矽加工中的錶徵 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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美布倫協爾 等 著

圖書標籤:

• 矽加工
• 半導體材料
• 材料錶徵
• 微電子
• 薄膜技術
• 錶麵分析
• 工藝控製
• 質量檢測
• 集成電路
• MEMS

店鋪： 悅讀時代圖書專營店

齣版社： 哈爾濱工業大學齣版社

ISBN：9787560342801

商品編碼：29579951426

包裝：平裝

齣版時間：2014-01-01

基本信息

書名：矽加工中的錶徵

定價：88.00元

作者：(美)布倫協爾 等

齣版社：哈爾濱工業大學齣版社

齣版日期：2014-01-01

ISBN：9787560342801

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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內容提要

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《矽加工中的錶徵》是材料錶徵原版係列叢書之一。全書共分六章，內容包括：材料錶徵技術在矽外延生長中的應用；多晶矽導體；矽化物；鋁和銅基導綫；級鎢基導體；阻隔性薄膜。本書適閤作為相關領域的教學、研究、技術人員以及研究生和高年級本科生的參考書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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矽加工中的錶徵 概述 《矽加工中的錶徵》是一部深入探討半導體製造核心環節——材料錶徵——的專業著作。本書聚焦於矽基器件從晶體生長到最終成品齣廠過程中，一係列關鍵的物理、化學和結構性質的檢測與分析技術。全書共分為十個章節，係統梳理瞭矽材料在不同加工階段所麵臨的挑戰，以及如何通過精準的錶徵手段來理解、控製和優化這些過程。本書旨在為半導體工藝工程師、材料科學傢、研發人員以及相關領域的研究生提供一套全麵而實用的技術指南，幫助他們應對日益復雜和精密的矽加工難題，從而提升産品性能、良率和可靠性。 詳細內容 第一章：矽材料基礎與加工概述 本章首先迴顧瞭矽作為半導體材料的重要特性，包括其原子結構、電子能帶理論以及在集成電路中的核心地位。隨後，簡要介紹瞭矽晶體生長的基本原理，如直拉法（CZ）和區熔法（FZ），以及晶圓製造過程中的主要環節，包括晶體切割、研磨、拋光和清洗。本章的重點在於建立讀者對矽材料基本性質和加工流程的宏觀認識，為後續的深入錶徵技術奠定基礎。我們將討論不同摻雜類型（如P型和N型）對矽電學性能的影響，以及晶體生長過程中可能齣現的缺陷，如位錯、雜質偏析和晶界。此外，還會提及矽錶麵特性對後續光刻、刻蝕和薄膜沉積等工藝的重要性。 第二章：宏觀形貌與尺寸測量 本章聚焦於矽片在加工過程中的宏觀形貌和關鍵尺寸的測量技術。我們將詳細介紹光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡（SEM）及其在觀察晶圓錶麵缺陷、顆粒物、劃痕和圖案保真度方麵的應用。此外，還將深入探討颱階颱麵測量（Step Height Measurement）在薄膜厚度控製中的作用，並介紹多種測量方法，如觸針式輪廓儀（Stylus Profilometer）和光學乾涉儀（Optical Interferometer）。對於光刻工藝至關重要的關鍵尺寸（Critical Dimension, CD）測量，本章將詳述掃描電子顯微鏡（SEM）和掃描探針顯微鏡（SPM）在亞微米及納米級彆CD測量的原理和優勢。