纳米集成电路制造工艺(第2版) pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

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张汝京等著

图书标签:

纳米技术
集成电路
制造工艺
半导体
微电子学
工艺流程
器件物理
材料科学
电子工程
第二版

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店铺：旷氏文豪图书专营店

出版社：清华大学出版社

ISBN：9787302452331

商品编码：11432386996

包装：平装-胶订

出版时间：2017-01-01

具体描述

基本信息

书名:纳米集成电路制造工艺(第2版)

：89.00元

作者:张汝京等

出版社：清华大学出版社

出版日期：2017-01-01

ISBN：9787302452331

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装-胶订

开本：32开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

**大规模集成电路的生产工艺，从“微米级”到“纳米级”发生了许多根本上的变化。甚至，从45nm缩小至28nm（以及更小的线宽）也必须使用许多新的生产观念和技术。张汝京先生是随着半导体产业的发展成长起来的领军人物，见证了几个技术世代的兴起与淘汰。他本人有着深厚的学术根基，以及丰富的产业经验，其带领的团队是多年来在*半导体代工厂一线工作的科研人员，掌握了业界领先的制造工艺。他们处理实际问题的经验以及从产业出发的独特技术视角，相信会给读者带来启发和帮助。

内容提要

本书共19章，涵盖先进集成电路工艺的发展史，集成电路制造流程、介电薄膜、金属化、光刻、刻蚀、表面清洁与湿法刻蚀、掺杂、化学机械平坦化，器件参数与工艺相关性，DFM（Design for Manufacturing），集成电路检测与分析、集成电路的可靠性，生产控制，良率提升，芯片测试与芯片封装等内容。再版时加强了半导体器件方面的内容，增加了先进的FinFET、3D NAND存储器、CMOS图像传感器以及无结场效应晶体管器件与工艺等内容。

作者介绍

张汝京(Richard Chang)，1948年出生于江苏南京，毕业于台湾大学机械工程学系，于布法罗纽约州立大学获得工程科学硕士学位，并在南方卫理公会大学获得电子工程博士学位。曾在美国德州仪器工作20年。他成功地在美国、日本、新加坡、意大利及中国台湾地区创建并管理10个集成电路工厂的技术开发及运营。1997年加入世大集成电路（WSMC）并出任总裁。2000年4月创办中芯国际集成电路制造（上海）有限公司并担任总裁。2012年创立昇瑞光电科技（上海）有限公司并出任总裁，主要经营LED等及其配套产品的开发、设计、制造、测试与封装等。2014年6月创办上海新昇半导体科技有限公司并出任总裁, 承担国家科技重大专项（简称“02专项”）的核心工程——“40—28纳米集成电路制造用300毫米硅片”项目。张博士拥有**过30年的半导体芯片研发和制造经验。2005年4月，荣获中华人民共和国国务院颁发国际科学技术合作奖。2006年获颁中国半导体业领军人物称号。2008年3月，被半导体国际杂志评为2007年度人物并荣获SEMI中国产业贡献奖。2012年成为上海市千人计划专家。2014年于上海成立新昇半导体科技有限公司，从事300毫米高端大硅片的研发、制造与行销。

