※本書はオンデマンド印刷版となります。
(装丁の変更のみ、内容は発刊当時のものと変わりありません。)

■体裁:B5判、487ページ
■発刊:1990年3月
■ISBNコード:

【編集委員】　
谷口研二

【目次】
第1編　プロセス　　　
第1章　プロセスモデリング　　　
　第1節　酸化　　
　　　1.　1次元酸化の物理モデル
　　　1.1　初期増速酸化
　　　1.2　酸化速度の酵素分圧依存性
　　　1.3　酸化速度のメモリ効果
　　　1.4　酸化速度の基板不純物濃度依存性
　　　2.　2次元の酸化モデル
　　　2.1　基本式
　　　2.2　2次元酸化シミュレーションの物理パラメータ
　第2節　イオン注入　　
　　　1.　注入イオンのエネルギー損失過程
　　　1.1　核阻止能の計算
　　　1.2　電子阻止能
　　　2.　注入イオン分布の計算
　　　2.1　解析モデル
　　　2.2　ボルツマン輸送モデル
　　　2.3　モンテカルロ法によるイオン注入分布の計算
　　　3.　今後の課題
　　　3.1　イオン注入損傷の見積り
　　　3.2　ボルツマン輸送モデルとモンテカルロ法の問題点
　第3節　不純物原子拡散　　
　　　1.　不純物原子拡散モデルの基礎
　　　1.1　粒子の移動方程式の導出
　　　2.　微視的な立場からの不純物原子拡散のメカニズム
　　　2.1　不純物原子拡散機構の分類
　　　3.　不純物原子の拡散(理論)
　　　3.1　結晶中の点欠陥の濃度
　　　4.　不純物原子・点欠陥対の形成
　　　5.　不純物原子拡散モデル
　　　6.　真性条件下での不純物拡散
　　　7.　非平衡状態下での不純物拡散
第2章　プロセスシミュレーション　　　
　第1節　プロセスシミュレーションの概要　　
　　　1.　次元による分類
　　　2.　計算手法による分類
　　　3.　目的による内臓モデルの分類
　　　4.　現在ホットな話題クラスタモデル
　　　5.　逆方向シミュレーション
　第2節　2次元プロセスシミュレーション　　
　　　1.　はじめに
　　　2.　基本方程式
　　　3.　数値解法
　　　4.　プロセスモデル
　　　4.1　拡散モデル
　　　4.2　イオン注入モデル
　第3節　2次元酸化のシミュレーション　　
　　　1.　はじめに
　　　2.　2次元酸化モデル
　　　3.　シミュレーションの方法(支配方程式と境界条件)
　　　3.1　酸化剤拡散過程
　　　3.2　SiO2形状変化過程
　　　3.3　シミュレーションの流れ
　　　4.　シミュレーションの結果
　　　5.　おわりに
　第4節　3次元プロセスシミュレーション　　
　　　1.　3次元拡散シミュレーション
　　　2.　3次元イオン注入シミュレーション
　第5節　応用例　　
　　　1.　MOSFETの2次元シミュレーション
　　　2.　バイポーラトランジスタ
　　　3.　トレンチセルのシミュレーション
　　　4.　MOSデバイスの3次元シミュレーション
　第6節　今後の展望　　
　　　1.　プロセスシミュレーションの目的
　　　2.　今後の動向
　　　2.1　対象構造の汎用化
　　　2.2　柔軟なプログラム構造
　　　2.3　高速化
　　　2.4　高精度化
　　　2.5　統合化
　　　2.6　大規模化
第3章　トポグラフィシミュレーション　　　
　　　1.　概要
　　　1.1　トポグラフィシミュレーションの現状
　　　1.2　トポグラフィシミュレータ
　　　2.　トポグラフィシミュレータの構造
　　　3.　リソグラフィ工程のシミュレーション
　　　3.1　照射強度分布計算
　　　3.2　露光計算
　　　3.3　現像計算
　　　4.　エッチング工程のシミュレーション
　　　4.1　形状シミュレーションのアルゴリズム
　　　4.2　エッチング工程
　　　5.　デポジション工程のシミュレーション