同時，還會討論晶圓平整度（Wafter Flatness）的測量標準和方法，以及其對後續工藝均勻性的影響。 第三章：晶體缺陷錶徵 晶體缺陷是影響矽器件性能和可靠性的關鍵因素。本章將深入探討各種晶體缺陷的産生機製及其錶徵方法。我們將詳細介紹X射綫衍射（XRD）在分析晶體結構、晶格畸變和雜質引起的缺陷方麵的原理與應用。位錯（Dislocations）作為一種重要的綫缺陷，本章將闡述其在矽晶體中的形成原因（如熱應力、晶界）以及通過化學腐蝕、透射電子顯微鏡（TEM）等方法進行可視化的技術。點缺陷（Point Defects），如空位（Vacancies）和間隙原子（Interstitials），在高溫工藝中尤為活躍，本章將介紹它們對擴散、摻雜和薄膜生長過程的影響，以及如何通過電子順磁共振（EPR）等技術進行探測。此外，還將討論晶界（Grain Boundaries）和孿晶界（Twin Boundaries）對載流子復閤和電學特性的影響，並介紹相應的錶徵手段。 第四章：摻雜濃度與分布測量 摻雜是調控半導體導電類型和濃度的核心工藝。本章將係統介紹多種摻雜濃度和分布的測量技術。四探針法（Four-Point Probe Method）作為一種經典的電阻率測量方法，將詳細闡述其原理、適用範圍及注意事項，以及如何結閤機械剝離或化學腐蝕技術來獲取深度摻雜分布信息。二次離子質譜（SIMS）作為一種高靈敏度的錶麵分析技術，將深入講解其工作原理，以及在精確測量元素（如B, P, As）的深度剖麵分布和痕量雜質方麵的強大能力。此外，還將介紹能譜儀（EDS）和波譜儀（WDS）在SEM和TEM中的應用，用於確定摻雜元素的空間分布，以及拉曼光譜（Raman Spectroscopy）在非破壞性地測量摻雜濃度和應力方麵的獨特優勢。 第五章：錶麵與界麵特性分析 半導體器件的性能很大程度上取決於錶麵和界麵的質量。本章將重點介紹用於分析矽錶麵和不同材料界麵特性的錶徵技術。X射綫光電子能譜（XPS）作為一種錶麵化學分析技術，將詳細闡述其原理，以及如何用於分析矽錶麵氧化層、汙染物以及不同薄膜層之間的化學狀態和界麵組成。俄歇電子能譜（AES）也將在本章中得到介紹，與XPS進行比較，突齣其高空間分辨率的特點。對於晶體生長和薄膜沉積中形成的特定界麵，如金屬-矽界麵（Silicide Interface）和柵介質-矽界麵（Gate Dielectric-Silicon Interface），本章將討論其形貌、化學成分和能級結構對器件性能的關鍵影響，並介紹相關的分析方法，如高分辨率透射電子顯微鏡（HRTEM）和掃描隧道顯微鏡（STM）。 第六章：薄膜厚度與形貌錶徵 在矽加工中，各種薄膜（如氧化層、氮化矽、金屬層）的沉積和生長是至關重要的步驟。本章將聚焦於薄膜的厚度、均勻性和形貌錶徵技術。橢圓偏振測量（Ellipsometry）作為一種非接觸式、高精度的薄膜厚度測量方法，將詳細介紹其光學原理、模型擬閤以及在厚度、摺射率和消光係數測量中的應用。除瞭橢圓偏振，本章還將討論X射綫反射測量（XRR）在超薄膜厚度、密度和粗糙度測量方麵的優勢。掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）在觀察薄膜的橫截麵形貌、界麵質量和晶粒結構方麵將得到深入闡述。此外，原子力顯微鏡（AFM）在錶徵薄膜錶麵形貌、粗糙度以及納米結構細節方麵將作為一種有力的補充技術進行介紹。 第七章：應力與晶格畸變分析 工藝過程中産生的應力以及由此引起的晶格畸變會顯著影響器件的電學性能和可靠性。本章將探討用於測量和分析矽片及薄膜中應力的方法。X射綫衍射（XRD）在分析晶格畸變和殘餘應力方麵有著廣泛應用，本章將詳細介紹其基於布拉格定律的應力計算方法。光度學方法，如光緻發光（PL）和拉曼光譜，也將作為非接觸式、無損的應力檢測手段進行討論。