文摘

序言

《微电子器件设计与工艺集成》内容简介本书旨在全面深入地探讨微电子器件的设计原理、关键制造工艺以及不同工艺流程之间的集成策略。它将带领读者跨越从基础的半导体物理到先进的集成电路制造技术，为从事微电子领域的研究、开发与工程化工作的专业人士提供一份详实而前沿的参考。第一部分：微电子器件的基础理论与设计本部分将首先回顾半导体物理的基础知识，包括能带理论、载流子输运、PN结特性等，为理解后续器件的运行机制奠定坚实基础。在此基础上，我们将重点剖析各类微电子器件的物理模型和设计方法。 MOSFET器件：详细阐述MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）的工作原理，包括其三种工作模式（截止区、线性区、饱和区）的物理过程。我们将深入探讨短沟道效应、量子效应等在现代CMOS器件中的表现及对设计的影响。设计部分将涵盖阈值电压的调控、亚阈值摆幅的优化、漏电电流的抑制等关键设计参数。此外，还将介绍不同类型的MOSFET，如SOI（绝缘体上硅）MOSFET、FinFET、Gated-diode FET等，及其在高性能和低功耗应用中的优势。 Bipolar器件：对BJT（双极结型晶体管）进行深入分析，阐述其电流放大机制，包括载流子注入、扩散、复合等过程。我们将讨论BJT的设计考量，例如电流增益（β）、结电容、开关速度等。同时，也会介绍IGBT（绝缘栅双极晶体管）等功率型双极器件，及其在电力电子领域的应用。新型器件与未来方向：探讨一些新兴的微电子器件，例如忆阻器（Memristor）、碳纳米管场效应晶体管（CNTFET）、二维材料（如石墨烯、MoS2）器件等，以及它们在存储、计算和传感器领域的潜力。还将简要展望未来微电子器件的发展趋势，如量子计算器件、神经形态计算器件等。第二部分：微电子器件的关键制造工艺本部分将详细介绍微电子制造中的核心工艺步骤，这些步骤的精确执行是实现高性能、高可靠性集成电路的关键。晶圆制备与表面处理：介绍硅晶圆的生长、切割、抛光等过程，以及晶圆表面需要进行的清洁、钝化、蚀刻等预处理步骤，确保后续工艺的可靠性。薄膜沉积技术：详细阐述各种薄膜沉积技术，包括：化学气相沉积（CVD）：介绍低压CVD（LPCVD）、等离子体增强CVD（PECVD）、高密度等离子体CVD（HDPCVD）等，以及它们在制备多晶硅、二氧化硅、氮化硅、金属硅化物等关键薄膜中的应用。物理气相沉积（PVD）：讲解溅射（Sputtering）和蒸发（Evaporation）技术，以及它们在制备金属互连层、阻挡层等材料中的作用。原子层沉积（ALD）：重点介绍ALD的自限性反应机制，以及其在制备超薄、高均匀性、高致密性薄膜（如高k介质、栅极材料）中的优势。光刻技术（Photolithography）：作为微电子制造中最关键的图形转移技术，我们将对其进行详尽的介绍：光刻原理：讲解光刻胶（Photoresist）的感光机理，正性胶和负性胶的区别，以及曝光、显影等步骤。曝光光源：介绍不同波长的曝光光源，如g-line, i-line, KrF（248nm），ArF（193nm），EUV（13.5nm）等，以及其对分辨率的影响。先进光刻技术：深入探讨多重曝光（Multi-patterning）、浸没式光刻（Immersion Lithography）和极紫外光刻（EUV Lithography）等技术，以及它们如何克服衍射极限，实现纳米级器件的制造。掩模版（Mask）：介绍掩模版的结构、制造和质量控制。刻蚀技术（Etching）：讲解图形化过程中去除不需要材料的关键工艺：湿法刻蚀（Wet Etching）：介绍酸、碱等化学试剂的刻蚀机理，以及其优缺点。干法刻蚀（Dry Etching）：重点介绍等离子体刻蚀（Plasma Etching），包括反应离子刻蚀（RIE）、感应耦合等离子体刻蚀（ICP-RIE）等。详细分析刻蚀过程中反应机理、选择性、各向异性、侧壁保护等关键参数的控制。三维刻蚀：介绍深硅刻蚀（Bosch process）等，用于制造MEMS器件和先进3D器件结构。掺杂技术（Doping）：介绍改变半导体导电类型的工艺：离子注入（Ion Implantation）：详细讲解离子源、加速器、扫描系统、退火等过程，以及能量、剂量、角度等参数对掺杂分布的影响。扩散（Diffusion）：介绍固态扩散和气相扩散，以及其在不同工艺阶段的应用。退火（Annealing）：讲解快速热退火（RTA）、炉管退火等，用于激活注入的杂质、修复损伤、形成金属硅化物等。互连技术（Interconnection）：介绍如何在芯片内部连接各个器件：金属化工艺：讲解铝、铜等金属的溅射、电镀、化学机械抛光（CMP）等工艺。介质层沉积与图案化：介绍低k介质（Low-k Dielectric）的材料选择与沉积，以及介质层的刻蚀。多层互连：介绍如何通过堆叠多层金属和介质层来构建复杂的互连网络，包括通孔（Via）和接触孔（Contact）的制作。第三部分：工艺集成与良率控制本部分将重点讨论如何在复杂的制造流程中将上述各种工艺步骤有机地集成起来，以及如何保证最终产品的良率。工艺流程设计与优化：介绍不同类型的集成电路（如CMOS、BiCMOS、SoI）的典型工艺流程，以及如何在给定设计需求下选择和优化工艺参数，以达到性能、功耗和成本的最佳平衡。关键工艺集成挑战：分析在集成过程中可能遇到的技术难点，例如：材料兼容性：不同材料在高温、化学环境下的相互作用。界面控制：半导体-氧化物、金属-半导体等界面特性的精确控制。应力管理：各种薄膜在制造过程中产生的应力及其对器件性能的影响。热预算（Thermal Budget）：限制总的热处理时间，以避免晶体结构的变化和杂质的迁移。先进制造技术与集成：探讨如何将FinFET、GAAFET（Gate-All-Around FET）等先进器件结构与现有工艺平台进行集成，以及对相关工艺的改进要求。良率分析与控制：缺陷的产生与分类：介绍在制造过程中可能出现的各种缺陷（如粒子、划痕、曝光缺陷、刻蚀缺陷等）及其来源。工艺变异与器件性能：分析工艺参数的微小变化如何导致器件性能的离散性。计量与检测技术：介绍光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、电阻率测量、电学参数测试等检测手段。统计过程控制（SPC）：应用统计学方法对生产过程进行监控和管理，以预防和减少缺陷。故障分析（FA）：讲解如何通过故障分析来定位和解决产品中的缺陷问题。可靠性工程：讨论在设计和制造过程中如何考虑器件的可靠性，包括电迁移（Electromigration）、栅氧化击穿（Gate Oxide Breakdown）、热载流子效应（Hot Carrier Effect）、ESD（Electrostatic Discharge）防护等。绿色制造与可持续性：简要探讨微电子制造过程中的环保问题，如化学品的使用、能源消耗、废弃物处理等，以及如何朝着更环保、可持续的方向发展。结论《微电子器件设计与工艺集成》将通过理论讲解、工艺细节分析、案例研究和前沿技术展望，系统地梳理微电子器件从设计到制造再到集成的全过程。本书力求做到内容严谨、逻辑清晰、图文并茂，旨在成为微电子工程专业学生、研发工程师和相关领域技术人员的宝贵参考资料，助力他们在日新月异的微电子技术领域不断探索与创新。