第2編　デバイス　　　
第1章　デバイスシミュレーション　　　
　第1節　デバイスシミュレーションの概要　　
　　　1.　歴史
　　　2.　LSI開発の中での役割
　　　3.　内外の状況
　第2節　流体モデル・一般解法　　
　　　1.　基本方程式
　　　1.1　電気伝導現象を記述する方法
　　　1.2　マクスウェル(Maxwell)の方程式
　　　1.3　電子・正孔の電流連続式
　　　1.4　ポルツマン(Boltzmann)の方程式
　　　1.5　巨視的な物理量が満たす基本方程式
　　　1.6　速度の平均値が満たす式
　　　1.7　電子正孔密度
　　　1.8　電子・正孔のエネルギー
　　　1.9　デバイスシミュレータの精度と物理モデル
　　　2.　基本方程式の解法
　　　2.1　変数の設定
　　　2.2　方程式の規格化
　　　2.3　基本方程式の線形化
　　　2.4　結合解法[ニュートン(Newton)法]
　　　2.5　その他の反復方法
　　　2.6　空間の離散化
　　　2.7　時間軸の離散化
　　　3.　前処理付き共役勾配法(PCG)
　　　3.1　準備
　　　3.2　共役勾配(CG)法の考え方
　　　3.3　BCG法の考え方
　　　3.4　CGS法
　　　3.5　PCG法
　　　3.6　ICCG法
　　　3.7　ILUBCG法
　　　3.8　ILUCGS法
　　　3.9　不完全LU分解
　第3節　物理パラメータ　　
　　　1.　シリコン基板中のキャリア移動度
　　　1.1　バルク内でのキャリアの移動度
　　　1.2　反転層内でのキャリア移動度
　　　2.　キャリアの拡散係数
　　　3.　電子温度とエネルギー緩和時間
　　　4.　キャリアの発生・再結合
　　　4.1　Shockley-Read-Hallモデル
　　　4.2　オージュ再結合過程
　　　4.3　インパクト・イオン化
　　　5.　熱伝導係数
　　　6.　バンドキャップのナローイング効果と真性キャリア密度
　第4節　極微小素子シミュレーション　　
　　　1　緩和時間近似モデル
　　　1.　背景
　　　2.　2次元MOSFETモデル
　　　3.　微細nMOSFETの解析
　　　4.　基板電流モデル
　　　5.　まとめ
　　　2　モンテ・カルロ法
　　　1.　まえがき
　　　2.　モンテ・カルロ法の概要
　　　2.1　電界計算
　　　2.2　粒子の走行
　　　2.3　散乱の選択と終状態の計算
　　　2.4　境界条件
　　　3.　散乱モデル
　　　4.　応用例
　　　3　電子温度モデル
　　　1.　従来モデルの限界
　　　2.　電子温度モデル
　　　3.　シミュレーション結果
　　　4.　まとめ
　第5節　応用例　　
　　　1　MOSFET
　　　1.　MOSFETの構造と動作の概要
　　　1.1　MOSFETの構造
　　　1.2　動作状態での電位分布
　　　1.3　フラットバンド, 閾電圧
　　　1.4　電流電圧特性
　　　2.　MOSFETの動作とシミュレーション
　　　2.1　MOSFETの主な動作領域
　　　2.2　三極管領域(線形領域)
　　　2.3　五極管領域
　　　3.　MOSFETのスイッチング動作
　　　3.1　ON動作
　　　3.2　OFF動作
　　　4.　微細MOSFETの耐圧
　　　4.1　パンチスルー
　　　4.2　衝突電離による降状
　　　5.　MOSFETのスケーリング
　　　5.1　基本方程式と相似則
　　　5.2　スケーリングした素子のシミュレーション
　　　6.　微細MOSFETの形状効果
　　　6.1　閾電圧の短チャンネル効果
　　　6.2　逆短チャンネル効果
　　　6.3　最少オーバーラップ構造MOSFETの基板電流
　　　6.4　ゲート酸化膜の薄膜化による垂直電界の増加
　　　7.　微細MOSの信頼性に関連した最近の話題
　　　7.1　バンド間トンネリングによるドレインリーク電流
　　　7.2　ホットキャリアに関連した現象
　　　8.　CMOSラッチアップ
