本教材簡要介紹了半導體器件基本結構、半導體器件工藝的發(fā)展歷史、半導體材料基本性質及半導體制造中使用的化學品，以典型的CMOS管的制造實例為基礎介紹了集成電路的制造過程及制造過程中對環(huán)境的要求及污染的控制。重點介紹了包括清洗、氧化、化學氣相淀積、金屬化、光刻、刻蝕、摻雜、平坦化幾大集成電路制造工藝的工藝原理工藝過程，工藝設備、工藝參數(shù)、質量控制及工藝模擬的相關內容。
目前集成電路產業(yè)的發(fā)展日新月異，集成電路(IC)技術已經滲透到國防建設和國民經濟發(fā)展的各個領域,成為世界第一大產業(yè)。隨著電路集成工藝技術的日趨成熟 ,集成電路集成度日益提高,已經達到數(shù)十億門 ,芯片最小線寬已縮小到納米級尺度,同時集成工藝和其他學科相結合,誕生了新的學科。我國集成電路產業(yè)發(fā)展的宏觀環(huán)境十分有利：國內集成電路市場需求持續(xù)旺盛，產業(yè)政策和投資環(huán)境持續(xù)向好，同時每年眾多高校都有大量高素質的相關專業(yè)的畢業(yè)生，這些因素都促使國內IC產業(yè)持續(xù)發(fā)展。但另一方面，隨著集成電路產業(yè)高速發(fā)展，對人才的需求也不斷增加，既需要高水平的IC設計人員，也需要從事一線生產的IC制造專業(yè)技術人才。而適合于高職院校，用于培養(yǎng)技能型應用人才的教材十分匱乏，同時，大部分高職院校由于缺乏資金，實驗室建設難以滿足學生課程實踐的需求，這也進一步影響了高職院校微電子技術專業(yè)的相關課程的開展。
本教材的編寫注重實用性。在編寫過程中，從半導體生產企業(yè)收集了大量一線生產的素材充實到教材中，并增加了主要的工藝模擬內容，解決了理論與實踐脫節(jié)的問題。本教材共有11章，介紹了加工環(huán)境要求，化學試劑和氣體潔凈度要求，清洗、氧化、化學氣相淀積、金屬化、光刻、刻蝕、摻雜和平坦化等工藝過程，并對每一種工藝都詳細講述了工藝的基本原理、操作過程及要求，以及對應的設備等內容。
前言
第1章緒論
11引言
12基本半導體元器件結構
121無源元件結構
122有源器件結構
13半導體器件工藝的發(fā)展歷史
14集成電路制造階段
141集成電路制造的階段劃分
142集成電路時代劃分
143集成電路制造的發(fā)展趨勢
15半導體制造企業(yè)
16基本的半導體材料
161硅——最常見的半導體
材料
162半導體級硅
163單晶硅生長
164IC制造對襯底材料的
要求
165晶體缺陷
166其他半導體材料
17半導體制造中使用的化學品
18半導體制造的生產環(huán)境
181凈化間沾污類型
182污染源與控制
183典型的純水制備方法
本章小結
本章習題
第2章半導體制造工藝概況
21引言
22器件的隔離
221PN結隔離
222絕緣體隔離
23雙極型集成電路制造工藝
24CMOS器件制造工藝
24120世紀80年代的CMOS
工藝技術
24220世紀90年代的CMOS
工藝技術
24321世紀初的CMOS工藝
技術
本章小結
本章習題
第3章清洗工藝
31引言
32污染物雜質的分類
321顆粒
322有機殘余物
323金屬污染物
324需要去除的氧化層
33清洗方法
331RCA清洗
332稀釋RCA清洗
333IMEC清洗
334單晶圓清洗
335干法清洗
34常用清洗設備——超聲波清洗
設備
341超聲波清洗原理
342超聲波清洗機
343超聲波清洗機的工藝流程
344超聲波清洗機的操作流程
345其他清洗設備
35清洗的質量控制
本章小結
本章習題
第4章氧化
41引言
42二氧化硅膜的性質
43二氧化硅膜的用途
44熱氧化方法及工藝原理
441常用熱氧化方法及工藝
原理
442影響氧化速率的因素