對於不同類型的應力，如熱應力、沉積應力和機械應力，本章將分析它們在矽加工不同階段的産生機製，以及它們對器件性能（如載流子遷移率）的潛在影響。 第八章：光學特性錶徵 對於某些特定應用，如光電器件，矽材料的光學特性至關重要。本章將介紹用於錶徵矽材料光學性能的技術。光緻發光（Photoluminescence, PL）和電緻發光（Electroluminescence, EL）作為研究半導體發光特性的重要手段，將詳細介紹其原理、譜綫分析以及在評估材料質量、缺陷和摻雜狀態方麵的應用。紫外-可見-近紅外（UV-Vis-NIR）光譜儀在測量矽材料的吸收、反射和透射光譜方麵將得到介紹，並討論這些參數與材料帶隙、摻雜濃度和缺陷的關係。此外，還將簡要介紹橢圓偏振測量在獲取光學常數（摺射率、消光係數）方麵的應用。 第九章：化學成分與純度分析 材料的化學成分和純度直接影響其電學性能和可靠性。本章將聚焦於矽材料的化學分析技術。感應耦閤等離子體質譜（ICP-MS）和感應耦閤等離子體原子發射光譜（ICP-AES）作為高靈敏度的痕量元素分析技術，將深入講解其工作原理，以及在檢測矽襯底和加工過程中引入的微量金屬雜質方麵的應用。傅裏葉變換紅外光譜（FTIR）在檢測矽襯底中的氧、碳等間隙雜質，以及薄膜中的化學鍵閤和組成方麵具有獨特優勢。此外，本章還將討論電化學分析方法在評估錶麵氧化層和汙染物方麵的潛力。 第十章：數據分析與質量控製 本章將對前麵各章介紹的錶徵技術進行總結和整閤，重點闡述如何將這些錶徵數據應用於實際的矽加工質量控製和工藝優化。我們將討論如何建立有效的錶徵流程，將多種錶徵技術相結閤，以獲得對材料和工藝的全麵理解。統計過程控製（Statistical Process Control, SPC）的理念將在本章中得到引入，介紹如何利用錶徵數據來監控工藝的穩定性和可重復性。此外，還將討論數據可視化技術在呈現復雜錶徵結果方麵的作用，以及如何基於錶徵結果進行故障分析和工藝改進。本書最後強調，精準而全麵的材料錶徵是實現高性能、高可靠性矽基集成電路製造的基石。 結論 《矽加工中的錶徵》旨在為讀者提供一個係統、深入的視角，理解矽材料在製造過程中的復雜變化，以及如何通過先進的錶徵技術來應對這些挑戰。本書內容涵蓋瞭從宏觀形貌到微觀結構，從電學性能到化學成分的方方麵麵，為讀者提供瞭一套完整的知識體係和實踐指南。通過掌握本書介紹的錶徵技術，讀者將能夠更有效地理解、控製和優化矽加工過程，從而為半導體行業的持續進步貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書光是書名就足夠吸引我瞭——《矽加工中的錶徵》。作為一個在半導體行業摸爬滾打多年的工程師，我深知“錶徵”這個詞的分量。它不僅僅是測量那麼簡單，而是對材料、工藝、甚至最終産品內在特性的深度洞察。每當遇到那些難以捉摸的缺陷，或是産品性能不如預期時，最先想到的就是“我們的錶徵做得夠不夠到位？”。所以，當我在書店裏看到這本書時，感覺像是找到瞭救星。我迫不及待地想知道，這本書究竟會在哪些方麵“錶徵”矽加工？它會詳細介紹那些最前沿的顯微鏡技術嗎？比如，原子層分辨率的TEM（透射電子顯微鏡），或者能深入到亞納米尺度的AFM（原子力顯微鏡），它們在判斷晶體缺陷、錶麵粗糙度、薄膜均勻性等方麵扮演著怎樣的關鍵角色？我特彆好奇，書中是否會討論如何將這些高精尖的錶徵技術與實際的生産工藝流程相結閤，而不是僅僅停留在實驗室的研究層麵。畢竟，對於我們這些一綫工程師來說，最需要的是能夠指導我們優化工藝、解決問題的實用技術。我期待書中能夠提供一些案例分析，展示如何通過精確的錶徵來診斷問題、驗證改進措施的有效性，甚至預測潛在的失效模式。這本書的書名讓我對它的內容充滿瞭無限的遐想，我希望它能提供一套係統性的知識體係，幫助我更深入地理解矽加工的每一個環節，並提升我分析和解決問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

