集成电路芯片制造

   本书共11章，内容包括集成电路芯片制造概述、衬底材料硅晶片结构及制备、常见微电子器件的结构、集成电路芯片的制造工艺、硅片的沾污与清洗、光刻工艺、刻蚀工艺、掺杂工艺、薄膜生长工艺、表面钝化等，从理论到工艺方法进行了详细介绍。很后用集成电路芯片生产实例将各工艺环节串联起来，给读者一个完整的工艺概念。同时各章配了真实的生产操作视频，用二维码链接，帮助学生从理论到实践的认知。

本书可作为微电子专业本科及大专教材，也可作为微电子专业教师或技术人员入职培训用书，还可作为微电子技术人员的参考用书。

  

第1章概述

1.1微电子器件发展历程

1.1.1电子管的诞生

1.1.2晶体管的诞生

1.1.3集成电路时代

1.2衬底材料的制备

1.3微电子技术发展现状

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第2章衬底材料

2.1常用半导体材料

2.1.1元素半导体材料

2.1.2化合物半导体材料

2.2硅单晶制备技术

2.3硅中的晶体缺陷

2.4硅片制备

2.4.1整型处理

2.4.2单晶切割

2.4.3研磨

2.4.4刻蚀和抛光

2.4.5清洗

2.4.6硅片检查及包装

2.5砷化镓晶体生长技术简介

2.6质量控制

2.7小结

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第3章微电子器件结构

3.1微芯片中的电阻器

3.2微芯片中的电容器

3.3微芯片中的晶体管

3.3.1标准双极型工艺二极管

3.3.2基于CMOS工艺和BiCMOS工艺的二极管

3.3.3标准双极型工艺三极管

3.3.4基于CMOS工艺和BiCMOS工艺的三极管

3.3.5MOS晶体管

3.4小结

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第4章芯片制造工艺

4.1双极型工艺

4.2CMOS工艺

4.3BiCMOS工艺

4.4小结

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第5章半导体制造中的沾污控制

5.1沾污对器件性能的影响

5.2沾污的类型

5.3沾污的控制

5.3.1环境的控制

5.3.2工艺控制

5.3.3硅片湿法清洗实例分析

5.3.4常用金属材料和器皿的清洗

5.4小结

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第6章光刻工艺

6.1光致抗蚀剂

6.2光学光刻工艺原理

6.2.1气相成底膜

6.2.2涂胶和前烘

6.2.3对准和曝光

6.2.4显影和坚膜

6.3其他曝光技术简介

6.4质量控制

6.5小结

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第7章刻蚀工艺

7.1刻蚀参数

7.1.1刻蚀速率

7.1.2刻蚀剖面

7.1.3刻蚀偏差

7.1.4刻蚀选择比

7.1.5刻蚀残留物

7.2湿法化学腐蚀

7.2.1硅和多晶硅的腐蚀

7.2.2二氧化硅的腐蚀

7.2.3氮化硅的腐蚀

7.2.4铝和铝合金的腐蚀

7.3干法化学刻蚀

7.3.1刻蚀机理

7.3.2等离子体刻蚀系统

7.3.3介质干法刻蚀

7.3.4硅和多晶硅的干法刻蚀

7.3.5金属的干法刻蚀

7.4光刻胶的去除

7.4.1湿法去胶

7.4.2干法去除

7.5刻蚀质量控制

7.6小结

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第8章掺杂工艺

8.1掺杂工艺概述

8.2扩散原理及方法

8.2.1扩散原理

8.2.2扩散方法

8.3横向扩散

8.4扩散质量控制

8.5离子注入工艺原理

8.5.1离子注入机

8.5.2注入离子在晶格中的运动

8.5.3离子注入的杂质分布

8.5.4沟道效应

8.6注入损伤和退火

8.7注入质量控制

8.8小结

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第9章薄膜生长工艺

9.1二氧化硅膜的制备

9.1.1二氧化硅膜的用途

9.1.2二氧化硅膜的结构及性质

9.1.3高温制备二氧化硅薄膜的方法

9.1.4热氧化过程中杂质再分布

9.1.5二氧化硅薄膜的质量控制

9.1.6化学气相淀积(CVD)制备二氧化硅膜

9.2多晶硅(POS)介质膜的制备

9.3氮化硅(Si3N4)介质薄膜

9.4外延生长技术

9.4.1硅气相外延的生长机理

9.4.2硅气相外延生长速率

9.4.3硅气相外延层中的掺杂

9.4.4硅气相外延生长过程中的二级效应

9.5氯化氢气相抛光

9.6典型硅气相外延工艺

9.7外延层质量控制

9.8小结

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第10章表面钝化

10.1Si-SiO2系统

10.1.1Si-SiO2系统中的电荷

10.1.2Si-SiO2系统中的电荷对器件性能的影响

10.1.3Si-SiO2结构性质的测试分析

10.2主要的钝化方法

10.2.1集成电路钝化的一般步骤

10.2.2掺氯氧化

10.2.3磷硅玻璃(PSG)和硼磷硅玻璃(BPSG)钝化

10.2.4氮化硅(Si3N4)钝化膜

10.2.5氧化铝(Al2O3)钝化膜

10.2.6聚酰亚胺(PI)钝化膜

10.3钝化膜质量控制

10.4小结

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第11章集成电路芯片生产实例： 双极型集成电路芯片的制造

思考

参考文献