《半导体制造工艺》的编写简化了深奥的理论论述，在对基本原理介绍的基础上注重了对工艺过程、工艺参数的描述以及工艺参数测量方法的介绍，并在半导体制造的几大工艺技术章节中加入了工艺模拟的内容，弥补了实践课程由于昂贵的设备及过高的实践费用而无法进行实践教学的缺憾。在教材编写过程中，从半导体生产企业获得了大量的工艺设备、工艺过程及工艺参数方面的素材对教材进行了充实。
本教材根据目前集成电路的发展趋势，主要介绍了集成电路工艺的前端工艺部分，即清洗、、氧化、化学气相淀积、金属化、光刻、刻蚀、掺杂和平坦化等几个主要工艺，具体每一道工艺中都详细讲述了工艺的基本原理、工艺的操作过程和工艺对应的设备，并加入了部分工艺模拟的操作，力求把当前比较新的工艺介绍给读者。
本教材主要供高等院校微电子相关专业的高年级本科生或大专生学习，也可以作为从事集成电路工艺工作的工程技术人员自学或进修的参考书。
编辑推荐
《半导体制造工艺》：高职高专“十二五”电子信息类专业规划教材(微电子技术专业)。 目录
前言
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 基本半导体元器件结构
1.2.1 无源元件结构
1.2.2 有源器件结构
1.3 半导体器件工艺的发展历史
1.4 集成电路制造阶段
1.4.1 集成电路制造的阶段划分
1.4.2 集成电路时代划分
1.4.3 集成电路制造的发展趋势
1.5 半导体制造企业
1.6 基本的半导体材料
1.6.1 硅——最常见的半导体材料
1.6.2 半导体级硅
1.6.3 单晶硅生长
1.6.4 其他半导体材料
1.7 半导体制造中使用的化学品
1.8 芯片制造的生产环境
1.8.1 净化间沾污类型
1.8.2 污染源与控制
本章小结
本章习题
第2章 半导体制造工艺概况
2.1 引言
2.2 器件的隔离
2.2.1 PN结隔离
2.2.2 绝缘体隔离
2.3 双极型集成电路制造工艺
2.4 CMOS器件制造工艺
2.4.1 20世纪80年代的CMOS工艺技术
2.4.2 20世纪90年代的CMOS工艺技7R
2.4.3 21世纪初的CMOS工艺技术
本章小结
本章习题
第3章 清洗工艺
3.1 引言
3.2 污染物杂质的分类
3.2.1 颗粒
3.2.2 有机残余物
3.2.3 金属污染物
3.2.4 需要去除的氧化层
3.3 清洗方法概况
3.3.1 RCA清洗
3.3.2 稀释RCA清洗
3.3.3 IMEC清洗
3.3.4 单晶圆清洗
3.3.5 干法清洗
3.4 常用清洗设备——超声波清洗设备
3.4.1 超声波清洗原理
3.4.2 超声波清洗机
3.4.3 其他清洗设备
3.5 质量控制
本章小结
本章习题
第4章 氧化
4.1 引言
4.2 二氧化硅膜的性质
4.3 二氧化硅膜的用途
4.4 热氧化原理
4.4.1 常用热氧化方法
4.4.2 影响氧化速率的因素
4.5 氧化设备
4.6 氧化膜的质量控制
4.6.1 氧化膜厚度的测量
4.6.2 氧化膜缺陷类型及检测
4.6.3 不同方法生成的氧化膜特性比较
4.7 氧化工艺模拟
4.7.1 概述
4.7.2 工艺模型
4.7.3 工艺模拟器简介
4.7.4 Athena基础
4.7.5 氧化工艺模拟实例
本章小结
本章习题
第5章 化学气相淀积
5.1 概述
5.1.1 薄膜淀积的概念
5.1.2 常用的薄膜材料
5.1.3 半导体制造中对薄膜的要求
5.2 化学气相淀积
5.2.1 化学气相淀积的概念
5.2.2 化学气相淀积的原理
5.3 化学气相淀积系统
5.3.1 APCVD
5.3.2 LPCVD
5.3.3 等离子体辅助CVD
5.4 外延
5.4.1 外延的概念、作用、原理
5.4.2 外延生长方法
5.4.3 硅外延工艺
5.5 CVD质量检测
5.6 淀积工艺模拟
本章小结
本章习题
第6章 金属化
