國外電子與通信教材係列 半導體製造技術 半導體製造基礎技術書籍 半導體器件技術 集成電路製造工藝 計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

韓鄭生 譯

圖書標籤:

• 半導體製造
• 集成電路
• 電子工程
• 通信工程
• 半導體器件
• 製造工藝
• 教材
• 電子技術
• 微電子學
• 半導體基礎

店鋪： 鑫舟啓航圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121260834

商品編碼：29336648675

叢書名： 半導體製造技術國外電子與通信教材係列

齣版時間：2015-06-01

商品基本信息,請以下列介紹為準
商品名稱：	半導體製造技術
作者：	(美)誇剋，(美)瑟達 著，韓鄭生 等譯
市場價：	79
ISBN號：	9787121260834
齣版社：	電子工業齣版社
商品類型：	圖書

其他參考信息（以實物為準）
裝幀：平裝	開本：16開	語種：中文
齣版時間：2015-06	版次：1	頁數：
印刷時間：2015-06-01	印次：1	字數：

目錄

第1章 半導體産業介紹 目標 1.1 引言 1.2 産業的發展 1.3 電路集成 1.4 集成電路製造 1.5 半導體趨勢 1.6 電子時代 1.7 在半導體製造業中的職業 1.8 小結   第2章 半導體材料特性 目標 2.1 引言 2.2 原子結構 2.3 周期錶 2.4 材料分類 2.5 矽 2.6 可選擇的半導體材料 2.7 小結 第3章 器件技術 目標 3.1 引言 3.2 電路類型 3.3 無源元件結構 3.4 有源元件結構 3.5 CMOS器件的閂鎖效應 3.6 集成電路産品 3.7 小結 第4章 矽和矽片製備 目標 4.1 引言 4.2 半導體級矽 4.3 晶體結構 4.4 晶嚮 4.5 單晶矽生長 4.6 矽中的晶體缺陷 4.7 矽片製備 4.8 質量測量 4.9 外延層 4.10 小結 第5章 半導體製造中的化學品 目標 5.1 引言 5.2 物質形態 5.3 材料的屬性 5.4 工藝用化學品 5.5 小結 第6章 矽片製造中的沾汙控製 目標 6.1 引言 6.2 沾汙的類型 6.3 沾汙的源與控製 6.4 矽片濕法清洗 6.5 小結 第7章 測量學和缺陷檢查 目標 7.1 引言 7.2 集成電路測量學 7.3 質量測量 7.4 分析設備 7.5 小結 第8章 工藝腔內的氣體控製 目標 8.1 引言 8.2 真空 8.3 真空泵 8.4 工藝腔內的氣流 8.5 殘氣分析器 8.6 等離子體 8.7 工藝腔的沾汙 8.8 小結 第9章 集成電路製造工藝概況 目標 9.1 引言 9.2 CMOS工藝流程 9.3 CMOS製作步驟 9.4 小結 第10章 氧化 目標 10.1 引言 10.2 氧化膜 10.3 熱氧化生長 10.4 高溫爐設備 10.5 臥式與立式爐 10.6 氧化工藝 10.7 質量測量 10.8 氧化檢查及故障排除 10.9 小結 第11章 澱積 目標 11.1 引言 11.2 膜澱積 11.3 化學氣相澱積 11.4 CVD澱積係統 11.5 介質及其性能 11.6 鏇塗絕緣介質 11.7 外延 11.8 CVD質量測量 11.9 CVD檢查及故障排除 11.10 小結 第12章 金屬化 目標 12.1 引言 12.2 金屬類型 12.3 金屬澱積係統 12.4 金屬化方案 12.5 金屬化質量測量 12.6 金屬化檢查及故障排除 12.7 小結 第13章 光刻：氣相成底膜到軟烘 目標 13.1 引言 13.2 光刻工藝 13.3 光刻工藝的8個基本步驟 13.4 氣相成底膜處理 13.5 鏇轉塗膠 13.6 軟烘 13.7 光刻膠質量測量 13.8 光刻膠檢查及故障排除 13.9 小結 第14章 光刻：對準和曝光 目標 14.1 引言 14.2 光學光刻 14.3 光刻設備 14.4 混閤和匹配 14.5 對準和曝光質量測量 14.6 對準和曝光檢查及故障排除 14.7 小結 第15章 光刻：光刻膠顯影和先進的光刻技術 目標 15.1 引言 15.2 曝光後烘焙 15.3 顯影 15.4 堅膜 15.5 顯影檢查 15.6 先進的光刻技術 15.7 顯影質量測量 15.8 顯影檢查及故障排除 15.9 小結 第16章 刻蝕 目標 16.1 引言 16.2 刻蝕參數 16.3 乾法刻蝕 16.4 等離子體刻蝕反應器 16.5 乾法刻蝕的應用 16.6 濕法腐蝕 16.7 刻蝕技術的發展曆程 16.8 去除光刻膠 16.9 刻蝕檢查 16.10 刻蝕質量測量 16.11 乾法刻蝕檢查及故障排除 16.12 小結 第17章 離子注入 目標 17.1 引言 17.2 擴散 17.3 離子注入 17.4 離子注入機 17.5 離子注入在工藝集成中的發展趨勢 17.6 離子注入質量測量 17.7 離子注入檢查及故障排除 17.8 小結 第18章 化學機械平坦化 目標 18.1 引言 18.2 傳統的平坦化技術 18.3 化學機械平坦化 18.4 CMP應用 18.5 CMP質量測量 18.6 CMP檢查及故障排除 18.7 小結 第19章 矽片測試 目標 19.1 引言 19.2 矽片測試 19.3 測試質量測量 19.4 測試檢查及故障排除 19.5 小結 第20章 裝配與封裝 目標 20.1 引言 20.2 傳統裝配 20.3 傳統封裝 20.4 先進的裝配與封裝 20.5 封裝與裝配質量測量 20.6 集成電路封裝檢查及故障排除 20.7 小結 附錄A 化學品及安全性 附錄B 淨化間的沾汙控製 附錄C 單位 附錄D 作為氧化層厚度函數的顔色 附錄E 光刻膠化學的概要 附錄F 刻蝕化學

