微电子制造科学原理与工程技术(第4版)

"#介绍微电子以及纳米尺度制造相关的工艺技术。 #覆盖集成电路制造所涉及的所有基本单项工艺。 #采用商业化模拟工具求解描述各种工艺过程的方程的解析解。"

本书对微纳制造技术的各个领域都给出了一个全面透彻的介绍，覆盖了集成电路制造所涉及的所有基本单项工艺，包括光刻、等离子体和反应离子刻蚀、离子注入、扩散、氧化、蒸发、气相外延生长、溅射和化学气相淀积等。对每一种单项工艺，不仅介绍了它的物理和化学原理，还描述了用于集成电路制造的工艺设备。本书新增了制作纳米集成电路及其他半导体器件所需的各种基本单项工艺，还介绍了22 nm 的FinFET 器件、氮化镓LED 及薄膜太阳能电池、新型微流体器件的制造工艺流程。

许军， 清华大学微电子学研究所研究员、博士生导师，参与并负责了多项重点科研项目的研究工作，包括国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金国际合作项目、国家高技术研究发展计划（863）项目、国家重点基础研究发展计划（973）项目、国家科技重大专项等，目前主要从事半导体器件与集成电路领域的教学与科研工作，同时还承担了“半导体器件电子学”及“半导体器件物理进展”等专业核心课程的教学工作。

第1篇 综述与题材
第1章 微电子制造引论 2
1.1 微电子工艺：一个简单的实例 3
1.2 单项工艺与工艺技术 5
1.3 本课程指南 7
1.4 小结 7
第2章 半导体衬底 8
2.1 相图与固溶度° 8
2.2 结晶学与晶体结构° 12
2.3 晶体缺陷 13
2.4 直拉法(Czochralski法)单晶生长 19
2.5 Bridgman法生长GaAs 26
2.6 悬浮区熔法及其他单晶生长方法 27
2.7 晶圆片制备及其规格 29
2.8 小结与未来发展趋势 30
习题 31
参考文献 32
第2篇 单项工艺I：热处理与离子注入
第3章 扩散 36
3.1 一维费克扩散方程 36
3.2 扩散的原子模型 37
3.3 费克定律的解析解 42
3.4 常见杂质的扩散系数 45
3.5 扩散分布的分析 48
3.6 SiO2中的扩散 54
3.7 扩散分布的数值模拟 56
3.8 小结 60
习题 60
参考文献 62
第4章 热氧化 65
4.1 迪尔-格罗夫氧化模型 65
4.2 线性与抛物线速率系数 67
4.3 初始阶段的氧化 71
4.4 SiO2的结构 73
4.5 氧化层的特性 74
4.6 硅衬底及多晶硅氧化过程中掺杂剂的影响 80
4.7 硅的氮氧化物 83
4.8 其他可选的栅绝缘层+ 84
4.9 氧化系统 86
4.10 氧化工艺的数值模拟+ 88
4.11 小结 90
习题 90
参考文献 93
第5章 离子注入 97
5.1 理想化的离子注入系统 97
5.2 库仑散射° 103
5.3 垂直投影射程 103
5.4 沟道效应与横向投影射程 109
5.5 注入损伤 110
5.6 浅结的形成+ 114
5.7 埋层介质+ 116
5.8 离子注入系统的问题和关注点 118
5.9 注入分布的数值模拟+ 119
5.10 小结 121
习题 121
参考文献 123
第6章 快速热处理 127
6.1 灰体辐射、热交换与光吸收 128
6.2 高强度光源与反应腔设计 130
6.3 温度的测量 133
6.4 热塑应力° 136
6.5 杂质的快速热激活 138
6.6 介质的快速热处理 140
6.7 金属硅化物与接触的形成 141
6.8 其他可选的快速热处理系统 143
6.9 小结 144
习题 144
参考文献 145
第3篇 单项工艺2：图形转移
第7章 光学光刻 152
7.1 光学光刻概述 152
7.2 衍射° 156
7.3 调制传输函数与光学曝光 158
7.4 光源系统与空间相干性 161
7.5 接触式与接近式光刻机 166
7.6 投影式光刻机 168
7.7 优选掩模概念+ 175
7.8 表面反射与驻波 178
7.9 对准 179
7.10 小结 180
习题 181
参考文献 182
第8章 光刻胶 185
8.1 光刻胶类型 185
8.2 有机材料与聚合物 185
8.3 DQN正性光刻胶的典型反应 187
8.4 对比度曲线 189
8.5 临界调制传输函数 192
8.6 光刻胶的涂敷与显影 192
8.7 二阶曝光效应 197
8.8 优选的光刻胶与光刻胶工艺+ 200
8.9 小结 203
习题 204
参考文献 206
第9章 非光学光刻技术+ 209
9.1 高能射线与物质之间的相互作用° 209
9.2 直写电子束光刻系统 212
9.3 直写电子束光刻：总结与展望 218
9.4 X射线与EUV光源° 219
9.5 接近式X射线系统 221
9.6 接近式X射线光刻的薄膜型掩模版 223
9.7 EUV光刻 225
9.8 投影式电子束光刻(SCALPEL) 226
9.9 电子束与X射线光刻胶 228
9.10 MOS器件中的辐射损伤 230
9.11 软光刻与纳米压印光刻 232
9.12 小结 235
习题 235
参考文献 236
……