微加工技术工艺原理与实验

本书共分6篇12章，系统介绍了微加工技术工 艺原理和实验教程。本书内容理论和实验相结合， 涵盖了微加工技术工艺中的光刻、刻蚀、薄膜沉积 、氧化和掺杂等工艺。理论部分着重对各种工艺技 术的原理进行阐述。实验部分列举了光刻、刻蚀、 薄膜制备和掺杂四大类工艺的单项实验，器件制造 工艺实验和器件特性测量实验。 本书对初步涉足这一领域的高等院校本科生、 研究生以及相关科研人员、工程技术人员具有很好 的参考价值，可作为高等院校微电子科学与技术、 光电信息科学与工程、电子科学与技术、电子信息 工程等专业本科生或研究生的相关课程教材。

\"陈军，中山大学教授、博士生生导师。长期从事真空微纳电子器件研究工作，讲授“微纳电子器件”“数字电路与逻辑设计”等课程。发表SCI期刊论文250余篇，编著教材一部。主持完成国家自然科学基金委杰出青年基金、国家重点研发计划项目等科研项目。获国家自然科学奖二等奖、全国优秀博士学位论文等奖励。 黄展云，中山大学实验师。长期从事微电子工艺实验室管理和微加工实验教学工作，讲授“微加工工艺实验”“光电器件集成技术实验”等课程。发表教学论文2篇，出版半导体工艺与测试方面教材1部。 张宇，中山大学教授、博士生导师。长期从事微纳加工、微纳电子器件和集成电路装备关键部件等的教学和科研工作，讲授“微加工技术”“微纳电子器件与集成技术”等课程，获校级课程思政示范课和教学成果二等奖。主持国家自然基金面上/青年项目4项，作为学术骨干参与国家重大研究计划项目4项。发表SCI 论文60余篇，申请专利10项，授权6项。 卢星，中山大学副教授、硕士生导师。长期从事半导体材料与器件的教学和科研工作，讲授“微纳电子器件”“微加工工艺实验”“半导体特性表征方法与技术”等课程。发表SCI源刊论文60余篇，主持或参与国家、省部级科研项目10余项，出版化合物半导体方面的全英文著作1部。 王冰，中山大学副教授、博士生导师。长期从事化合物半导体异质外延生长和光电混合集成技术研究，承担本科生的“光电器件集成技术实验”课程教学，积累了丰富的半导体光电器件制造和测试的实验授课经验。近5年发表SCI源刊论文10多篇，承担国家重点研发计划任务2项。 陈晖，博士，中山大学实验师。长期从事集成电路制造和光电子芯片制造的教学和科研工作，讲授“集成电路工艺实验”“微加工工艺实验”等课程。 合著半导体工艺方面的教材1部。\"