　　　8.1　CMOS構造ラッチアップ機構の概要
　　　8.2　ラッチアップのシミュレーション結果
　　　9.　まとめ
　　　2　光素子
　　　1.　光素子特有のモデリング
　　　2.　半導体レーザーの動作解析
　　　2.1　基本動作解析
　　　2.2　電流-光出力特性とキンクの解析
　　　2.3　電流狭窄効果の解析
　　　3　化合物半導体
　　　1.　MOSFET
　　　2.　ヘテロデバイス
　　　2.1　HEMT
　　　2.2　HBT
　　　3.　その他のデバイス
　　　4　太陽電池
　　　1.　はじめに
　　　2.　太陽電池シミュレーションの特徴
　　　2.1　太陽電池の分類
　　　2.2　シングルセル型太陽電池の特徴
　　　2.3　タンデムセル型太陽電池の特徴
　　　3.　基礎方程式
　　　3.1　ポアソン方程式と電流連続方程式
　　　3.2　移動度の計算
　　　3.3　再結合項の計算
　　　3.4　発生項の計算
　　　4.　計算例
　　　4.1　表面電極型太陽電池の特性と表面再結合の影響
　　　4.2　多結晶シリコン太陽電池
　　　4.3　タンデム型太陽電池の計算
　第6節　3次元デバイスシミュレーション　　
第2章　混合シミュレーション　　　
　　　1.　外部集中定数回路, 定電流源
　　　2.　金属配線
　　　3.　内部反射型境界条件
　　　4.　インバータ回路のスイッチング特性
　　　5.　素子構造がラッチ回路の動作に与える影響
　　　6.　CMOSインバータ
第3章　寄生容量, 寄生抵抗シミュレーション　　　
第4章　バイポーラ素子のシミュレーション　　　
　　　1.　バイポーラ素子の計算法
　　　2.　高不純物効果とキャリア縮退
　　　3.　トランジスタ
　　　4.　サイリスタ
　　　5.　複合素子
第5章　統合シミュレーション　　　
　第1節　プロセス/デバイスシミュレーション　　
　　　1.　プロセス/デバイスシミュレーションの結合とは
　　　2.　プロセス/デバイスシミュレーションの異次元結合
　　　2.1　マッピングアルゴリズム
　　　2.2　グリッド格子点の不純物濃度決定の際の問題点
　　　3.　プロセス/デバイスシミュレーションの同次元結合
　　　3.1　挿入アルゴリズム
　　　4.　プロセス/デバイスシミュレーション・システム
　　　5.　広義の統合シミュレーション・システム
　第2節　応用例　　
　　　1.　nチャネルMOSFETの異次元結合
　　　2.　pチャネルMOSFETの異次元結合
　　　3.　ツインウエルCMOSラッチアップの同次元結合
　　　4.　統合シミュレーションによるCMOSインバータ解析
第6章　今後の課題　　　
　　　1.　CAD技術として
　　　1.1　ユーザーインターフェイスの向上
　　　1.2　物理モデルの精度向上
　　　1.3　システムとしての発展
　　　2.　計算物理として
　　　3.　まとめ

第3編　計算技法　　　
第1章　数値計算　　　
　　　1.　はじめに
　　　1.1　プロセスシミュレータの方程式
　　　1.2　デバイスシミュレータの方程式
　　　2.　離散化
　　　2.1　対称行列と非対称行列
　　　2.2　過渡解析
　　　3.　行列計算法
　　　3.1　各種行列計算方法
　　　3.2　行列の形式
　　　3.3　前処理付き共役勾配法
　　　3.4　前処理と行列計算の最適化(有限差分行列)
　　　3.5　その他の行列に対する共役勾配法系の行列計算
第2章　スーパーコンピューターによる並列計算　　　
　　　1.　はじめに
　　　2.　スーパーコンピューターの構造と計算方法
　　　2.1　スーパーコンピューターの特徴
　　　2.2　ベクトル型計算機
　　　2.3　並列処理型計算機
　　　3.　スーパーコンピューターにおける計算
　　　3.1　流体型シミュレーションにおける行列計算
　　　3.2　粒子型シミュレータ計算
　　　4.　まとめ
第3章　格子発生の自動化と離散化の問題点