正版剛矽集成電路工藝基礎(第二版)9787301241097關旭東 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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關旭東 著

圖書標籤:

• 集成電路
• 矽集成電路
• 工藝基礎
• 半導體
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• 微電子學
• 關旭東
• 教材
• 第二版
• 9787301241097

店鋪： 溫文爾雅圖書專營店

齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301241097

商品編碼：29760027680

包裝：平裝

齣版時間：2014-04-01

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基本信息

書名：矽集成電路工藝基礎(第二版)

定價：52.00元

作者：關旭東

齣版社：北京大學齣版社

齣版日期：2014-04-01

ISBN：9787301241097

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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《矽集成電路工藝基礎（第二版）》非常值得推薦。

內容提要

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　　《矽集成電路工藝基礎(第2版21世紀微電子學專業規劃教材普通高等教育十五*規劃教材)》係統地講述瞭矽集成電路製造的基礎工藝，重點放在工藝物理基礎和基本原理上。全書共十一章，其中章簡單地講述瞭矽的晶體結構和非晶體結構及其特點，第二章到第九章分彆講述瞭矽集成電路製造中的基本單項工藝，包括氧化、擴散、離子注入、物理氣相澱積、化學氣相澱積、外延、光刻與刻蝕、金屬化與多層互連，後兩章分彆講述的是工藝集成和薄膜晶體管的製裝工藝。
　　《矽集成電路工藝基礎(第2版21世紀微電子學專業規劃教材普通高等教育十五*規劃教材)》可作為高等學校微電子專業本科生和研究生的教材或參考書，也可供從事集成電路製造的工藝技術人員閱讀。

目錄

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章 矽晶體和非晶體
1.1 矽的晶體結構
1.1.l 晶胞
1.1.2 原子密度
1.1.3 共價四麵體
1.1.4 晶體內部的空隙
1.2 晶嚮、晶麵和堆積模型
1.2.1 晶嚮
1.2.2 晶麵
1.2.3 堆積模型
1.2.4 雙層密排麵
1.3 矽晶體中的缺陷
1.3.1 點缺陷
1.3.2 綫缺陷
1.3.3 麵缺陷
1.3.4 體缺陷
1.4 矽中的雜質
1.5 雜質在矽晶體中的溶解度
1.6 非晶矽結構和特性
1.6.1 非晶矽的結構
1.6.2 非晶網絡模型
1.6.3 非晶態半導體的製備方法.
1.6.4 非晶矽半導體中的缺陷
1.6.5 氫化非晶矽
1.6.6 非晶矽半導體中的摻雜效應
參考文獻
第二章 氧化
2.1 SiO2的結構及性質
2.1.1 結構
2.1.2 SiO2的主要性質
2.2 SiO2的掩蔽作用
2.2.1 雜質在SiO2中的存在形式
2.2.2 雜質在SiO2中的擴散係數
2.2.3 掩蔽層厚度的確定
2.3 矽的熱氧化生長動力學
2.3.1 矽的熱氧化
2.3.2 熱氧化生長動力學
2.3.3 熱氧化SiO2生長速率
2.4 決定氧化速率常數和影響氧化速率的各種因素
2.4.1 決定氧化速率常數的各種因素
2.4.2 影響氧化速率的其他因素
2.5 熱氧化過程中的雜質再分布
2.5.1 雜質的再分布
2.5.2 再分布對矽錶麵雜質濃度的影響
2.6 初始氧化及薄氧化層的製備
2.6.1 快速初始氧化階段
2.6.2 薄氧化層的製備
2.7 Si-SiO2界麵特性
2.7.1 可動離子電荷Qm
2.7.2 界麵陷阱(捕獲)電荷Qit
2.7.3 SiO2中固定正電荷Qf
2.7.4 氧化層陷阱電荷Qot
參考文獻
第三章 擴散
3.1 雜質擴散機製
3.1.1 間隙式擴散
3.1.2 替位式擴散
3.2 擴散係數與擴散方程
3.2.1 菲剋定律
3.2.2 擴散係數
3.2.3 菲剋第二定律(擴散方程)
3.3 擴散雜質的分布
3.3.1 恒定錶麵源擴散
3.3.2 有限錶麵源擴散
第四章 離子注入
第五章 物理氣相澱積
第六章 化學氣相澱積
第七章 外延
第八章 光刻工藝
第九章 金屬化與多層互聯
第十章 工藝集成
第十一章 薄膜晶體管製造工藝
附錄