第一篇 导论 第1章 集成电路与微纳加工技术 1.1 引言 1.2 集成电路产业发展简史 1.3 集成电路制造的发展路线 1.4 集成电路制造的基本流程 第2章 微加工工艺环境介绍 2.1 微加工工艺环境的建设 2.1.1 洁净室简介 2.1.2 微电子工艺洁净实验室建设 2.2 实验室安全与注意事项 扩展阅读：《洁净室消防安全工作管理条例》 第二篇 单项工艺1：光刻 第3章 光刻技术 3.1 光刻技术介绍 3.2 光学光刻技术 3.2.1 光学曝光原理与方式 3.2.2 光刻的关键指标 3.2.3 分辨率增强技术 3.2.4 光刻胶的类型和特性 3.3 其他的光学曝光技术 3.3.1 极紫外曝光 3.3.2 X射线曝光 3.3.3 激光扫描无掩模曝光 3.3.4 反射镜阵列无掩模曝光 3.3.5 LIGA技术 3.4 非光学光刻技术 第4章 光刻工艺实验 4.1 工艺原理 4.2 光刻工艺 4.3 光刻实例 4.4 光刻图形的检查和表征 4.5 实验报告与数据分析 4.6 思考题 扩展阅读：仪器操作与说明 第三篇 单项工艺2：刻蚀 第5章 等离子体与刻蚀技术 5.1 刻蚀工艺介绍 5.2 刻蚀工艺基础 5.3 湿法刻蚀工艺 5.3.1 介绍 5.3.2 氧化物的湿法刻蚀 5.3.3 硅的湿法刻蚀 5.3.4 氮化物的湿法刻蚀 5.3.5 金属的湿法刻蚀 5.4 等离子体(干法)刻蚀 5.4.1 介绍 5.4.2 等离子体 5.4.3 刻蚀工艺的分类：化学、物理和反应离子刻蚀 5.4.4 等离子体刻蚀机理 5.4.5 等离子体刻蚀的腔室 5.4.6 刻蚀终止点 5.5 等离子体刻蚀工艺 5.5.1 介质的等离子体刻蚀 5.5.2 单晶硅刻蚀 5.5.3 多晶硅刻蚀 5.5.4 金属刻蚀 5.5.5 光刻胶的去除 5.5.6 无图案干法刻蚀工艺 5.5.7 等离子体刻蚀的安全性 5.6 化学机械抛光 5.7 刻蚀工艺受参数影响的变化趋势 5.8 等离子体刻蚀技术的发展 第6章 刻蚀工艺实验 6.1 工艺原理 6.1.1 湿法刻蚀工艺原理 6.1.2 干法刻蚀工艺原理 6.2 湿法刻蚀工艺实验 6.2.1 实验准备 6.2.2 湿法刻蚀工艺流程 6.2.3 实验记录 6.2.4 注意事项 6.3 干法刻蚀工艺实验 6.3.1 实验准备 6.3.2 干法刻蚀工艺流程 6.3.3 实验记录 6.3.4 注意事项 6.4 实验报告与数据分析 6.5 思考题 扩展阅读：仪器操作与说明 第四篇 单项工艺3：薄膜制备 第7章 薄膜制备技术 7.1 薄膜基础知识 7.1.1 微纳电子器件对薄膜的要求 7.1.2 薄膜生长的基础知识 7.1.3 薄膜制备的特性指标 7.2 薄膜沉积技术简介 7.3 物理气相沉积技术 7.3.1 蒸发法 7.3.2 溅射法 7.3.3 蒸发和溅射的镀膜质量和改善方法 7.4 化学气相沉积技术 7.4.1 化学气相沉积的基本知识 7.4.2 化学气相沉积工艺与设备 7.4.3 典型材料的CVD工艺 7.4.4 采用CVD技术制备一维/二维纳米材料 7.4.5 原子层沉积技术 第8章 薄膜制备工艺实验 8.1 工艺原理 8.1.1 磁控溅射工艺原理 8.1.2 等离子增强化学气相沉积工艺原理 8.1.3 原子层沉积工艺原理 8.2 磁控溅射工艺 8.2.1 实验准备 8.2.2 磁控溅射工艺流程 8.2.3 实验记录 8.2.4 注意事项 8.3 化学气相沉积工艺 8.3.1 实验准备 8.3.2 化学气相沉积工艺流程 8.3.3 实验记录 8.3.4 注意事项 8.4 原子层沉积工艺 8.4.1 实验准备 8.4.2 原子层沉积工艺流程 8.4.3 实验记录 8.4.4 注意事项 8.5 实验报告与数据分析 8.6 思考题 扩展阅读：仪器操作与说明 第五篇 单项工艺4：掺杂 第9章 热处理和离子注入 9.1 热处理工艺 9.1.1 介绍 9.1.2 热处理系统 9.2 氧化工艺 9.2.1 介绍 9.2.2 氧化工艺的应用 9.2.3 氧化前清洗 9.2.4 热氧化的速率 9.2.5 干法氧化 9.2.6 湿法氧化 9.2.7 高压氧化 9.2.8 氧化层的测量 9.2.9 氧化工艺的发展 9.3 扩散掺杂工艺 9.3.1 介绍 9.3.2 扩散工艺步骤 9.3.3 掺杂的测量 9.4 离子注入掺杂工艺 9.4.1 介绍 9.4.2 离子注入的优点 9.4.3 离子注入基础 9.4.4 离子注入系统 9.4.5 离子注入的安全问题 9.5 热退火工艺 9.5.1 离子注入后的热退火