6.1 概述
6.1.1 金属化的概念
6.1.2 金属化的作用
6.2 金属化类型
6.2.1 半导体制造中对金属材料的要求
6.2.2 铝
6.2.3 铝铜合金
6.2.4 铜
6.2.5 阻挡层金属
6.2.6 硅化物
6.2.7 钨
6.3 金属淀积
6.3.1 金属淀积的方法
6.3.2 蒸发
6.3.3 溅射
6.3.4 金属CVD
6.3.5 铜电镀
6.4 金属化流程
6.4.1 传统金属化流程
6.4.2 双大马士革流程
6.5 金属化质量控制
6.6 金属淀积的工艺模拟
本章小结
本章习题
第7章 光刻
7.1 概述
7.1.1 光刻的概念
7.1.2 光刻的目的
7.1.3 光刻的主要参数
7.1.4 光刻的曝光光谱
7.1.5 光刻的环境条件
7.1.6 掩膜版
7.2 光刻工艺的基本步骤
7.3 正性光刻和负性光刻
7.3.1 正性光刻和负性光刻的概念
7.3.2 光刻胶
7.3.3 正性光刻和负性光刻的优缺点
7.4 光刻设备简介
7.4.1 接触式光刻机
7.4.2 接近式光刻机
7.4.3 扫描投影光刻机
7.4.4 分步重复光刻机
7.4.5 步进扫描光刻机
7.5 光刻质量控制
7.5.1 光刻胶的质量控制
7.5.2 对准和曝光的质量控制
7.5.3 显影检查
本章小结
本章习题
第8章 刻蚀
8.1 引言
8.1.1 刻蚀的概念
8.1.2 刻蚀的要求
8.2 刻蚀工艺
8.2.1 湿法刻蚀
8.2.2 干法刻蚀
8.2.3 两种刻蚀方法的比较
8.3 干法刻蚀的应用
8.3.1 介质膜的刻蚀
8.3.2 多晶硅膜的刻蚀
8.3.3 金属的干法刻蚀
8.3.4 光刻胶的去除
8.4 干法刻蚀的质量控制
本章小结
本章习题
第9章 掺杂
9.1 概述
9.1.1 掺杂概念
9.1.2 掺杂的两种方法
9.1.3 掺杂工艺流程
9.2 扩散
9.2.1 扩散原理
9.2.2 扩散工艺步骤
9.2.3 扩散设备、工艺参数及其控制
9.2.4 常用扩散杂质源
9.3 离子注入
9.3.1 离子注入原理
9.3.2 离子注入的重要参数
9.3.3 离子注入掺杂工艺与扩散掺杂工艺的比较
9.4 离子注入机
9.4.1 离子源组件
9.4.2 分析磁体
9.4.3 加速聚焦器
9.4.4 扫描偏转系统
9.4.5 靶室及终端台
9.4.6 真空系统
9.5 离子注入工艺
9.5.1 离子注入工艺规范操作
9.5.2 离子注入使用的杂质源及注意事项
9.5.3 退火
9.5.4 关键工艺控制
9.6 离子注入的应用
9.6.1 沟道区及阱区掺杂
9.6.2 多晶硅注入
9.6.3 源漏区注入
9.7 掺杂质量控制
9.7.1 结深的测量及分析
9.7.2 掺杂浓度的测量
9.7.3 污染
9.8 掺杂实验
9.8.1 扩散工艺模拟实验
9.8.2 离子注入工艺模拟实验
本章小结
本章习题
第10章 平坦化
10.1 概述
10.2 传统平坦化技术
10.2.1 反刻
10.2.2 玻璃回流
10.2.3 旋涂玻璃法
10.3 化学机械平坦化
10.3.1 CMP优点和缺点
10.3.2 CMP机理
10.3.3 CMP设备
10.3.4 CMP工艺控制
10.3.5 CMP应用
10.4 CMP质量控制
10.4.1 膜厚的测量及均匀性分析
10.4.2 硅片表面状态的观测方法及分析
本章小结
本章习题
参考文献 序言
目前集成电路产业的发展日新月异，集成电路（IC）技术已经渗透到国防建设和国民经济发展的各个领域，成为世界第一大产业。随着电路集成工艺技术的日趋成熟，集成电路集成度日益提高，已经达到10亿门，芯片最小线宽已到纳米级，同时集成工艺和其他学科相结合，诞生了新的学科。国内集成电路市场需求持续旺盛，产业政策和投资环境持续向好，对我国集成电路产业发展十分有利。集成电路产业高速发展，对人才的需求不断增加，既需要高水平的研究设计人员，也需要从事一线生产的专业技术人才。而适合高职高专院校用于培养技能型人才的教材十分匮乏，大部分高职高专院校由于缺乏资金，实验室建设难以满足学生课程实践的需求。
