現(xiàn)代集成電路制造技術

第1章硅（Si）晶片處理概論1
1.1簡介1
1.2超大規(guī)模集成電路的產(chǎn)生2
1.3潔凈室4
1.4半導體材料7
1.5晶體結構8
1.6晶體缺陷10
1.7硅的屬性及其提純14
1.8單晶硅制造15
1.8.1直拉法晶體生長技術16
1.8.2區(qū)熔技術20
1.9硅整形21
1.10晶片加工注意事項24
1.11本章小結25
習題25
參考文獻25
第2章外延29
2.1簡介29
2.2液相外延30
2.3氣相外延/化學氣相沉積33
2.3.1生長模型及理論34
2.3.2生長化學35
2.3.3摻雜36
2.3.4反應裝置38
2.4缺陷38
2.5化學氣相沉積硅外延的技術問題40
2.5.1均勻性/質量40
2.5.2埋層圖案轉移40
2.6自摻雜44
2.7選擇性外延45
2.8低溫外延45
2.9物理氣相沉積46
2.10絕緣體上硅（SOI）49
2.11藍寶石上硅（SOS）50
2.12二氧化硅基硅51
2.13本章小結51
習題52
參考文獻52
第3章氧化55
3.1簡介55
3.2生長和動力學57
3.2.1干法氧化58
3.2.2濕法氧化58
3.3硅氧化層的生長速率60
3.4雜質對氧化速率的影響64
3.5氧化層性質65
3.6氧化層電荷66
3.7氧化技術67
3.8氧化層厚度測量68
3.9氧化爐70
3.10本章小結72
習題72
參考文獻73
第4章光刻75
4.1簡介75
4.2光學光刻77
4.3接觸式光學光刻77
4.4接近式光學光刻78
4.5投影式光學光刻79
4.6掩模82
4.7光掩模制造83
4.8相移掩模84
4.9光刻膠85
4.10圖案轉移88
4.11基于粒子的光刻90
4.11.1電子束光刻90
4.11.2電子物質相互作用91
4.12離子束光刻93
4.13紫外光刻94
4.14X射線光刻95
4.15光刻技術的比較97
4.16本章小結98
習題98
參考文獻99
第5章蝕刻102
5.1簡介102
5.2蝕刻參數(shù)102
5.3濕法蝕刻工藝103
5.4硅蝕刻105
5.5二氧化硅蝕刻107
5.6鋁蝕刻108
5.7干法蝕刻工藝109
5.8等離子蝕刻工藝109
5.8.1等離子化學蝕刻工藝111
5.8.2濺射蝕刻工藝112
5.8.3反應離子蝕刻（RIE）工藝112
5.9電感耦合等離子體蝕刻（ICP）113
5.10干法蝕刻（等離子蝕刻）和濕法蝕刻的優(yōu)缺點114
5.11蝕刻反應實例114
5.12剝離116
5.13本章小結118
習題118
參考文獻118
第6章擴散124
6.1簡介124
6.2擴散的原子機制125
6.2.1置換擴散125
6.2.2間隙擴散125
6.3菲克擴散定律126
6.4擴散分布128
6.4.1恒定源濃度分布128
6.4.2有限源擴散或高斯擴散130
6.5兩步擴散工藝131
6.5.1本征和非本征擴散132
6.5.2銻在硅中的擴散率133
6.5.3砷在硅中的擴散率134
6.5.4硼在硅中的擴散率134
6.5.5磷在硅中的擴散率136
6.6發(fā)射極推進效應137
6.7場輔助擴散138
6.8擴散系統(tǒng)139
6.9氧化物掩模143
6.10氧化物生長過程中的雜質再分布144
6.11橫向擴散146
6.12多晶硅中的擴散146
6.13測量技術147
6.13.1染色147
6.13.2電容電壓（CV）圖148
6.13.3四探針（FPP）148
6.13.4二次離子質譜（SIMS）149
6.13.5擴展電阻探針（SRP）149
6.14本章小結150
習題150
參考文獻150
第7章離子注入154
7.1簡介154
7.2離子注入機156
7.2.1氣體系統(tǒng)156
7.2.2電機系統(tǒng)156
7.2.3真空系統(tǒng)157
7.2.4控制系統(tǒng)157
7.2.5射線系統(tǒng)157
7.3離子注入阻止機制159
7.4離子注入的射程與分布161
7.5掩模厚度163
7.6離子注入摻雜輪廓164
7.7退火166
7.7.1爐內退火166
7.7.2快速熱退火（RTA）167
7.8淺結形成169
7.8.1低能量注入169
7.8.2斜離子束170
7.8.3硅化物與多晶硅注入170
7.9高能量注入171
7.10埋層絕緣層172
7.11本章小結173
習題173
參考文獻174
第8章薄膜沉積：電介質、多晶硅和金屬化179
8.1簡介179
8.2物理氣相沉積（PVD）180
8.2.1蒸發(fā)180
8.2.2濺射181
8.3化學氣相沉積（CVD）182
8.4二氧化硅185
8.5氮化硅188
8.6多晶硅190
8.7金屬化處理191
8.8金屬化技術在VLSI中的應用192
8.9金屬化選擇193
8.10銅金屬化194
8.11鋁金屬化194
8.12金屬化工藝196
8.13沉積方法197
8.14沉積裝置198
8.15剝離過程199
8.16多層金屬化199
8.17金屬薄膜的特性201
8.18本章小結204
習題204
參考文獻205
第9章封裝207
9.1簡介207
9.2封裝類型208
9.3封裝設計注意事項210
9.4集成電路封裝211
9.5VLSI組裝技術214
9.6良品率216
9.7本章小結218
習題218
參考文獻218
第10章VLSI工藝集成220
10.1簡介220
10.2IC加工的基本考慮220
10.3nMOS集成電路技術222
10.4CMOS集成電路技術224
10.4.1n阱工藝224
10.4.2p阱工藝225
10.4.3雙阱工藝227
10.5雙極IC技術227
10.6Bi-CMOS工藝229
10.7Bi-CMOS制造230
10.8鰭式場效應晶體管（FinFET）231
10.9單片集成電路和混合集成電路233
10.10集成電路制造/生產(chǎn)234
10.11制造設備235
10.12本章小結236
習題236
參考文獻236
附錄239
附錄AGe和Si在300K下的性能239
附錄B符號表240
附錄C常用物理常數(shù)241
附錄D誤差函數(shù)的一些性質242
附錄E中英文術語對照表245