作者介紹

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關旭東，北京大學信息學院微電子係 職稱：教授 研究方嚮：矽集成電路的設計和規劃 主要作品：矽集成電路工藝基礎。

文摘

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序言

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《半導體器件物理與工藝詳解》 內容簡介 《半導體器件物理與工藝詳解》是一部深入探討半導體器件工作原理及其製造工藝的學術專著。本書旨在為電子工程、微電子學、材料科學等相關領域的學生、研究人員及工程師提供一個全麵、係統且深入的學習平颱，幫助讀者深刻理解現代半導體器件的核心技術，掌握從材料選擇到最終器件封裝的完整工藝流程。 本書內容涵蓋瞭半導體材料的物理特性，諸如能帶理論、載流子輸運、摻雜與非平衡載流子等基礎概念。在此基礎上，本書將詳細闡述各種主流半導體器件的物理模型和工作機製，包括但不限於： 第一部分：半導體材料基礎與器件物理 半導體材料的晶體結構與能帶理論： 詳細介紹矽（Si）、砷化鎵（GaAs）、氮化鎵（GaN）等常見半導體材料的晶體結構特點，深入剖析能帶結構、費米能級、禁帶寬度等關鍵參數如何決定材料的電學特性。我們將探討直接帶隙與間接帶隙材料的區彆及其在光電器件中的應用。 載流子輸運機製： 深入分析電子和空穴在半導體中的漂移和擴散過程，詳細講解遷移率、導電率、擴散係數等基本概念。我們將探討不同散射機製（聲子散射、雜質散射、缺陷散射）對載流子輸運的影響，並介紹如何通過改變材料成分和工藝參數來優化載流子輸運性能。 摻雜與非平衡載流子： 詳述N型和P型摻雜的原理，介紹摻雜劑的選取、摻雜濃度對材料導電性的影響，以及高溫擴散、離子注入等摻雜技術的工藝細節。同時，本書還將深入探討非平衡載流子的産生、湮滅過程，以及其在PN結、BJT、MOSFET等器件中的作用。 PN結的形成與特性： 詳細講解PN結的形成機理，包括內置電場、耗盡區寬度、結電容等。深入分析PN結的正偏、反偏特性，包括二極管方程的推導與應用，以及齊納擊穿、雪崩擊穿等擊穿機製。 雙極結型晶體管（BJT）的物理原理： 詳細闡述BJT的結構、工作原理、載流子注入和傳輸過程。深入分析BJT的放大作用、開關特性，並推導其電流增益、輸入輸齣阻抗等關鍵參數。 金屬-氧化物-半導體場效應晶體管（MOSFET）的物理原理： 詳細介紹MOSFET（NMOS和PMOS）的結構、工作模式（截止區、綫性區、飽和區）及其工作原理。深入分析柵介質材料（SiO2、高k介質）對器件性能的影響，探討閾值電壓、跨導、漏電流等關鍵參數。 其他重要半導體器件： 涵蓋光電器件（光電二極管、LED、激光二極管）、功率器件（IGBT、VMOSFET）、以及新興器件（FinFET、GAAFET）的物理原理和基本結構。 第二部分：半導體製造工藝流程詳解 晶圓製備與清洗： 介紹單晶矽的生長技術（直拉法、區熔法），晶圓的切割、研磨、拋光工藝，以及錶麵清洗的各種化學和物理方法，確保晶圓錶麵達到極高的潔淨度。 薄膜沉積技術： 詳細介紹各種薄膜沉積技術，包括但不限於： 氧化工藝： 乾氧化、濕氧化等，詳細闡述氧化速率、氧化層質量對MOSFET性能的影響。 化學氣相沉積（CVD）： 包括低壓CVD（LPCVD）、等離子增強CVD（PECVD）、高密度等離子CVD（HDPCVD）等，用於沉積多晶矽、氮化矽、二氧化矽等薄膜，重點分析不同工藝參數下的薄膜特性。 物理氣相沉積（PVD）： 如濺射、蒸發等，用於沉積金屬薄膜（如鋁、銅、鎢），探討濺射靶材、功率、壓力等參數對薄膜均勻性、附著力和電阻率的影響。 原子層沉積（ALD）： 介紹ALD的自限性生長機製，其在超薄、高精度薄膜沉積中的優勢，尤其在高k柵介質和集成電路互連中的應用。 光刻技術： 深入講解光刻的原理，包括掩模版製作、光刻膠塗布、曝光（接觸式、接近式、投影式）、顯影等工藝步驟。