45氧化設備
46氧化工藝操作流程
47氧化膜的質量控制
471氧化膜厚度的測量
472氧化膜缺陷類型及檢測
473不同方法生成的氧化膜特性
比較
本章小結
本章習題
第5章化學氣相淀積
51引言
511薄膜淀積的概念
512常用的薄膜材料
513半導體制造中對薄膜的
要求
52化學氣相淀積（CVD）原理
521化學氣相淀積的概念
522化學氣相淀積的原理
53化學氣相淀積設備
531APCVD
532LPCVD
533等離子體輔助CVD
54CVD工藝流程及設備操作
規(guī)范
55外延
551外延的概念、作用、原理
552外延生長方法
553硅外延工藝
56CVD質量檢測
本章小結
本章習題
第6章金屬化
61引言
611金屬化的概念
612金屬化的作用
62金屬化類型
621鋁
622鋁銅合金
623銅
624阻擋層金屬
625硅化物
626鎢
63金屬淀積
631蒸發(fā)
632濺射
633金屬CVD
634銅電鍍
64金屬化流程
641傳統(tǒng)金屬化流程
642雙大馬士革流程
65金屬化質量控制
本章小結
本章習題
第7章光刻
71引言
711光刻的概念
712光刻的目的
713光刻的主要參數(shù)
714光刻的曝光光譜
715光刻的環(huán)境條件
716掩膜版
72光刻工藝的基本步驟
73正性光刻和負性光刻
731正性光刻和負性光刻的
概念
732光刻膠
733正性光刻和負性光刻的
優(yōu)缺點
74光刻設備簡介
741接觸式光刻機
742接近式光刻機
743掃描投影光刻機
744分步重復光刻機
745步進掃描光刻機
75光刻工藝機簡介及操作流程
751URE2000/25光刻機
簡介
752光刻機操作流程
76光刻質量控制
761光刻膠的質量控制
762對準和曝光的質量控制
763顯影檢查
本章小結
本章習題
第8章刻蝕
81引言
811刻蝕的概念
812刻蝕的要求
82刻蝕工藝
821濕法刻蝕
822干法刻蝕
823兩種刻蝕方法的比較
83干法刻蝕的應用
831介質膜的刻蝕
832多晶硅膜的刻蝕
833金屬的干法刻蝕
834光刻膠的去除
84刻蝕設備
85干法刻蝕工藝流程及設備操作
規(guī)范
86刻蝕的質量控制
本章小結
本章習題
第9章?lián)诫s
91引言
92擴散
921擴散原理
922擴散工藝步驟
923擴散設備、工藝參數(shù)及其
控制
924常用擴散雜質源
93離子注入
931離子注入原理
932離子注入的重要參數(shù)
933離子注入摻雜工藝與擴散
摻雜工藝的比較
94離子注入機
941離子注入機的組成及工作
原理
942離子注入工藝及操作
規(guī)范
943離子注入使用的雜質源及
注意事項
95退火
96離子注入關鍵工藝控制
97離子注入的應用
971溝道區(qū)及阱區(qū)摻雜
972多晶硅注入
973源漏區(qū)注入
98摻雜質量控制
981結深的測量及分析
982摻雜濃度的測量
983污染
本章小結
本章習題
第10章平坦化
101引言
102傳統(tǒng)平坦化技術
1021反刻
1022玻璃回流
1023旋涂玻璃法
103化學機械平坦化
1031CMP優(yōu)點和缺點
1032CMP機理
1033CMP設備
1034CMP工藝流程及工藝
控制
1035CMP應用
104CMP質量控制
1041膜厚的測量及非均勻性
分析
1042硅片表面狀態(tài)的觀測方法
及分析
本章小結
本章習題
第11章工藝模擬
111引言
1111工藝模型
1112工藝模擬器簡介
1113Athena 基礎
112氧化工藝模擬
113淀積工藝模擬
114光刻工藝模擬
115刻蝕工藝模擬
116摻雜工藝模擬
1161擴散工藝模擬
1162離子注入工藝模擬
參考文獻
書單推薦