精彩內容

......

內容簡介

本書詳細追述瞭半導體發展的曆史並吸收瞭各種新技術資料，學術界和工業界對本書的評價都很高。全書共分20章，根據應用於半導體製造的主要技術分類來安排章節，包括與半導體製造相關的基礎技術信息；總體流程圖的工藝模型概況，用流程圖將矽片製造的主要領域連接起來；具體講解每一個主要工藝；集成電路裝配和封裝的後部工藝概況。此外，各章為讀者提供瞭關於質量測量和故障排除的問題，這些都是會在矽片製造中遇到的實際問題。

作者簡介

 

··············

探尋 silicon 的奧秘：從原子排列到萬億級芯片的誕生 在信息爆炸的時代，我們手中的智能手機、高性能電腦，乃至驅動整個現代社會的龐大數字基礎設施，其核心都離不開一塊小小的矽片。而這塊看似平凡的矽片，卻凝聚瞭人類最頂尖的智慧和最精密的工藝。它不是天然存在的，而是通過一係列極其復雜、對環境要求極為嚴苛的製造過程，從沙子中提取、提純，再一步步構建起我們今天所見的集成電路。 本書將帶領您深入探索這一迷人的領域，揭開半導體製造的神秘麵紗。我們不再局限於單一的“製造技術”或“基礎技術”，而是將視野放寬，從更宏觀的視角審視整個半導體産業的基石。我們將關注的是，究竟是什麼樣的物理、化學原理，以及工程技術，共同孕育瞭我們賴以生存的電子世界。 第一章：晶體生長的藝術——從單晶矽到晶圓的誕生 一切的起點，是純淨的矽。然而，自然界中的矽礦石遠不足以支撐現代半導體製造的需求。我們需要的是具有完美晶格結構的單晶矽。本章將詳細闡述單晶矽的生長過程，從高純度多晶矽的製備，到著名的柴可拉斯基法（Czochralski process）如何將熔融的矽拉伸成巨大的單晶棒。我們將深入瞭解溫度控製、籽晶的引入、生長速率、坩堝材料以及雜質控製等關鍵因素，如何決定最終單晶矽的質量。更進一步，我們將探討直拉法（Float Zone method）等其他生長技術，以及它們各自的優缺點。 隨後，這些巨大的單晶棒會被切割、研磨、拋光，形成直徑達數百毫米的圓形薄片——晶圓。晶圓的平整度、錶麵粗糙度以及錶麵化學狀態，都對後續的工藝流程至關重要。我們將剖析晶圓切割、研磨、化學機械拋光（CMP）等一係列精細加工過程，以及它們所使用的研磨劑、拋光液以及相應的設備。此外，對晶圓缺陷的檢測和控製，如位錯、夾雜物等，也是本章不可或缺的內容，它們直接關係到最終芯片的良率。 第二章：微觀世界的雕刻傢——光刻技術的演進與挑戰 一旦有瞭高質量的晶圓，接下來的核心任務便是如何在晶圓上“雕刻”齣微小的電路圖案。而光刻（Photolithography），正是這門微觀雕刻藝術的核心技術。本章將詳細介紹光刻技術的原理，從紫外光（UV）到深紫外光（DUV），再到目前主導高端製程的極紫外光（EUV）光刻。我們將解析光刻設備（步進機/掃描機）的復雜結構，包括光源、掩模版（Mask/Reticle）、光學係統（投影透鏡）和光刻膠（Photoresist）的化學性質。 光刻膠的選擇至關重要，它們必須對特定波長的光敏感，並且能在顯影液中選擇性地溶解。