用户评价

评分☆☆☆☆☆

作为一名大学物理专业的研究生，我一直对半导体器件的微观世界充满兴趣，但苦于难以找到一本能够将理论与实际制造工艺紧密结合的教材。偶然间，我发现了《纳米集成电路制造工艺(第2版)》。这本书真的颠覆了我对教材的认知。作者在讲解原理时，并没有回避复杂的物理和化学概念，而是用一种非常直观和易于接受的方式呈现出来。例如，在介绍原子层沉积（ALD）时，书中详细阐述了其自限性反应机理，并通过生动的示意图解释了如何通过精确控制反应物脉冲和惰性气体吹扫来实现亚埃级别的薄膜生长。对于等离子体刻蚀，书中不仅讲解了反应机理，还分析了不同刻蚀气体的选择、电极结构、射频功率等因素对刻蚀速率、选择比和侧壁形貌的影响。最让我惊喜的是，书中还穿插了一些历史发展脉络和未来发展趋势的讨论，让我能够更好地理解纳米集成电路制造技术是如何一步步发展至今，以及未来可能走向何方。这本书极大地激发了我进一步深入研究的动力，也为我未来的职业发展指明了方向。我非常感谢作者能够写出如此优秀的书籍。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都超乎我的想象，完全是一部集大成之作。作为一个对高端技术充满好奇的业余爱好者，我一直想了解集成电路是如何制造出来的，但市面上很多书籍要么过于科普，要么过于专业，很难找到一个恰到好处的平衡点。《纳米集成电路制造工艺(第2版)》恰好满足了我的需求。它在保持一定专业性的同时，也努力让非专业人士能够理解。书中对于每一项工艺的介绍，都力求做到详尽而准确。例如，在阐述离子注入工艺时，书中详细讲解了不同注入能量、剂量、角度对掺杂分布和器件特性的影响，并讨论了退火工艺在激活掺杂原子中的作用。对于金属互连的制造，书中深入分析了铜互连的电化学沉积（ECD）技术、阻挡层和扩散阻挡层的选择，以及如何实现低电阻率和高可靠性的互连。书中还对清洁工艺、检测技术以及封装技术进行了详细的介绍，让我对整个芯片制造流程有了全面的了解。这本书让我感受到科技的魅力，也让我对这个高度复杂且精密的过程有了更深的敬畏。

