現(xiàn)代集成電路制造技術(shù)

第1章硅（Si）晶片處理概論1
1.1簡(jiǎn)介1
1.2超大規(guī)模集成電路的產(chǎn)生2
1.3潔凈室4
1.4半導(dǎo)體材料7
1.5晶體結(jié)構(gòu)8
1.6晶體缺陷10
1.7硅的屬性及其提純14
1.8單晶硅制造15
1.8.1直拉法晶體生長(zhǎng)技術(shù)16
1.8.2區(qū)熔技術(shù)20
1.9硅整形21
1.10晶片加工注意事項(xiàng)24
1.11本章小結(jié)25
習(xí)題25
參考文獻(xiàn)25
第2章外延29
2.1簡(jiǎn)介29
2.2液相外延30
2.3氣相外延/化學(xué)氣相沉積33
2.3.1生長(zhǎng)模型及理論34
2.3.2生長(zhǎng)化學(xué)35
2.3.3摻雜36
2.3.4反應(yīng)裝置38
2.4缺陷38
2.5化學(xué)氣相沉積硅外延的技術(shù)問題40
2.5.1均勻性/質(zhì)量40
2.5.2埋層圖案轉(zhuǎn)移40
2.6自摻雜44
2.7選擇性外延45
2.8低溫外延45
2.9物理氣相沉積46
2.10絕緣體上硅（SOI）49
2.11藍(lán)寶石上硅（SOS）50
2.12二氧化硅基硅51
2.13本章小結(jié)51
習(xí)題52
參考文獻(xiàn)52
第3章氧化55
3.1簡(jiǎn)介55
3.2生長(zhǎng)和動(dòng)力學(xué)57
3.2.1干法氧化58
3.2.2濕法氧化58
3.3硅氧化層的生長(zhǎng)速率60
3.4雜質(zhì)對(duì)氧化速率的影響64
3.5氧化層性質(zhì)65
3.6氧化層電荷66
3.7氧化技術(shù)67
3.8氧化層厚度測(cè)量68
3.9氧化爐70
3.10本章小結(jié)72
習(xí)題72
參考文獻(xiàn)73
第4章光刻75
4.1簡(jiǎn)介75
4.2光學(xué)光刻77
4.3接觸式光學(xué)光刻77
4.4接近式光學(xué)光刻78
4.5投影式光學(xué)光刻79
4.6掩模82
4.7光掩模制造83
4.8相移掩模84
4.9光刻膠85
4.10圖案轉(zhuǎn)移88
4.11基于粒子的光刻90
4.11.1電子束光刻90
4.11.2電子物質(zhì)相互作用91
4.12離子束光刻93
4.13紫外光刻94
4.14X射線光刻95
4.15光刻技術(shù)的比較97
4.16本章小結(jié)98
習(xí)題98
參考文獻(xiàn)99
第5章蝕刻102
5.1簡(jiǎn)介102
5.2蝕刻參數(shù)102
5.3濕法蝕刻工藝103
5.4硅蝕刻105
5.5二氧化硅蝕刻107
5.6鋁蝕刻108
5.7干法蝕刻工藝109
5.8等離子蝕刻工藝109
5.8.1等離子化學(xué)蝕刻工藝111
5.8.2濺射蝕刻工藝112
5.8.3反應(yīng)離子蝕刻（RIE）工藝112
5.9電感耦合等離子體蝕刻（ICP）113
5.10干法蝕刻（等離子蝕刻）和濕法蝕刻的優(yōu)缺點(diǎn)114
5.11蝕刻反應(yīng)實(shí)例114
5.12剝離116
5.13本章小結(jié)118
習(xí)題118
參考文獻(xiàn)118
第6章擴(kuò)散124
6.1簡(jiǎn)介124
6.2擴(kuò)散的原子機(jī)制125
6.2.1置換擴(kuò)散125
6.2.2間隙擴(kuò)散125
6.3菲克擴(kuò)散定律126
6.4擴(kuò)散分布128
6.4.1恒定源濃度分布128
6.4.2有限源擴(kuò)散或高斯擴(kuò)散130
6.5兩步擴(kuò)散工藝131
6.5.1本征和非本征擴(kuò)散132
6.5.2銻在硅中的擴(kuò)散率133
6.5.3砷在硅中的擴(kuò)散率134
6.5.4硼在硅中的擴(kuò)散率134