我們將深入探討正性光刻膠和負性光刻膠的原理，以及它們的化學組成和反應機理。而提高光刻分辨率的關鍵，在於縮短曝光波長，增大數值孔徑（NA），以及采用先進的光刻技術，如相位掩模版（Phase Shift Mask）、衍射光學元件（Diffraction Optics）和計算光刻（Optical Proximity Correction, OPC）。 EUV光刻技術的引入，標誌著半導體製造進入瞭一個全新的時代。本章將專門探討EUV光刻的獨特之處，包括其光源（LPP, Laser-Produced Plasma）的産生、反射式光學係統（多層膜反射鏡）的設計以及對真空環境的極端要求。我們還將討論EUV光刻所麵臨的挑戰，如掩模版缺陷、高昂的設備成本以及光刻膠的吸收問題。 第三章：物質的“搬運工”與“守門員”——薄膜沉積與刻蝕技術 在晶圓上構建電路，需要一層一層地“生長”或“移除”各種材料。薄膜沉積（Thin Film Deposition）和刻蝕（Etching）技術，正是實現這一過程的“搬運工”和“守門員”。 薄膜沉積技術是構建電路層疊結構的基礎。本章將深入介紹各種主要的薄膜沉積方法。物理氣相沉積（PVD），如濺射（Sputtering）和蒸發（Evaporation），通過物理手段將材料原子或分子轉移到晶圓錶麵。化學氣相沉積（CVD）則利用化學反應在晶圓錶麵生成所需的薄膜。我們將重點討論等離子體增強化學氣相沉積（PECVD）、低壓化學氣相沉積（LPCVD）以及原子層沉積（ALD）等主流CVD技術，分析它們的反應機理、工藝參數（溫度、壓力、氣體流量）以及對薄膜均勻性、緻密性和化學計量比的影響。此外，還將探討原子層澱粉（ALD）的獨特優勢，它能夠實現原子級的精確厚度控製，對於製造日益精密的器件至關重要。 刻蝕技術則是按照光刻圖案，精確地去除不需要的材料。本章將詳細講解乾法刻蝕（Dry Etching）和濕法刻蝕（Wet Etching）。乾法刻蝕，特彆是反應離子刻蝕（RIE）和其衍生技術，是現代半導體製造的主流。我們將深入分析等離子體的産生、離子轟擊、化學反應以及它們如何協同作用，實現對特定材料的高選擇性、高深寬比（High Aspect Ratio）刻蝕。刻蝕的選擇性（Selectivity）——即刻蝕目標材料的速度與刻蝕掩膜材料或下方材料速度之比——是衡量刻蝕工藝優劣的關鍵指標。 第四章：電子的“指揮官”——離子注入與擴散工藝 要使半導體材料具備導電特性，並且能夠精確地控製電流的流動，就需要對其進行摻雜。離子注入（Ion Implantation）和擴散（Diffusion）是實現這一目標的兩種主要方式。 離子注入是一種通過高能離子束將摻雜元素精確注入半導體材料內部的技術。本章將詳述離子注入的原理，包括離子源的設計、加速器的原理、掃描係統以及能量和劑量控製。我們將分析不同摻雜元素（如硼、磷、砷）的注入特性，以及它們在矽中的散射和損傷機製。離子注入的優點在於其精確的摻雜濃度控製和空間分布，但也會引入晶格損傷，需要後續的退火處理來修復。 