评分☆☆☆☆☆

这本书实在是太棒了，从我拿到它开始，就爱不释手。作为一个半导体行业的新人，我一直对纳米集成电路这个领域充满了好奇，但又苦于缺乏系统的知识。这本书的出现，简直是及时雨。它以一种非常易于理解的方式，系统地介绍了纳米集成电路制造工艺的方方面面。从最基础的材料科学，到复杂的工艺流程，再到最新的技术发展趋势，书中都有详尽的阐述。特别是书中对各种工艺步骤的原理、设备、参数控制以及潜在问题的分析，都写得非常透彻。我尤其欣赏作者在描述每一个环节时，都能够结合实际的生产经验，给出很多实用的建议和技巧，这对于我这种需要快速上手的人来说，简直是宝贵的财富。书中大量的图示和表格，也极大地帮助我理解那些抽象的概念。我常常会在工作之余，反复翻阅这本书，每次阅读都有新的收获。这本书不仅拓宽了我的知识面，更重要的是，它让我对这个行业有了更深的理解和更坚定的信心。我强烈推荐这本书给所有对纳米集成电路制造工艺感兴趣的读者，无论是初学者还是有一定经验的工程师，都能从中受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来了一种前所未有的学习体验。我是一名电子工程专业的本科生，在学习课程的时候，很多关于芯片制造的知识都觉得很零散，不成体系。这本书就像一个强大的连接器，将我所学的零散知识串联了起来，形成了一个完整的知识网络。《纳米集成电路制造工艺(第2版)》的结构安排非常合理，它从最基础的工艺步骤开始，逐步深入到更复杂的制程。书中对于各种工艺的描述，都有明确的步骤、关键的控制点以及可能出现的问题。例如，在讲述晶圆键合工艺时，书中详细介绍了不同键合方式（如直接键合、瞬时键合）的原理、优缺点以及在3D IC制造中的应用。对于薄膜沉积，书中不仅介绍了物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）的不同技术，还探讨了它们的适用范围和工艺控制策略。我特别喜欢书中关于良率和可靠性工程的章节，这让我了解到在实际生产中，如何保证制造出的芯片能够稳定运行。这本书让我对集成电路制造工艺有了全新的认识，也让我对这个行业的严谨和精细有了更深的体会。

评分☆☆☆☆☆

我是一名资深的半导体工程师，在行业内摸爬滚打多年，阅书无数。拿到《纳米集成电路制造工艺(第2版)》这本书时，起初并没有抱太大的期待，毕竟这类书籍往往流于表面，缺乏深度。然而，这本书却给了我很大的惊喜。作者在内容的组织上非常有条理，从宏观的工艺流程概览，到微观的原子层级控制，逻辑清晰，层层递进。最令我印象深刻的是，作者对每一个工艺步骤的分析都非常深入，不仅仅停留在“是什么”，而是深入探讨了“为什么”和“如何做到最好”。例如，在描述光刻工艺时，作者详细分析了不同光源、掩模类型、光刻胶特性以及它们对分辨率和套刻精度的影响，并给出了优化参数的思路。对于化学机械抛光（CMP）这一关键步骤，书中更是细致地讲解了研磨液、抛光垫、压力、速度等因素如何协同作用，以及如何控制抛光速率和表面形貌。书中还涵盖了许多前沿技术，如3D NAND、FinFET等，并对它们的制造挑战和解决方案进行了深入的探讨。虽然我已经是经验丰富的工程师，但通过阅读这本书，我依然学到了很多新的知识和技术细节，对一些困扰我多年的工艺问题也豁然开朗。这本书绝对是值得反复研读的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

书写的不错，很多比较新的内容都有

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

很好的一本书，值得拜读

评分☆☆☆☆☆

好