编者在编写本教材时注重实用性，不但将从半导体生产企业获得的大量素材充实到教材中，而且增加了主要的工艺模拟内容，解决了理论与实践脱离的问题。本教材共10章，介绍了清洗、氧化、化学气相淀积、金属化、光刻、刻蚀、掺杂和平坦化等工艺过程，具体每一道工艺中都详细讲述了工艺的基本原理、工艺的操作过程和工艺对应的设备等内容。本教材由东南大学秦明教授任主审，在编写过程中得到了西安徽电子技术研究所已经从事半导体集成电路研发工作20年的高级工程师李勇峰的支持，他还参与了第1章部分内容的编写，在此表示感谢。本教材第1章、第2章由南京信息职业技术学院张渊老师编写，第3章由南京信息职业技术学院赵丽芳编写，第4章和第8章由常州信息职业技术学院余建编写，第5章和第6章由无锡商业职业技术学院张睿编写，第7章及工艺模拟部分内容由南京信息职业技术学院董海青编写，第9章和第10章由南京信息职业技术学院董西英编写。
由于编者水平所限，书中难免存在不足和错误，希望广大读者批评指正。 文摘
插图：
本章教学目标
·了解典型半导体芯片的制造流程。
·掌握基本半导体器件的结构。
·了解半导体器件工艺的发展历史。
·掌握集成电路制造的阶段、时代的划分及发展趋势。
·掌握半导体制造的主要材料硅的特性及其被广泛采用的主要原因。
·掌握单晶硅的制备方法。
·了解半导体制造中所使用的化学品的特征以及如何进行输送。
·了解对芯片制造的生产环境的要求及净化间污染源如何加以控制。
1.1 引言
电子工业和半导体工业已经超过传统的钢铁工业、汽车工业，成为21世纪的高附加值、高科技的产业。电子工业的高速发展依赖于半导体工业的快速提高，而在半导体工业中其核心是集成电路（电集成、光集成、光电集成），集成电路在性能、集成度、速度等方面的快速发展是以半导体物理、半导体器件、半导体制造工艺的发展为基础的。在学习半导体制造工艺之前首先要清楚什么是集成电路，这样就可以知道学习半导体工艺是要制造什么。
集成电路（Integratedcircuit，IC）是通过一系列特定的平面制造工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源元件，按照一定的电路互连关系，“集成”在一块半导体单晶片上，并封装在一个保护外壳内，能执行特定功能的复杂电子系统。图1-1表明了集成电路组成的抽象结构图，从图中可以看到，集成电路系统由一系列模块构成，而模块由一些门电路组成，门电路又是由基本的逻辑电路构成的，而基本的逻辑电路就是由元器件构成的（包括有源器件和无源元件），半导体制造实际上就是在制作有源器件和无源元件并将这些元器件进行互连，使其具备一定的功能。不同的元器件结构决定了元器件的性能有所不同，元器件的性能最终决定了集成电路的特性。随着集成度和性能的提高，对集成电路制造的环境要求也越来越高，沾污的控制更为重要，其决定着芯片的成品率。本章将对元器件的结构、半导体制造的过程、沾污的控制等方面做一个简单的介绍，使大家对集成电路制造过程、制造环境有一个大致的了解，以便于将本书着重介绍的工艺与元器件的制造结合起来，便于后续课程的学习和理解。
典型的半导体芯片的制造流程如图1.2所示，从图中可以大致了解到半导体芯片制造的整个过程。
本书重点介绍芯片的制造部分，介绍芯片制造的主要工艺。尽管一个超大规模集成电路芯片的制造要经过几百道工序，但其实质是在重复清洗、氧化、化学气相淀积、金属化、光刻、刻蚀、掺杂和平坦化这几大工艺，本书也将围绕这几大工艺进行介绍。
| ISBN | 7111318706,978711131 |
|---|---|
| 出版社 | 机械工业出版社 |
| 作者 | 张渊 |
| 尺寸 | 16 |