本教材簡要介紹了半導(dǎo)體器件基本結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體器件工藝的發(fā)展歷史、半導(dǎo)體材料基本性質(zhì)及半導(dǎo)體制造中使用的化學(xué)品，以典型的CMOS管的制造實例為基礎(chǔ)介紹了集成電路的制造過程及制造過程中對環(huán)境的要求及污染的控制。重點介紹了包括清洗、氧化、化學(xué)氣相淀積、金屬化、光刻、刻蝕、摻雜、平坦化幾大集成電路制造工藝的工藝原理工藝過程，工藝設(shè)備、工藝參數(shù)、質(zhì)量控制及工藝模擬的相關(guān)內(nèi)容。
目前集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展日新月異，集成電路(IC)技術(shù)已經(jīng)滲透到國防建設(shè)和國民經(jīng)濟發(fā)展的各個領(lǐng)域,成為世界第一大產(chǎn)業(yè)。隨著電路集成工藝技術(shù)的日趨成熟 ,集成電路集成度日益提高,已經(jīng)達到數(shù)十億門 ,芯片最小線寬已縮小到納米級尺度,同時集成工藝和其他學(xué)科相結(jié)合,誕生了新的學(xué)科。我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的宏觀環(huán)境十分有利：國內(nèi)集成電路市場需求持續(xù)旺盛，產(chǎn)業(yè)政策和投資環(huán)境持續(xù)向好，同時每年眾多高校都有大量高素質(zhì)的相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生，這些因素都促使國內(nèi)IC產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。但另一方面，隨著集成電路產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，對人才的需求也不斷增加，既需要高水平的IC設(shè)計人員，也需要從事一線生產(chǎn)的IC制造專業(yè)技術(shù)人才。而適合于高職院校，用于培養(yǎng)技能型應(yīng)用人才的教材十分匱乏，同時，大部分高職院校由于缺乏資金，實驗室建設(shè)難以滿足學(xué)生課程實踐的需求，這也進一步影響了高職院校微電子技術(shù)專業(yè)的相關(guān)課程的開展。
本教材的編寫注重實用性。在編寫過程中，從半導(dǎo)體生產(chǎn)企業(yè)收集了大量一線生產(chǎn)的素材充實到教材中，并增加了主要的工藝模擬內(nèi)容，解決了理論與實踐脫節(jié)的問題。本教材共有11章，介紹了加工環(huán)境要求，化學(xué)試劑和氣體潔凈度要求，清洗、氧化、化學(xué)氣相淀積、金屬化、光刻、刻蝕、摻雜和平坦化等工藝過程，并對每一種工藝都詳細講述了工藝的基本原理、操作過程及要求，以及對應(yīng)的設(shè)備等內(nèi)容。
前言
第1章緒論
11引言
12基本半導(dǎo)體元器件結(jié)構(gòu)
121無源元件結(jié)構(gòu)
122有源器件結(jié)構(gòu)
13半導(dǎo)體器件工藝的發(fā)展歷史
14集成電路制造階段
141集成電路制造的階段劃分
142集成電路時代劃分
143集成電路制造的發(fā)展趨勢
15半導(dǎo)體制造企業(yè)
16基本的半導(dǎo)體材料
161硅——最常見的半導(dǎo)體
材料
162半導(dǎo)體級硅
163單晶硅生長
164IC制造對襯底材料的
要求
165晶體缺陷
166其他半導(dǎo)體材料
17半導(dǎo)體制造中使用的化學(xué)品
18半導(dǎo)體制造的生產(chǎn)環(huán)境
181凈化間沾污類型
182污染源與控制
183典型的純水制備方法
本章小結(jié)
本章習(xí)題
第2章半導(dǎo)體制造工藝概況
21引言
22器件的隔離
221PN結(jié)隔離
222絕緣體隔離
23雙極型集成電路制造工藝
24CMOS器件制造工藝
24120世紀80年代的CMOS
工藝技術(shù)
24220世紀90年代的CMOS
工藝技術(shù)
24321世紀初的CMOS工藝
技術(shù)
本章小結(jié)
本章習(xí)題
第3章清洗工藝
31引言
32污染物雜質(zhì)的分類
321顆粒
322有機殘余物
323金屬污染物
324需要去除的氧化層
33清洗方法
331RCA清洗
332稀釋RCA清洗
333IMEC清洗
334單晶圓清洗
335干法清洗
34常用清洗設(shè)備——超聲波清洗
