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半導體晶元和製造(理論和工藝實用指南)/集成電路科學與工程叢書

  • 作者：(美)廉亞光|責編:劉星寧|譯者:師靜
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111735519
  • 出版日期：2023/10/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：213
人民幣：RMB 99 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是一本實用而先進的關於半導體晶元理論、製造和工藝設計的書籍。本書對半導體製造工藝和所需設備的解釋是基於它們所遵守的基本的物理、化學和電路的規律來進行的，以便讀者無論到達世界哪個地方的潔凈室，都能儘快了解所使用的工藝和設備，並知道使用哪些設備、採用何種工藝來實現他們的設計和製造目標。本書理論結合實際，大部分的描述均圍繞著實際設備和工藝展開，並配有大量的設備圖、製造工藝示意圖和半導體晶元結構圖。本書主要包括如下主題：基本概念，例如等離子設備中的阻抗失配和理論，以及能帶和Clausius-Clapeyron方程；半導體器件和製造設備的基礎知識，包括直流和交流電路、電場、磁場、諧振腔以及器件和設備中使用的部件；晶體管和集成電路，包括雙極型晶體管、結型場效應晶體管和金屬一半導體場效應晶體管；晶元製造的主要工藝，包括光刻、金屬化、反應離子刻蝕（RIE）、等離子體增強化學氣相沉積（PECVD）、熱氧化和注入等；工藝設計和解決問題的技巧，例如如何設計干法刻蝕配方，以及如何解決在博世工藝中出現的微米草問題。
    本書概念清晰，資料豐富，內容先進，可作為微電子學與固體電子學、電子科學與技術、集成電路工程等專業的研究生和高年級本科生的教學參考書，也可供相關領域的工程技術人員參考。
作者介紹
(美)廉亞光|責編:劉星寧|譯者:師靜
    廉亞光先生是美國伊利諾伊大學香檳分校何倫亞克微納米技術實驗室的研發工程師。在近20年的工作經歷中，他培訓了上千名學生使用半導體製造設備。在廉先生來美國之前，他在中國河北半導體研究所工作了13年。在研究所期間，他負責管理一條半導體加工線，從離子注入到封裝；與此同時，他還從事一部分集成電路設計工作。在半導體領域30多年的工作經歷，使得廉先生對製造工藝中的關鍵點有著深刻的理解，在理論和設備方面有著深厚的知識。
目錄
前言
第1章  基本概念的引入
  1.1  什麼是晶元
  1.2  歐姆定律和電阻率
  1.3  導體、緣體和半導體
  參考文獻
第2章  理論簡介
  2.1  量子力學的產生
  2.2  能帶
  參考文獻
第3章  早期無線電通信
  3.1  電報技術
  3.2  電子管
  參考文獻
第4章  電路的基本知識
  4.1  電路及其元件
  4.2  電場
  4.3  磁場
  4.4  交流電
第5章  半導體的進一步探討和二管
  5.1  半導體的能帶
  5.2  半導體摻雜
  5.3  半導體二管
  參考文獻
第6章  晶體管和集成電路
  6.1  雙型晶體管
  6.2  結型場效應晶體管
  6.3  金屬-半導體場效應晶體管
  6.4  金屬-絕緣層-半導體場效應晶體管
  參考文獻
第7章  半導體工業的發展歷程
  7.1  半導體產品及結構簡介
  7.2  半導體工業發展簡史
  7.3  晶體管和硅晶圓尺寸的變化
  7.4  潔凈室
  7.5  平面工藝
  參考文獻
第8章  半導體光子器件
  8.1  發光器件和發光原理
  8.2  發光二管
  8.3  半導體二管激光器
    8.3.1  諧振腔
    8.3.2  光的反射和折射
    8.3.3  異質結材料
    8.3.4  粒子數反轉和閾值電流密度
  參考文獻
第9章  半導體光探測和光電池
  9.1  數字照相機和電荷耦合器件
  9.2  光電導器
  9.3  晶體管激光器