擴散工藝則是利用熱能驅動摻雜原子在半導體材料中遷移，從而改變其導電類型和濃度。本章將探討擴散的物理過程，包括摻雜源的形成（固態源、氣態源）、擴散係數以及Fick定律的應用。我們將分析不同溫度和時間對擴散深度的影響，以及多步擴散工藝的設計。與離子注入相比，擴散的精度較低，但工藝成本相對較低，並且對晶格損傷較小。 第五章：連接萬物——金屬互連與封裝技術 集成電路中的各個晶體管和元件需要通過導綫連接起來，形成完整的電路。金屬互連（Metallization）技術便是實現這一功能的關鍵。本章將介紹用於構建互連綫的各種金屬材料，如鋁（Al）、銅（Cu）和鎢（W），以及它們的製備工藝，如PVD和電化學沉積（ECD）。 隨著電路密度的不斷增加，多層金屬互連成為必然。本章將詳細闡述多層金屬互連結構的形成過程，包括介質層的沉積、通孔（Via）的形成以及金屬填充。我們將重點關注銅互連技術，包括其低電阻率的優勢以及在製造過程中遇到的挑戰，如銅的擴散和界麵問題。阻擋層（Barrier layer）和籽層（Seed layer）的作用，以及化學機械拋光（CMP）在平坦化過程中的應用，都將得到深入探討。 最後，晶圓上的電路需要被切割、封裝，纔能成為我們能夠使用的獨立芯片。本章將介紹晶圓切割（Wafer Dicing）技術，如激光切割和金剛石鋸片切割。隨後，我們將探討各種封裝技術（Packaging），從傳統的引綫框架（Leadframe）封裝，到現代的球柵陣列（BGA）、芯片級封裝（CSP）以及先進的3D封裝技術（如堆疊芯片，PoP）。封裝不僅是為瞭保護芯片，更是為瞭提供電氣連接、散熱以及機械支撐。 結語： 半導體製造是一門集物理、化學、材料科學、精密工程和計算機科學於一體的交叉學科。本書旨在勾勒齣這一宏大工程的整體圖景，從基礎的晶體生長，到精密的圖案轉移，再到最終的功能實現，讓我們能夠更深刻地理解我們所處的數字時代是如何被一塊塊精巧的矽片所驅動的。從最初的原子排列到最終集成瞭數億甚至數萬億個晶體管的復雜芯片，每一步都充滿瞭智慧與挑戰。希望本書能夠激發讀者對這一領域的興趣，並為進一步深入學習提供堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我最近在係統學習先進封裝技術，正好翻閱瞭這本關於半導體製造的書籍。坦白說，我對其中關於材料科學與薄膜沉積的部分印象尤為深刻。書中對原子層沉積（ALD）的描述，細緻到瞭化學反應機理和不同前驅體的選擇對薄膜質量的影響，簡直就像是請瞭一位資深材料科學傢在耳邊娓娓道來。它沒有停留在教科書式的概念介紹，而是深入探討瞭如何通過精確控製溫度、壓力和氣體流量來調控薄膜的厚度和均勻性，這對於設計高性能器件至關重要。我對比瞭手頭幾本更偏嚮器件物理的參考書，發現這本書在工藝流程的可操作性描述上更勝一籌。例如，對於刻蝕的等嚮性與選擇性問題的討論，書中不僅解釋瞭離子轟擊的物理模型，還結閤瞭等離子體源的設計來佐證，使得原本抽象的工藝窗口概念變得具象化，極大地拓寬瞭我的工藝理解邊界。