詳細介紹不同波長光源（g綫、i綫、KrF、ArF）和多重曝光技術在提高器件集成度方麵的作用。 刻蝕技術： 詳細闡述乾法刻蝕（等離子刻蝕、反應離子刻蝕RIE）和濕法刻蝕。重點分析乾法刻蝕的各嚮異性、選擇比、刻蝕速率等關鍵參數，以及它們對器件結構的精確圖形化至關重要。 摻雜工藝： 詳細講解高溫擴散和離子注入兩種主流摻雜技術。深入分析擴散爐的溫度、時間、摻雜源控製，以及離子注入的加速電壓、束流、劑量控製。同時，還將介紹退火工藝（快速熱退火RTA）在激活摻雜原子、修復損傷等方麵的作用。 金屬化與互連： 介紹多層金屬互連的工藝流程，包括金屬蒸渡、濺射、化學機械拋光（CMP）等技術。重點分析互連綫材料（鋁、銅、鎢）的特性、連接技術（如通孔、過孔）以及化學機械拋光在實現平麵化和提高互連質量中的作用。 器件封裝與測試： 介紹晶圓測試（Wafer Sort）、引綫鍵閤、塑封、陶瓷封裝等常見封裝技術。詳述可靠性測試、性能測試等環節，確保最終産品的質量和性能。 本書的特色與亮點： 理論與實踐並重： 本書不僅深入闡述瞭半導體器件的物理原理，更詳細介紹瞭貫穿整個製造過程的各種關鍵工藝技術，力求做到理論與實踐的有機結閤。 內容全麵深入： 覆蓋瞭從基礎材料到先進器件的廣泛內容，並對各項工藝技術進行瞭詳盡的解析。 圖文並茂： 配備瞭大量示意圖、照片和實物圖，幫助讀者更直觀地理解復雜的概念和工藝流程。 麵嚮未來： 關注瞭FinFET、GAAFET等下一代器件結構以及高k/金屬柵、3D集成等前沿技術，為讀者提供前瞻性的視角。 嚴謹的學術風格： 引用瞭相關的物理定律、數學模型和實驗數據，保證瞭內容的科學性和權威性。 通過學習《半導體器件物理與工藝詳解》，讀者將能夠： 深刻理解 各種半導體器件的內在物理機製，為器件設計和優化奠定堅實基礎。 掌握 現代半導體製造工藝的核心技術，包括薄膜沉積、光刻、刻蝕、摻雜、互連等。 分析和解決 在器件設計和製造過程中遇到的常見問題。 追蹤 半導體技術發展的最新動態，為未來的研究和工作做好準備。 本書適閤作為高等院校電子工程、微電子學、物理學、材料科學等專業的本科生和研究生教材，也可作為相關領域的研究人員和工程師的參考書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排，充分體現瞭作者對教學規律的深刻理解。它從最基礎的矽晶圓準備開始，像剝洋蔥一樣，一層一層地深入到更復雜的器件製造流程。對於一個跨學科的學習者而言，這種循序漸進的難度爬升設計至關重要。當你還沉浸在對氧化層生長原理的理解中時，下一章就已經自然而然地引導你進入到摻雜和離子注入的環節，兩者之間的知識承接是如此平滑，讓人感覺不到強烈的跳躍感。全書貫穿始終的是一種務實的工程精神，它不沉湎於理論的完美性，而是時刻關注實際生産中的良率和成本控製。比如，在討論光刻膠的化學特性時，作者會提醒我們注意其熱穩定性和清洗難度，這些都是決定最終産品能否大規模量産的細節。這本書真正做到瞭連接理論研究與工程實踐的橋梁，對於任何希望在半導體製造領域建立紮實基礎的讀者來說，都是一份不可多得的財富。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，我帶著一絲懷疑的態度開始閱讀這本書，因為市麵上很多聲稱是“第二版”或“升級版”的技術書籍，往往隻是微調瞭圖錶，核心內容陳舊。然而，這本《正版剛矽集成電路工藝基礎》徹底顛覆瞭我的印象。它的內容更新度和前瞻性令人印象深刻。尤其是在介紹先進節點工藝時，無論是EUV光刻技術的最新進展，還是FinFET/GAA結構下的工藝挑戰，都有著紮實的論述和清晰的預測。它沒有迴避半導體製造領域當前麵臨的瓶頸，反而將其作為探討的重點，引導讀者思考未來工藝演進的方嚮。從某種意義上說，這本書不僅是記錄瞭“現在”，更是在展望“未來”。語言風格上，它保持瞭高度的客觀性和嚴謹性，沒有花哨的辭藻，一切都以數據和事實為支撐，這對於追求真理的技術人員來說，是最可信賴的品質。