《矽加工中的錶徵》——這個書名讓我眼前一亮，仿佛看到瞭一扇通往微觀世界的大門在我麵前緩緩開啓。作為一名對材料科學和微電子技術充滿濃厚興趣的科技愛好者，我一直對那些肉眼看不見的精妙工藝感到著迷。矽加工，這個現代科技的基石，其背後一定蘊藏著無數令人驚嘆的“錶徵”故事。我希望這本書能夠帶領我探索這些故事，瞭解那些隱藏在數據背後的真相。我期待書中能夠詳細介紹那些能夠“看見”矽材料內部奧秘的錶徵技術。比如，那些能夠探測原子級彆結構和成分的先進技術，它們是如何被發明齣來的？又在矽加工中扮演著怎樣的不可或缺的角色？書中是否會包含一些關於“如何用錶徵技術去發現和理解材料的‘性格’和‘能力’”的描述？我希望它能讓我明白，那些冰冷的數據，背後所代錶的，是對材料性能的深刻洞察，是對工藝的精準控製。這本書的書名讓我對它的內容充滿瞭探索的欲望，我希望它能為我揭示矽加工的深層魅力，讓我更深刻地理解科技進步的驅動力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字，直擊我作為一名電子工程係大四學生的靈魂。《矽加工中的錶徵》——聽起來就充滿瞭挑戰與未知。我們課程中涉及瞭大量的半導體物理和工藝流程，但每次說到“錶徵”，總感覺像是一個黑箱操作，雖然知道它很重要，但具體怎麼做，以及為什麼這麼做，卻是一知半解。我迫切需要一本能夠清晰梳理這些概念的書。我希望這本書能夠用通俗易懂的語言，解釋各種錶徵技術的基本原理，比如，為什麼我們需要用X射綫衍射（XRD）來分析晶體結構？它又是如何幫助我們判斷矽晶片的缺陷？光發射光譜（PL）和光吸收光譜（PA）又能告訴我們關於半導體材料的哪些關鍵信息？我更希望書中能夠有大量的圖示和實例，展示不同錶徵技術在實際的矽加工中的應用場景。比如，如何利用SEM觀察刻蝕後的矽錶麵形貌，從而判斷刻蝕速率和均勻性？如何用AFM來測量薄膜的厚度和錶麵粗糙度？這本書的書名讓我對它的內容充滿期待，我希望它能成為我學習和理解矽加工錶徵技術的得力助手，為我未來的學習和職業生涯打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期關注半導體行業發展動嚮的科技評論員，我常常會在信息爆炸的時代中尋找那些能夠提供深度見解的專業書籍。《矽加工中的錶徵》這個書名，讓我立刻聯想到這個行業的核心競爭力。矽，作為現代電子工業的基石，其加工過程的每一步都凝聚著無數的智慧和技術。而“錶徵”，在我看來，就是揭示這些智慧和技術背後真相的關鍵鑰匙。我希望這本書能夠不僅僅是羅列各種錶徵技術，而是能夠深入探討這些技術在實際的矽加工流程中所扮演的角色，它們如何影響著産品的性能、良率，乃至整個産業鏈的發展。例如，書中是否會分析不同階段的矽加工（從晶圓製造到芯片封裝）所需的錶徵手段有何不同？它是否會探討如何通過錶徵來監控和控製納米尺度的工藝參數？我尤其期待書中能夠提供一些關於錶徵數據解讀的指導，因為很多時候，數據的獲取並不難，難的是如何從中提煉齣有價值的信息，並將其轉化為指導生産實踐的決策。這本書的書名讓我對它的內容充滿好奇，我希望它能夠為我提供一個更宏觀的視角，理解錶徵技術如何驅動著矽加工的進步，並預見未來的發展趨勢，從而為我的撰寫和分析提供更紮實的依據。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，對我這個剛入行不久的材料科學專業研究生來說，簡直是一場及時雨。我目前的研究方嚮正是圍繞著半導體材料的製備與性能優化，而“錶徵”恰恰是我在實驗中遇到的最大瓶頸之一。雖然在學校的學習中接觸過一些基礎的錶徵方法，但真正深入到工業生産的復雜場景中，總感覺力不從心。這本書的書名《矽加工中的錶徵》給我一種非常實在的感覺，它似乎直接點齣瞭我的痛點。我希望這本書能夠從最基礎的概念講起，逐步深入到各種先進的錶徵技術。例如，光譜學方法，如XPS（X射綫光電子能譜）和AES（俄歇電子能譜），它們如何幫助我們分析材料的化學成分和錶麵態？光學顯微鏡和掃描電子顯微鏡（SEM），除瞭基本的形貌觀察，還能提供哪些關於材料結構和相分布的信息？我尤其關注書中是否會討論如何選擇閤適的錶徵手段來解決特定的加工問題。比如，當我們需要評估一個新開發的刻蝕工藝對材料錶麵形貌的影響時，應該優先考慮哪種錶徵技術？又或者，當懷疑某個雜質影響瞭器件的電學性能時，又該如何通過錶徵來定位和分析？這本書的書名讓我對它充滿瞭期待，我希望它能為我提供一個清晰的思路，幫助我更好地理解和運用各種錶徵工具，從而有效地推動我的科研工作。