設(shè)備
341超聲波清洗原理
342超聲波清洗機
343超聲波清洗機的工藝流程
344超聲波清洗機的操作流程
345其他清洗設(shè)備
35清洗的質(zhì)量控制
本章小結(jié)
本章習(xí)題
第4章氧化
41引言
42二氧化硅膜的性質(zhì)
43二氧化硅膜的用途
44熱氧化方法及工藝原理
441常用熱氧化方法及工藝
原理
442影響氧化速率的因素
45氧化設(shè)備
46氧化工藝操作流程
47氧化膜的質(zhì)量控制
471氧化膜厚度的測量
472氧化膜缺陷類型及檢測
473不同方法生成的氧化膜特性
比較
本章小結(jié)
本章習(xí)題
第5章化學(xué)氣相淀積
51引言
511薄膜淀積的概念
512常用的薄膜材料
513半導(dǎo)體制造中對薄膜的
要求
52化學(xué)氣相淀積（CVD）原理
521化學(xué)氣相淀積的概念
522化學(xué)氣相淀積的原理
53化學(xué)氣相淀積設(shè)備
531APCVD
532LPCVD
533等離子體輔助CVD
54CVD工藝流程及設(shè)備操作
規(guī)范
55外延
551外延的概念、作用、原理
552外延生長方法
553硅外延工藝
56CVD質(zhì)量檢測
本章小結(jié)
本章習(xí)題
第6章金屬化
61引言
611金屬化的概念
612金屬化的作用
62金屬化類型
621鋁
622鋁銅合金
623銅
624阻擋層金屬
625硅化物
626鎢
63金屬淀積
631蒸發(fā)
632濺射
633金屬CVD
634銅電鍍
64金屬化流程
641傳統(tǒng)金屬化流程
642雙大馬士革流程
65金屬化質(zhì)量控制
本章小結(jié)
本章習(xí)題
第7章光刻
71引言
711光刻的概念
712光刻的目的
713光刻的主要參數(shù)
714光刻的曝光光譜
715光刻的環(huán)境條件
716掩膜版
72光刻工藝的基本步驟
73正性光刻和負性光刻
731正性光刻和負性光刻的
概念
732光刻膠
733正性光刻和負性光刻的
優(yōu)缺點
74光刻設(shè)備簡介
741接觸式光刻機
742接近式光刻機
743掃描投影光刻機
744分步重復(fù)光刻機
745步進掃描光刻機
75光刻工藝機簡介及操作流程
751URE2000/25光刻機
簡介
752光刻機操作流程
76光刻質(zhì)量控制
761光刻膠的質(zhì)量控制
762對準和曝光的質(zhì)量控制
763顯影檢查
本章小結(jié)
本章習(xí)題
第8章刻蝕
81引言
811刻蝕的概念
812刻蝕的要求
82刻蝕工藝
821濕法刻蝕
822干法刻蝕
823兩種刻蝕方法的比較
83干法刻蝕的應(yīng)用
831介質(zhì)膜的刻蝕
832多晶硅膜的刻蝕
833金屬的干法刻蝕
834光刻膠的去除
84刻蝕設(shè)備
85干法刻蝕工藝流程及設(shè)備操作
規(guī)范
86刻蝕的質(zhì)量控制
本章小結(jié)
本章習(xí)題
第9章?lián)诫s
91引言
92擴散
921擴散原理
922擴散工藝步驟
923擴散設(shè)備、工藝參數(shù)及其
控制
924常用擴散雜質(zhì)源
93離子注入
931離子注入原理
932離子注入的重要參數(shù)
933離子注入摻雜工藝與擴散
摻雜工藝的比較
94離子注入機
941離子注入機的組成及工作
原理
942離子注入工藝及操作
規(guī)范
943離子注入使用的雜質(zhì)源及
注意事項
95退火
96離子注入關(guān)鍵工藝控制
97離子注入的應(yīng)用
971溝道區(qū)及阱區(qū)摻雜
972多晶硅注入
973源漏區(qū)注入
98摻雜質(zhì)量控制
981結(jié)深的測量及分析
982摻雜濃度的測量
983污染
本章小結(jié)
本章習(xí)題
第10章平坦化
101引言
102傳統(tǒng)平坦化技術(shù)
1021反刻
1022玻璃回流
1023旋涂玻璃法
103化學(xué)機械平坦化
1031CMP優(yōu)點和缺點
1032CMP機理
1033CMP設(shè)備
1034CMP工藝流程及工藝
控制
1035CMP應(yīng)用
104CMP質(zhì)量控制
1041膜厚的測量及非均勻性
分析
1042硅片表面狀態(tài)的觀測方法
及分析
本章小結(jié)
本章習(xí)題
第11章工藝模擬
111引言
1111工藝模型
1112工藝模擬器簡介
1113Athena 基礎(chǔ)
112氧化工藝模擬
113淀積工藝模擬
114光刻工藝模擬
115刻蝕工藝模擬
116摻雜工藝模擬
1161擴散工藝模擬
1162離子注入工藝模擬
參考文獻
書單推薦
