现代集成电路制造技术

1、本书详细介绍了半导体芯片制造过程中的主要工艺，包括：晶片制备、外延、氧化、光刻、蚀刻、扩散、离子注入、薄膜沉积、封装以及VLSI工艺集成等。 2、涵盖了集成电路制造工艺流程中所有主要步骤的理论和实践。 3、图文并茂，内容全面，理论与实践紧密结合，可以帮助读者迅速了解集成电路制造技术的关键工艺。

本书详细介绍了半导体芯片制造中的晶片制备、外延、氧化、光刻、蚀刻、扩散、离子注入、薄膜沉积、封装以及VLSI工艺集成等内容，涵盖了集成电路制造工艺流程中主要步骤。本书图文并茂，内容全面，理论与实践紧密结合，有助于从事集成电路和半导体相关工作的技术人员迅速了解集成电路制造技术的关键工艺。 本书可供半导体制造领域从业者阅读，也可供高校微电子、集成电路等相关专业教学参考。

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第1章硅（Si）晶片处理概论1 1.1简介1 1.2超大规模集成电路的产生2 1.3洁净室4 1.4半导体材料7 1.5晶体结构8 1.6晶体缺陷10 1.7硅的属性及其提纯14 1.8单晶硅制造15 1.8.1直拉法晶体生长技术16 1.8.2区熔技术20 1.9硅整形21 1.10晶片加工注意事项24 1.11本章小结25 习题25 参考文献25 第2章外延29 2.1简介29 2.2液相外延30 2.3气相外延/化学气相沉积33 2.3.1生长模型及理论34 2.3.2生长化学35 2.3.3掺杂36 2.3.4反应装置38 2.4缺陷38 2.5化学气相沉积硅外延的技术问题40 2.5.1均匀性/质量40 2.5.2埋层图案转移40 2.6自掺杂44 2.7选择性外延45 2.8低温外延45 2.9物理气相沉积46 2.10绝缘体上硅（SOI）49 2.11蓝宝石上硅（SOS）50 2.12二氧化硅基硅51 2.13本章小结51 习题52 参考文献52 第3章氧化55 3.1简介55 3.2生长和动力学57 3.2.1干法氧化58 3.2.2湿法氧化58 3.3硅氧化层的生长速率60 3.4杂质对氧化速率的影响64 3.5氧化层性质65 3.6氧化层电荷66 3.7氧化技术67 3.8氧化层厚度测量68 3.9氧化炉70 3.10本章小结72 习题72 参考文献73 第4章光刻75 4.1简介75 4.2光学光刻77 4.3接触式光学光刻77 4.4接近式光学光刻78 4.5投影式光学光刻79 4.6掩模82 4.7光掩模制造83 4.8相移掩模84 4.9光刻胶85 4.10图案转移88 4.11基于粒子的光刻90 4.11.1电子束光刻90 4.11.2电子物质相互作用91 4.12离子束光刻93 4.13紫外光刻94 4.14X射线光刻95 4.15光刻技术的比较97 4.16本章小结98 习题98 参考文献99 第5章蚀刻102 5.1简介102 5.2蚀刻参数102 5.3湿法蚀刻工艺103 5.4硅蚀刻105 5.5二氧化硅蚀刻107 5.6铝蚀刻108 5.7干法蚀刻工艺109 5.8等离子蚀刻工艺109 5.8.1等离子化学蚀刻工艺111 5.8.2溅射蚀刻工艺112 5.8.3反应离子蚀刻（RIE）工艺112 5.9电感耦合等离子体蚀刻（ICP）113 5.10干法蚀刻（等离子蚀刻）和湿法蚀刻的优缺点114 5.11蚀刻反应实例114 5.12剥离116 5.13本章小结118 习题118 参考文献118 第6章扩散124 6.1简介124 6.2扩散的原子机制125 6.2.1置换扩散125 6.2.2间隙扩散125 6.3菲克扩散定律126 6.4扩散分布128 6.4.1恒定源浓度分布128 6.4.2有限源扩散或高斯扩散130 6.5两步扩散工艺131 6.5.1本征和非本征扩散132 6.5.2锑在硅中的扩散率133 6.5.3砷在硅中的扩散率134 6.5.4硼在硅中的扩散率134 6.5.5磷在硅中的扩散率136 6.6发射极推进效应137 6.7场辅助扩散138 6.8扩散系统139 6.9氧化物掩模143 6.10氧化物生长过程中的杂质再分布144 6.11横向扩散146 6.12多晶硅中的扩散146 6.13测量技术147 6.13.1染色147 6.13.2电容电压（CV）图148 6.13.3四探针（FPP）148 6.13.4二次离子质谱（SIMS）149 6.13.5扩展电阻探针（SRP）149 6.14本章小结150 习题150 参考文献150 第7章离子注入154 7.1简介154 7.2离子注入机156 7.2.1气体系统156 7.2.2电机系统156 7.2.3真空系统157 7.2.4控制系统157 7.2.5射线系统157 7.3离子注入阻止机制159 7.4离子注入的射程与分布161 7.5掩模厚度163 7.6离子注入掺杂轮廓164 7.7退火166 7.7.1炉内退火166 7.7.2快速热退火（RTA）167 7.8浅结形成169 7.8.1低能量注入169 7.8.2斜离子束170 7.8.3硅化物与多晶硅注入170 7.9高能量注入171 7.10埋层绝缘层172 7.11本章小结173 习题173 参考文献174 第8章薄膜沉积：电介质、多晶硅和金属化179 8.1简介179 8.2物理气相沉积（PVD）180 8.2.1蒸发180 8.2.2溅射181 8.3化学气相沉积（CVD）182 8.4二氧化硅185 8.5氮化硅188 8.6多晶硅190 8.7金属化处理191 8.8金属化技术在VLSI中的应用192 8.9金属化选择193 8.10铜金属化194 8.11铝金属化194 8.12金属化工艺196 8.13沉积方法197 8.14沉积装置198 8.15剥离过程199 8.16多层金属化199 8.17金属薄膜的特性201 8.18本章小结204 习题204 参考文献205 第9章封装207 9.1简介207 9.2封装类型208 9.3封装设计注意事项210 9.4集成电路封装211 9.5VLSI组装技术214 9.6良品率216 9.7本章小结218 习题218 参考文献218 第10章VLSI工艺集成220 10.1简介220 10.2IC加工的基本考虑220 10.3nMOS集成电路技术222 10.4CMOS集成电路技术224 10.4.1n阱工艺224 10.4.2p阱工艺225 10.4.3双阱工艺227 10.5双极IC技术227 10.6Bi-CMOS工艺229 10.7Bi-CMOS制造230 10.8鳍式场效应晶体管（FinFET）231 10.9单片集成电路和混合集成电路233 10.10集成电路制造/生产234 10.11制造设备235 10.12本章小结236 习题236 参考文献236 附录239 附录AGe和Si在300K下的性能239 附录B符号表240 附录C常用物理常数241 附录D误差函数的一些性质242 附录E中英文术语对照表245