集成電路芯片制造

第1章概述

1.1微電子器件發(fā)展歷程

1.1.1電子管的誕生

1.1.2晶體管的誕生

1.1.3集成電路時(shí)代

1.2襯底材料的制備

1.3微電子技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

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第2章襯底材料

2.1常用半導(dǎo)體材料

2.1.1元素半導(dǎo)體材料

2.1.2化合物半導(dǎo)體材料

2.2硅單晶制備技術(shù)

2.3硅中的晶體缺陷

2.4硅片制備

2.4.1整型處理

2.4.2單晶切割

2.4.3研磨

2.4.4刻蝕和拋光

2.4.5清洗

2.4.6硅片檢查及包裝

2.5砷化鎵晶體生長(zhǎng)技術(shù)簡(jiǎn)介

2.6質(zhì)量控制

2.7小結(jié)

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第3章微電子器件結(jié)構(gòu)

3.1微芯片中的電阻器

3.2微芯片中的電容器

3.3微芯片中的晶體管

3.3.1標(biāo)準(zhǔn)雙極型工藝二極管

3.3.2基于CMOS工藝和BiCMOS工藝的二極管

3.3.3標(biāo)準(zhǔn)雙極型工藝三極管

3.3.4基于CMOS工藝和BiCMOS工藝的三極管

3.3.5MOS晶體管

3.4小結(jié)

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第4章芯片制造工藝

4.1雙極型工藝

4.2CMOS工藝

4.3BiCMOS工藝

4.4小結(jié)

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第5章半導(dǎo)體制造中的沾污控制

5.1沾污對(duì)器件性能的影響

5.2沾污的類型

5.3沾污的控制

5.3.1環(huán)境的控制

5.3.2工藝控制

5.3.3硅片濕法清洗實(shí)例分析

5.3.4常用金屬材料和器皿的清洗

5.4小結(jié)

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第6章光刻工藝

6.1光致抗蝕劑

6.2光學(xué)光刻工藝原理

6.2.1氣相成底膜

6.2.2涂膠和前烘

6.2.3對(duì)準(zhǔn)和曝光

6.2.4顯影和堅(jiān)膜

6.3其他曝光技術(shù)簡(jiǎn)介

6.4質(zhì)量控制

6.5小結(jié)

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第7章刻蝕工藝

7.1刻蝕參數(shù)

7.1.1刻蝕速率

7.1.2刻蝕剖面

7.1.3刻蝕偏差

7.1.4刻蝕選擇比

7.1.5刻蝕殘留物

7.2濕法化學(xué)腐蝕

7.2.1硅和多晶硅的腐蝕

7.2.2二氧化硅的腐蝕

7.2.3氮化硅的腐蝕

7.2.4鋁和鋁合金的腐蝕

7.3干法化學(xué)刻蝕

7.3.1刻蝕機(jī)理

7.3.2等離子體刻蝕系統(tǒng)

7.3.3介質(zhì)干法刻蝕

7.3.4硅和多晶硅的干法刻蝕

7.3.5金屬的干法刻蝕

7.4光刻膠的去除

7.4.1濕法去膠

7.4.2干法去除

7.5刻蝕質(zhì)量控制

7.6小結(jié)

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第8章?lián)诫s工藝

8.1摻雜工藝概述

8.2擴(kuò)散原理及方法

8.2.1擴(kuò)散原理

8.2.2擴(kuò)散方法

8.3橫向擴(kuò)散

8.4擴(kuò)散質(zhì)量控制

8.5離子注入工藝原理

8.5.1離子注入機(jī)

8.5.2注入離子在晶格中的運(yùn)動(dòng)

8.5.3離子注入的雜質(zhì)分布

8.5.4溝道效應(yīng)

8.6注入損傷和退火

8.7注入質(zhì)量控制

8.8小結(jié)

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第9章薄膜生長(zhǎng)工藝

9.1二氧化硅膜的制備

9.1.1二氧化硅膜的用途

9.1.2二氧化硅膜的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)

9.1.3高溫制備二氧化硅薄膜的方法

9.1.4熱氧化過(guò)程中雜質(zhì)再分布

9.1.5二氧化硅薄膜的質(zhì)量控制

9.1.6化學(xué)氣相淀積(CVD)制備二氧化硅膜

9.2多晶硅(POS)介質(zhì)膜的制備

9.3氮化硅(Si3N4)介質(zhì)薄膜

9.4外延生長(zhǎng)技術(shù)

