集成電路製造工藝與模擬/集成電路設計與集成系統叢書
內容大鋼
本書內容涵蓋集成電路製造工藝及模擬模擬知識。詳細介紹了集成電路的發展史及產業發展趨勢、集成電路製造工藝流程及模擬模擬基礎、集成電路製造的材料及相關環境、晶圓的製備與加工;具體講解了氧化、淀積、金屬化、光刻、刻蝕、離子注入、平坦化等關鍵工藝步驟的理論,對氧化、光刻、離子注入等步驟進行工藝模擬模擬,對關鍵的光刻工藝進行虛擬操作模擬;以NMOS器件為例,介紹了基本CMOS工藝流程及其模擬過程。
本書理論和實踐相結合,不僅講解了集成電路製造工藝及其理論知識,還通過工藝模擬軟體及虛擬操作模擬,使讀者親身感受關鍵的工藝步驟。
本書可作為集成電路設計與集成系統、微電子科學與工程等專業的教材,也可供半導體行業從事晶元製造與加工的工程技術人員學習參考。
作者介紹
編者:孫曉東//律博//宋文斌|責編:毛振威//賈娜
目錄
第1章 導論
1.1 引言
1.2 集成電路的發展歷史
1.2.1 從分立元件到集成電路
1.2.2 集成電路時代劃分
1.2.3 摩爾定律的終結?
1.3 集成電路產業的發展
1.3.1 集成電路產業鏈
1.3.2 產業模式
習題
第2章 集成電路製造技術及模擬器
2.1 引言
2.2 集成電路製造技術
2.2.1 集成電路製造的階段劃分
2.2.2 集成電路製造工藝流程
2.2.3 集成電路製造的發展趨勢
2.3 工藝模擬器
2.3.1 ATHENA概述
2.3.2 工藝模擬模擬流程
2.4 虛擬操作模擬器
2.4.1 虛擬操作模擬概述
2.4.2 虛擬操作基礎
習題
第3章 集成電路製造材料和化學品及沾污控制
3.1 引言
3.2 材料
3.2.1 半導體
3.2.2 硅材料
3.2.3 三代半導體材料
3.3 化學品
3.3.1 液體
3.3.2 氣體
3.4 沾污控制
3.4.1 沾污雜質的分類
3.4.2 凈化間沾污與控制
3.4.3 硅的濕法清洗
習題
第4章 晶圓製備與加工
4.1 引言
4.2 半導體硅製備
4.3 晶體生長
4.3.1 直拉法
4.3.2 區熔法
4.4 晶圓加工與設備
4.4.1 整形
4.4.2 切片
4.4.3 磨片與倒角
4.4.4 刻蝕
4.4.5 拋光
4.4.6 清洗
4.4.7 矽片評估
4.4.8 包裝
習題
第5章 氧化工藝及模擬
5.1 引言
5.1.1 氧化的概念
5.1.2 二氧化硅膜的性質
5.1.3 二氧化硅膜的用途
5.2 氧化工藝
5.2.1 熱氧化方法
5.2.2 熱氧化原理
5.2.3 氧化工藝流程
5.3 氧化設備
5.3.1 ?式爐
5.3.2 立式爐
5.3.3 快速熱處理設備
5.4 氧化工藝模擬
5.4.1 參數介紹
5.4.2 模擬運行
習題
第6章 淀積工藝及模擬
6.1 引言
6.1.1 金屬層和介質層
6.1.2 薄膜淀積的概念
6.1.3 薄膜特性
6.1.4 薄膜生長階段
6.1.5 薄膜淀積技術
6.2 淀積工藝
6.2.1 化學氣相淀積
6.2.2 原子層淀積
6.2.3 外延工藝
6.3 淀積設備
6.3.1 APCVD
6.3.2 LPCVD
6.3.3 等離子體輔助CVD
6.4 淀積工藝模擬
6.4.1 參數介紹
6.4.2 模擬運行
習題
第7章 金屬化工藝及模擬