  9.4  太陽能電池
  參考文獻
第10章  硅晶圓的製造
  10.1  從硅石到多晶硅
  10.2  化學反應
  10.3  拉單晶
  10.4  拋光和切片
  參考文獻
第11章  工藝的基本知識
  11.1  集成電路的結構
  11.2  光學系統的解析度
  11.3  為什麼在工藝中使用等離子體
  參考文獻
第12章  光刻工藝
  12.1  光刻工藝的步驟
    12.1.1  清洗
    12.1.2  脫水烘乾
    12.1.3  塗膠
    12.1.4  前烘
    12.1.5  對位和曝光
    12.1.6  顯影
    12.1.7  檢查
    12.1.8  堅膜
    12.1.9  去膠膜
  12.2  光刻掩膜版對點陣圖形的設計
  12.3  當代光刻機技術
  參考文獻
第13章  介質膜的生長
  13.1  二氧化硅膜的生長
    13.1.1  二氧化硅的熱氧化工藝
    13.1.2  LTO工藝
    13.1.3  二氧化硅PECVD工藝
    13.1.4  在APCVD系統中進行TEOS+O3的沉積
  13.2  氮化硅膜的生長
    13.2.1  LPCVD
    13.2.2  氮化硅PECVD工藝
  13.3  原子層沉積技術
  參考文獻
第14章  刻蝕和反應離子刻蝕（RIE）系統介紹
  14.1  濕法刻蝕
  14.2  干法刻蝕中的RIE系統
    14.2.1  RIE工藝流程和設備結構
    14.2.2  工藝室
    14.2.3  真空泵
    14.2.4  射頻電源和匹配電路
    14.2.5  氣瓶和質量流量計
    14.2.6  加熱和冷卻
  參考文獻
第15章  干法刻蝕的進一步探討
  15.1  RIE的刻蝕界面

    15.1.1  情形
    15.1.2  情形
  15.2  RIE刻蝕速率
  15.3  Ⅲ-Ⅴ族半導體和金屬的干法刻蝕
  15.4  刻蝕界面的控制
    15.4.1  光刻膠窗口的形狀對刻蝕界面的影響
    15.4.2  碳對刻蝕速率和截面的影響
  15.5  其他問題
    15.5.1  RIE和PECVD的區別
    15.5.2  Si和SiO2干法刻蝕的區別
  15.6  電感耦合等離子體（ICP）技術和博世工藝
    15.6.1  電感耦合等離子體技術
    15.6.2  博世工藝
  參考文獻
第16章  金屬工藝
  16.1  熱蒸發技術
  16.2  電子束蒸發技術
  16.3  磁控濺射技術
  16.4  熱和電子束蒸發與磁控濺射的主要區別
  16.5  金屬的剝離工藝
  16.6  金屬的選擇和合金工藝
    16.6.1  金屬的選擇
    16.6.2  金屬的合金
  參考文獻
第17章  摻雜工藝
  17.1  摻雜的基本介紹
  17.2  擴散的基本原理
  17.3  熱擴散
  17.4  雜質在SiO2內的擴散和再分佈
  17.5  小SiO2掩蔽層厚度
  17.6  雜質在SiO2掩蔽膜下的分佈
  17.7  擴散雜質源
  17.8  擴散層的參數
  17.9  四探針測試方塊電阻
  17.10  離子注入工藝
  17.11  離子注入的理論分析
  17.12  注入后雜質的分佈
  17.13  注入雜質的種類和劑量
  17.14  掩蔽膜的小厚度
  17.15  火工藝
  17.16  埋層注入
    17.16.1  通過掩蔽層的注入
    17.16.2  SOI製備
  參考文獻
第18章  工藝控制監測、晶元封裝及其他問題
  18.1  介質膜質量檢測
  18.2  歐姆接觸檢測
  18.3  金屬之間的接觸
  18.4  導電溝道控制
  18.5  晶元測試

  18.6  划片
  18.7  封裝
  18.8  設備使用時的作範圍
  18.9  低κ和高κ介質
    18.9.1  銅互連和低κ介質
    18.9.2  量子隧道效應和高κ介質
  18.10  結語
  參考文獻

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