9.4.1硅氣相外延的生長(zhǎng)機(jī)理

9.4.2硅氣相外延生長(zhǎng)速率

9.4.3硅氣相外延層中的摻雜

9.4.4硅氣相外延生長(zhǎng)過(guò)程中的二級(jí)效應(yīng)

9.5氯化氫氣相拋光

9.6典型硅氣相外延工藝

9.7外延層質(zhì)量控制

9.8小結(jié)

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第10章表面鈍化

10.1SiSiO2系統(tǒng)

10.1.1SiSiO2系統(tǒng)中的電荷

10.1.2SiSiO2系統(tǒng)中的電荷對(duì)器件性能的影響

10.1.3SiSiO2結(jié)構(gòu)性質(zhì)的測(cè)試分析

10.2主要的鈍化方法

10.2.1集成電路鈍化的一般步驟

10.2.2摻氯氧化

10.2.3磷硅玻璃(PSG)和硼磷硅玻璃(BPSG)鈍化

10.2.4氮化硅(Si3N4)鈍化膜

10.2.5氧化鋁(Al2O3)鈍化膜

10.2.6聚酰亞胺(PI)鈍化膜

10.3鈍化膜質(zhì)量控制

10.4小結(jié)

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第11章集成電路芯片生產(chǎn)實(shí)例： 雙極型集成電路芯片的制造

思考

參考文獻(xiàn)

本書共11章，內(nèi)容包括集成電路芯片制造概述、襯底材料硅晶片結(jié)構(gòu)及制備、常見微電子器件的結(jié)構(gòu)、集成電路芯片的制造工藝、硅片的沾污與清洗、光刻工藝、刻蝕工藝、摻雜工藝、薄膜生長(zhǎng)工藝、表面鈍化等，從理論到工藝方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。最后用集成電路芯片生產(chǎn)實(shí)例將各工藝環(huán)節(jié)串聯(lián)起來(lái)，給讀者一個(gè)完整的工藝概念。同時(shí)各章配了真實(shí)的生產(chǎn)操作視頻，用二維碼鏈接，幫助學(xué)生從理論到實(shí)踐的認(rèn)知。

本書可作為微電子專業(yè)本科及大專教材，也可作為微電子專業(yè)教師或技術(shù)人員入職培訓(xùn)用書，還可作為微電子技術(shù)人員的參考用書。

《集成電路芯片制造工藝技術(shù)》主要有13章，內(nèi)容包括集成電路芯片制造工藝概述、氧化技術(shù)、擴(kuò)散技術(shù)、光刻技術(shù)、刻蝕、離子注入、化學(xué)氣相淀積、金屬化、表面鈍化、電學(xué)隔離技術(shù)、集成電路制造工藝流程、缺陷控制、真空與設(shè)備等內(nèi)容。附錄一中還介紹了硅材料基礎(chǔ)知識(shí)和硅材料的制備，附錄二給出了Fab廠常用術(shù)語(yǔ)的中英文對(duì)照。

《集成電路芯片制造工藝技術(shù)》力求在技術(shù)體系合理完整的基礎(chǔ)上，使內(nèi)容由淺人深，從制造技術(shù)的原理出發(fā)，緊密地聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，方便讀者理解這些原本復(fù)雜的工藝和流程?！都呻娐沸酒圃旃に嚰夹g(shù)》可作為高職高專院校微電子技術(shù)及相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書，也可作為工程技術(shù)人員的參考用書。

第1章 集成電路芯片制造工藝概述

第2章 氧化技術(shù)

第3章 擴(kuò)散技術(shù)

第4章 光刻技術(shù)

第5章 刻蝕

第6章 離子注入

第7章 化學(xué)氣相淀積

第8章 金屬化

第9章 表面鈍化

第10章 電學(xué)隔離技術(shù)

第11章 集成電路制造工藝流程

第12章 缺陷控制

第13章 真空與設(shè)備

附錄一芯片制造材料

思考題

附錄二Fab廠常用術(shù)語(yǔ)的中英文

對(duì)照

參考文獻(xiàn)