評分☆☆☆☆☆

這本書的理論深度足以滿足研究生階段的學習需求，但它的語言風格卻齣奇地平實，沒有常見的學術著作那種晦澀難懂的弊病。特彆是在處理半導體過程控製的數學模型時，作者似乎有一套獨特的翻譯技巧，能夠將復雜的偏微分方程和隨機過程理論，巧妙地轉化為可以直觀理解的物理圖像。例如，在討論離子注入的劑量分布時，它沒有直接拋齣布拉格-波特模型的復雜積分，而是通過一個生動的類比，將注入離子的能量損失比作子彈穿透不同密度靶材的減速過程，一下子就抓住瞭關鍵的物理思想。這種將高深理論“去魅化”的處理方式，讓我在復習高階半導體物理時感到輕鬆不少，真正做到瞭理論與實踐的完美融閤，是一本非常值得收藏和反復研讀的工具書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計實在是讓人眼前一亮，封麵那種磨砂的質感，握在手裏沉甸甸的，立刻就給人一種專業和嚴謹的感覺。內頁的紙張選擇也非常考究，字跡清晰，排版疏密得當，即便是長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。我特彆欣賞作者在章節結構上的安排，邏輯性極強，從宏觀的半導體産業背景切入，逐步深入到具體的技術細節，這種層層遞進的方式，讓一個初學者也能比較順暢地跟上思路。例如，在介紹光刻技術時，它不僅僅羅列瞭各種參數，還配有大量的示意圖，圖文並茂地解釋瞭曝光、對準等復雜過程的物理原理，這一點對於理解核心工藝至關重要。而且，書中的案例分析非常貼近工業界的實際應用，很多在實驗室裏難以接觸到的量産級難題，都能在書中找到理論上的解釋和可能的解決方案，這無疑大大提升瞭這本書的實用價值。總的來說，從紙質到內容組織，這本教材無疑是行業內的高水準之作，看得齣編者在打磨這本書上花費瞭巨大的心血。

評分☆☆☆☆☆

我嘗試用這本書來輔導我的一批本科高年級學生進行畢業設計，結果反饋非常好，他們普遍反映這本書的講解方式很“友好”。尤其是在介紹集成電路設計與製造接口（Design-For-Manufacturability, DFM）時，這本書的敘述角度非常獨特。它不再將設計和製造視為兩個孤立的環節，而是清晰地展示瞭設計規則檢查（DRC）是如何受限於當時的製造能力，比如金屬綫的最小寬度和間距是如何一步步被工藝極限所定義的。書中還穿插瞭一些曆史性的對比，比如從分立器件時代到大規模集成電路時代，製造復雜度的爆炸性增長是如何倒逼芯片設計師改變思維模式的。這種曆史的縱深感和跨學科的整閤能力，使得學生們不僅學會瞭“怎麼做”，更明白瞭“為什麼這麼做”，極大地激發瞭他們對半導體工程學的整體興趣。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在晶圓代工廠工作的工程師，我最看重的是技術手冊的實操指導性和前瞻性。這本書在這兩方麵都錶現齣色。實操性上，書中對良率提升（Yield Enhancement）的章節進行瞭非常深入的剖析，它沒有迴避半導體製造中最令人頭疼的缺陷控製問題，而是係統地梳理瞭從前道到後道的關鍵缺陷源，並給齣瞭統計學上的控製圖（Control Charts）應用範例。這對我日常監控生産綫SPC數據非常有啓發。更值得稱道的是，它對EUV光刻技術的介紹，雖然篇幅相對精簡，但切中瞭要害，清晰地闡述瞭掩模的相位層和吸收層的設計挑戰，以及瑞利判據在超深紫外波段下的應用限製。這種對前沿技術的精準把握，使得這本書的參考價值能夠跨越當前的成熟工藝，觸及未來幾年的技術發展方嚮，非常適閤需要保持技術敏感度的業界人士。