半導體芯片和製造：理論和工藝實用指南


	一本實用而優秀的關於半導體晶片理論、製造和工藝設計的書籍。《半導體晶片和製造——理論和工藝實用指南》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淨室，都能儘快瞭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。《半導體晶片和製造——理論和工藝實用指南》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片結構圖。《半導體晶片和製造——理論和工藝實用指南》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；電晶體和積體電路，包括雙極型電晶體、結型場效應電晶體和金屬?半導體場效應電晶體；晶片製造的主要工藝，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，例如如何設計幹法刻蝕配方，以及如何解決在博世工藝中出現的微米草問題。《半導體晶片和製造——理論和工藝實用指南》概念清晰，資料豐富，內容實用，可作為微電子學與固體電子學、電子科學與技術、積體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。



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	目錄前言第1章　基本概念的引入 1.1　什麼是晶片 1.2　歐姆定律和電阻率 1.3　導體、絕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極體 5.1　半導體的能帶 5.2　半導體摻雜 5.3　半導體二極體參考文獻第6章　電晶體和積體電路 6.1　雙極型電晶體 6.2　結型場效應電晶體 6.3　金屬?半導體場效應電晶體 6.4　金屬?絕緣層?半導體場效應電晶體參考文獻第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　電晶體和矽晶圓尺寸的變化 7.4　潔淨室 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　發光二極體 8.3　半導體二極體雷射器 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　數位照相機和電荷耦合器件 9.2　光電導器 9.3　電晶體雷射器 9.4　太陽能電池參考文獻第10章　矽晶圓的製造 10.1　從矽石到多晶矽 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　積體電路的結構 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　光刻掩膜版對位元圖形的設計 12.3　當代光刻機技術參考文獻第13章　介質膜的生長 13.1　二氧化矽膜的生長 13.1.1　二氧化矽的熱氧化工藝 13.1.2　LTO工藝 13.1.3　二氧化矽PECVD工藝 13.1.4　在APCVD系統中進行TEOS O3的沉積 13.2　氮化矽膜的生長 13.2.1　LPCVD 13.2.2　氮化矽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　幹法刻蝕中的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　氣瓶和品質流量計 14.2.6　加熱和冷卻參考文獻第15章　幹法刻蝕的進一步探討 15.1　RIE的刻蝕介面 15.1.1　情形1 15.1.2　情形2 15.2　RIE刻蝕速率 15.3　Ⅲ-Ⅴ族半導體和金屬的幹法刻蝕 15.4　刻蝕介面的控制 15.4.1　光刻膠視窗的形狀對刻蝕介面的影響 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幹法刻蝕的區別 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　最小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　注入後雜質的分佈 17.13　注入雜質的種類和劑量 17.14　掩蔽膜的最小厚度 17.15　退火工藝 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、晶片封裝及其他問題 18.1　介質膜品質檢測 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　晶片測試 18.6　劃片 18.7　封裝 18.8　設備使用時的操作範圍 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