6.5.5磷在硅中的擴(kuò)散率136
6.6發(fā)射極推進(jìn)效應(yīng)137
6.7場(chǎng)輔助擴(kuò)散138
6.8擴(kuò)散系統(tǒng)139
6.9氧化物掩模143
6.10氧化物生長(zhǎng)過(guò)程中的雜質(zhì)再分布144
6.11橫向擴(kuò)散146
6.12多晶硅中的擴(kuò)散146
6.13測(cè)量技術(shù)147
6.13.1染色147
6.13.2電容電壓（CV）圖148
6.13.3四探針（FPP）148
6.13.4二次離子質(zhì)譜（SIMS）149
6.13.5擴(kuò)展電阻探針（SRP）149
6.14本章小結(jié)150
習(xí)題150
參考文獻(xiàn)150
第7章離子注入154
7.1簡(jiǎn)介154
7.2離子注入機(jī)156
7.2.1氣體系統(tǒng)156
7.2.2電機(jī)系統(tǒng)156
7.2.3真空系統(tǒng)157
7.2.4控制系統(tǒng)157
7.2.5射線系統(tǒng)157
7.3離子注入阻止機(jī)制159
7.4離子注入的射程與分布161
7.5掩模厚度163
7.6離子注入摻雜輪廓164
7.7退火166
7.7.1爐內(nèi)退火166
7.7.2快速熱退火（RTA）167
7.8淺結(jié)形成169
7.8.1低能量注入169
7.8.2斜離子束170
7.8.3硅化物與多晶硅注入170
7.9高能量注入171
7.10埋層絕緣層172
7.11本章小結(jié)173
習(xí)題173
參考文獻(xiàn)174
第8章薄膜沉積：電介質(zhì)、多晶硅和金屬化179
8.1簡(jiǎn)介179
8.2物理氣相沉積（PVD）180
8.2.1蒸發(fā)180
8.2.2濺射181
8.3化學(xué)氣相沉積（CVD）182
8.4二氧化硅185
8.5氮化硅188
8.6多晶硅190
8.7金屬化處理191
8.8金屬化技術(shù)在VLSI中的應(yīng)用192
8.9金屬化選擇193
8.10銅金屬化194
8.11鋁金屬化194
8.12金屬化工藝196
8.13沉積方法197
8.14沉積裝置198
8.15剝離過(guò)程199
8.16多層金屬化199
8.17金屬薄膜的特性201
8.18本章小結(jié)204
習(xí)題204
參考文獻(xiàn)205
第9章封裝207
9.1簡(jiǎn)介207
9.2封裝類型208
9.3封裝設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)210
9.4集成電路封裝211
9.5VLSI組裝技術(shù)214
9.6良品率216
9.7本章小結(jié)218
習(xí)題218
參考文獻(xiàn)218
第10章VLSI工藝集成220
10.1簡(jiǎn)介220
10.2IC加工的基本考慮220
10.3nMOS集成電路技術(shù)222
10.4CMOS集成電路技術(shù)224
10.4.1n阱工藝224
10.4.2p阱工藝225
10.4.3雙阱工藝227
10.5雙極IC技術(shù)227
10.6Bi-CMOS工藝229
10.7Bi-CMOS制造230
10.8鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FinFET）231
10.9單片集成電路和混合集成電路233
10.10集成電路制造/生產(chǎn)234
10.11制造設(shè)備235
10.12本章小結(jié)236
習(xí)題236
參考文獻(xiàn)236
附錄239
附錄AGe和Si在300K下的性能239
附錄B符號(hào)表240
附錄C常用物理常數(shù)241
附錄D誤差函數(shù)的一些性質(zhì)242
附錄E中英文術(shù)語(yǔ)對(duì)照表245