評分☆☆☆☆☆

這本關於集成電路工藝基礎的書籍，它的價值遠超齣瞭預期的“基礎”範疇。它更像是一部凝練瞭數十年行業經驗的寶典。我過去閱讀的很多參考資料，要麼過於側重電路設計，對底層物理過程一帶而過；要麼就是純粹的材料學著作，缺乏工程實現的視角。這本書巧妙地找到瞭一個完美的平衡點。它不僅講解瞭為什麼要做這些工藝（比如為什麼需要高精度摻雜），更重要的是，它詳細闡述瞭如何實現這些工藝，以及在實際生産中會遇到哪些挑戰和權衡。舉例來說，在描述CMP（化學機械拋光）環節時，作者沒有停留在“磨平”的錶麵描述，而是深入探討瞭磨料的選擇、壓力控製對錶麵粗糙度的影響，以及這如何直接關聯到下一層金屬布綫的可靠性。這種自上而下、層層遞進的講解方式，讓原本抽象的製造流程變得立體而有生命力。對於想進入半導體製造領域深耕的工程師或研究生來說，這絕對是案頭常備的“武功秘籍”。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是打開瞭我對半導體世界認知的一扇全新的大門。我之前對集成電路的理解僅停留在教科書上的基礎概念，總覺得那些復雜的工藝流程遙不可及。然而，這本書用一種非常直觀且深入淺齣的方式，將“剛矽”這種核心材料的特性，如何一步步演化成我們今天習以為常的芯片，娓娓道來。作者的敘述邏輯極其嚴謹，從晶圓的製備到光刻、刻蝕、薄膜沉積，每一個關鍵步驟都配有詳實的圖解和深入的原理分析。我特彆欣賞它在技術細節上的把控力，不會為瞭追求淺顯而犧牲專業性，也不會因為專業而讓人望而卻步。讀完前幾章，我仿佛親手參與瞭一次微觀尺度的“煉丹”過程，對工程師們在超淨環境中付齣的巨大努力有瞭更深刻的敬意。這本書無疑是為那些想要真正弄懂芯片“心髒”是如何跳動起來的讀者準備的，它提供的知識密度非常高，需要反復咀責纔能完全吸收。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，首先映入眼簾的就是其清晰的排版和高質量的插圖。在技術書籍中，視覺輔助的重要性不言而喻，而這本書在這方麵做得極其齣色。許多復雜的薄膜沉積或刻蝕的截麵圖，以往在其他文獻中總是模糊不清，難以辨認。但在這裏，每一個圖例都清晰地標注瞭工藝參數和結構細節，使得讀者可以毫不費力地在腦海中構建齣三維的微觀場景。我尤其欣賞作者在介紹不同工藝步驟時的對比分析。比如，在討論濕法刻蝕和乾法刻蝕的適用性時，它不僅列舉瞭各自的優缺點，還結閤瞭特定的材料體係和精度要求進行瞭場景化的說明。這種“講故事”式的對比，極大地降低瞭信息處理的認知負荷。它仿佛是一位經驗老到的師傅，在手把手地教你識彆和區分不同的製造工具和方法，讓學習過程變得既高效又充滿樂趣。