7.1 引言
7.1.1 金屬化的概念
7.1.2 金屬化的作用
7.2 金屬化工藝
7.2.1 金屬化的類型
7.2.2 金屬淀積
7.2.3 傳統金屬化流程
7.2.4 雙大馬士革流程
7.3 金屬化工藝設備
7.3.1 蒸發設備
7.3.2 濺射設備
7.3.3 CVD設備
7.4 金屬化工藝模擬
7.4.1 參數介紹
7.4.2 模擬運行
習題
第8章 光刻工藝及模擬
8.1 引言
8.1.1 光刻的概念及目的
8.1.2 光刻的主要參數
8.1.3 光源
8.1.4 掩模版
8.1.5 光刻膠
8.1.6 正性光刻和負性光刻
8.2 光刻工藝步驟
8.2.1 氣相成底膜
8.2.2 旋轉塗膠
8.2.3 軟烘
8.2.4 對準和曝光
8.2.5 曝光后烘焙
8.2.6 顯影
8.2.7 堅膜烘焙
8.2.8 顯影后檢查
8.3 光刻工藝設備
8.3.1 光刻技術的發展歷程
8.3.2 接觸式/接近式光刻機
8.3.3 分步重複光刻機
8.3.4 步進掃描光刻機
8.3.5 浸沒式光刻機
8.3.6 極紫外光刻機
8.3.7 電子束光刻系統
8.3.8 晶圓勻膠顯影設備
8.3.9 濕法去膠系統
8.4 下一代光刻技術
8.5 光刻工藝模擬
8.5.1 參數介紹
8.5.2 模擬運行
8.6 光刻工藝虛擬操作
8.6.1 氣相成底膜虛擬操作
8.6.2 旋轉塗膠模擬操作
8.6.3 軟烘模擬操作
8.6.4 對準和曝光模擬操作
8.6.5 曝光后烘焙模擬操作
8.6.6 顯影模擬操作
8.6.7 堅膜烘焙模擬操作
8.6.8 顯影后檢查模擬操作
習題
第9章 刻蝕工藝及模擬
9.1 引言
9.1.1 刻蝕的概念
9.1.2 刻蝕的參數
9.2 刻蝕工藝
9.2.1 干法刻蝕
9.2.2 濕法刻蝕
9.3 刻蝕工藝設備
9.3.1 反應離子刻蝕
9.3.2 等離子體刻蝕
9.3.3 電感耦合等離子體刻蝕
9.4 刻蝕工藝模擬
9.4.1 參數介紹
9.4.2 模擬運行
習題
第10章 離子注入工藝及模擬
10.1 引言
10.2 擴散
10.2.1 擴散原理
10.2.2 擴散工藝
10.3 離子注入
10.3.1 基本原理
10.3.2 離子注入主要參數
10.4 離子注入工藝設備
10.4.1 擴散工藝設備
10.4.2 離子注入工藝設備
10.5 擴散工藝模擬
10.5.1 參數介紹
10.5.2 模擬運行
10.6 離子注入工藝模擬
10.6.1 參數介紹
10.6.2 模擬運行
習題
第11章 化學機械平坦化工藝及模擬
11.1 引言
11.2 傳統平坦化工藝
11.2.1 反刻
11.2.2 玻璃迴流
11.2.3 旋塗膜層
11.3 化學機械平坦化工藝
11.4 平坦化工藝設備
11.5 平坦化工藝模擬
11.5.1 參數介紹
11.5.2 模擬運行
習題
第12章 NMOS工藝模擬及模擬
12.1 引言
12.2 NMOS工藝模擬
12.2.1 結構初始化
12.2.2 定義襯底
12.2.3 柵極氧化
12.2.4 離子注入
12.2.5 多晶硅柵淀積
12.2.6 多晶硅柵刻蝕
12.2.7 多晶硅氧化
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