝腔室設(shè)計包含多個學科領(lǐng)域知識，例如靜電卡盤（ E- chuck）、 上下電極、 磁電管、 氣體噴射系統(tǒng)、 濺射系統(tǒng)以及加熱溫控系統(tǒng)等設(shè)計，射頻電源、 渦輪泵等選型，硅片上薄膜的生長機理，以及多種工藝氣體的混合流動及相關(guān)化學反應(yīng)等。

　　集成仿真、 設(shè)計、 試驗的IC裝備研發(fā)平臺是提高 IC 生產(chǎn)裝備研發(fā)能力的必要工具。

　　2、集成電路生產(chǎn)工藝模擬與建模仿真軟件測試需要解決的問題

　　（1）提高仿真結(jié)果正確性以及計算速度。仿真準確性依賴于機理的正確性。等離子體與其他環(huán)境材料的交互機理非常復雜，深入研究其相互作用機理是仿真正確性的基本保證，試驗是研究作用機理的根本途徑。因此需要研發(fā)在多種工藝條件下關(guān)鍵等離子體參數(shù)的診斷技術(shù)，包括電子密度、 電子溫度及重要組分的密度。

　　（2）目前的 IC 裝備設(shè)計主要是基于豐富的經(jīng)驗，同時通過仿真測試關(guān)鍵部件的可行性，例如 CFD （計算流體動力學）仿真預測流體分布模式、 等離子體仿真預測等離子體均勻性等、 化學反應(yīng)、 等離子體中離子和原子的分離與重新結(jié)合等。仿真的重要性在于提供仿真結(jié)果以比較幾種方案或部件的性能。

　?。?）IC 裝備的工藝過程包含電、 磁、 流、 固、 熱等多物理場耦合，其動力學效應(yīng)影響光刻機系統(tǒng)對準精度和運動精度

　　（4）腔室中的工藝過程涉及復雜的物理、 化學現(xiàn)象，工藝過程仿真可以定量或定性地直觀觀測腔室中溫度、 流場、 磁場、 電場、 分子、 原子、 等離子體的狀態(tài)及器件形貌，為工藝參數(shù)設(shè)計以及腔室結(jié)構(gòu)設(shè)計提供參考依據(jù)。 另一方面，仿真的準確性需要試驗數(shù)據(jù)驗證，多場模型也需要實驗數(shù)據(jù)校正。 此外，工藝參數(shù)不同需要對腔室結(jié)構(gòu)要求不同。 因此需要變結(jié)構(gòu)腔室實驗臺，以提供多種工藝過程和工藝參數(shù)試驗。

　　3、集成電路生產(chǎn)工藝模擬與建模仿真軟件測試具體測試過程

　　（1）集成電路生產(chǎn)工藝模擬、建模、仿真過程

　　針對企業(yè)的技術(shù)需求，以企業(yè)具體PVD、PECVD、LPCVD、高溫擴散爐和刻蝕機臺產(chǎn)品的工藝腔室、射頻電路、E-Chuck為原型，定制對應(yīng)設(shè)備、腔室的模板，進行幾何建模、網(wǎng)格剖分、算法設(shè)置及計算，設(shè)計優(yōu)化和實驗設(shè)計。

　?。?）對應(yīng)軟件測試過程

　　運行定制的模板，測試幾何建模、網(wǎng)格剖分、算法設(shè)置及計算模塊，測試基本分析功能包括參數(shù)化輸入功能、順序執(zhí)行流程、仿真流程中數(shù)據(jù)文件傳遞，實驗設(shè)計功能，優(yōu)化分析功能，程序結(jié)果文件管理功能是否符合功能要求。