BF-集成电路制造技术-杜中一 化学工业出版社 9787122262844 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

杜中一 著

图书标签:

• 集成电路
• 制造技术
• BF-集成电路制造技术
• 杜中一
• 化学工业出版社
• 9787122262844
• 半导体
• 工艺
• 电子工程
• 微电子学

店铺： 华裕京通图书专营店

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122262844

商品编码：29795736651

包装：平装

出版时间：2016-04-01

图书基本信息
图书名称	集成电路制造技术	作者	杜中一
定价	35.00元	出版社	化学工业出版社
ISBN	9787122262844	出版日期	2016-04-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装

内容简介

《集成电路制造技术》全面系统地介绍了集成电路制造技术，内容包括集成电路制造概述、多晶半导体的制备、单晶半导体的制备、晶圆制备、薄膜制备、金属有机物化学气相沉积、光刻、刻蚀及掺杂。《集成电路制造技术》简要介绍了集成电路制造的基本理论基础，系统介绍了多晶半导体、单晶半导体与晶圆的制备，详细介绍了薄膜制备、光刻与刻蚀及掺杂等工艺。由于目前光电产业的不断发展，对于化合物半导体的使用越来越多，《集成电路制造技术》以半导体硅材料集成电路制造为主，兼顾化合物半导体材料集成电路制造，比如在介绍薄膜制备工艺中，《集成电路制造技术》用单独的一章介绍了如何通过金属有机物化学气相沉积来制备化合物半导体材料薄膜。《集成电路制造技术》可供集成电路制造行业从业人员学习参考，也可作为微电子、光电子等相关专业教材。

作者简介

杜中一，大连职业技术学院，副院长，副教授研究方向：电子科学与技术一．.教育背景 1997.9—2001.7 辽宁石油化工大学计算机科学专业，获理工学士学位。 2003.9—2006.7 大连理工大学机电专业，获工学硕士学位。二．著译作品(1)主编《SMT表面组装技术》电子工业出版社 2009年1月(2)主编《电子制造与封装》电子工业出版社 2010年3月(3)主编《半导体技术基础》化学工业出版社 2011年1月(4)主编《电类专业英语》电子工业出版社 2012年11月三．业务成果 主持完成省级及以上科研课题5项。 在全国性刊物发表学术论文26篇，其中ISTP收录1篇，北大核心2篇。4项。横向课题3项。

目录

章集成电路制造概述1 1.1半导体工业发展概述1 1.2半导体材料基础4 1.3半导体生产污染控制11 1.4纯水的制备15 第2章多晶半导体的制备20 2.1工业硅的生产20 2.2三氯氢硅还原制备高纯硅21 2.3硅烷热分解法制备高纯硅26 第3章单晶半导体的制备30 3.1单晶硅的基本知识30 3.2直拉法制备单晶硅的设备及材料35 3.3直拉单晶硅的工艺流程43 3.4拉单晶过程中的异常情况及晶棒检测48 3.5悬浮区熔法制备单晶硅57 3.6化合物半导体单晶的制备59 第4章晶圆制备64 4.1晶圆制备工艺64 4.2晶圆的清洗、质量检测及包装72 第5章薄膜制备77 5.1氧化法制备二氧化硅膜77 5.2化学气相沉积法制备薄膜83 5.3物理气相沉积法制备薄膜88 5.4金属化及平坦化90 第6章金属有机物化学气相沉积96 6.1金属有机物化学气相沉积概述96 6.2金属有机物化学气相沉积设备100 6.3金属有机物化学气相沉积工艺控制和半导体薄膜的生长107 6.4金属有机物化学气相沉积生长的半导体薄膜质量检测109 第7章光刻113 7.1光刻概述113 7.2光刻工艺120 第8章刻蚀135 8.1刻蚀技术概述135 8.2干法刻蚀141 8.3等离子体刻蚀144 8.4反应离子刻蚀与离子束溅射刻蚀151 8.5湿法刻蚀154 第9章掺杂159 9.1热扩散159 9.2离子注入技术165 参考文献172

编辑推荐

《集成电路制造技术》全面系统地介绍了集成电路制造技术，内容包括集成电路制造概述、多晶半导体的制备、单晶半导体的制备、晶圆制备、薄膜制备、金属有机物化学气相沉积、光刻、刻蚀及掺杂。《集成电路制造技术》简要介绍了集成电路制造的基本理论基础，系统介绍了多晶半导体、单晶半导体与晶圆的制备，详细介绍了薄膜制备、光刻与刻蚀及掺杂等工艺。由于目前光电产业的不断发展，对于化合物半导体的使用越来越多，《集成电路制造技术》以半导体硅材料集成电路制造为主，兼顾化合物半导体材料集成电路制造，比如在介绍薄膜制备工艺中，《集成电路制造技术》用单独的一章介绍了如何通过金属有机物化学气相沉积来制备化合物半导体材料薄膜。《集成电路制造技术》可供集成电路制造行业从业人员学习参考，也可作为微电子、光电子等相关专业教材。

文摘

精彩内容敬请期待

序言

精彩内容敬请期待

BF-集成电路制造技术 作者： 杜中一 出版社： 化学工业出版社 ISBN： 9787122262844 内容梗概 《BF-集成电路制造技术》一书，由杜中一主编，化学工业出版社出版，ISBN为9787122262844，是一部深度聚焦集成电路（IC）制造核心技术的专业著作。本书系统阐述了集成电路芯片从设计完成到最终封装成品的完整制造流程，并深入剖析了各个工艺环节的关键技术、原理、设备以及发展趋势。全书力求为读者呈现一个全面、深入且前沿的集成电路制造技术图景。 核心工艺流程详解 集成电路的制造是一个极其复杂且精密的过程，本书将其分解为一系列相互关联的关键工艺步骤，并进行逐一详细介绍。 硅片制备 (Wafer Preparation)： 作为集成电路制造的基础，硅片是承载所有后续工艺的基底。本书将追溯高纯度单晶硅的生长过程，包括直拉法（CZ法）和区熔法（FZ法），阐述如何获得晶体缺陷极少、掺杂均匀的晶棒。随后，介绍晶棒的切割、研磨、抛光等工艺，以获得表面平整、无疵点的硅片。这一阶段对硅片的纯度、缺陷密度、表面平整度等都有极高的要求，直接影响到后续器件的性能和良率。 光刻 (Photolithography)： 光刻是集成电路制造中最核心、最关键的工艺之一，也是决定芯片特征尺寸和密度的关键技术。本书将详细介绍光刻的基本原理，包括掩模版（Mask/Reticle）的设计与制造，光刻胶（Photoresist）的涂覆、曝光（Exposure）和显影（Development）过程。特别会深入探讨不同波长光源（如g线、i线、KrF、ArF、EUV）的应用，以及提高分辨率和深宽比的关键技术，例如浸没式光刻（Immersion Lithography）、多重曝光（Multi-patterning）技术（如SADP、SAQP）等。掩模版作为“蓝图”，其精度直接决定了光刻精度，因此掩模版的制造工艺（如电子束光刻）也会被提及。 刻蚀 (Etching)： 刻蚀是在光刻图形的基础上，选择性地去除硅片上不需要的部分材料，以形成器件结构。本书将重点介绍两种主要的刻蚀技术：干法刻蚀（Dry Etching）和湿法刻蚀（Wet Etching）。干法刻蚀，特别是反应离子刻蚀（RIE）及其各种演进技术（如ICP-RIE、CCP-RIE），是现代IC制造的主流，它能实现高选择性、高方向性（各向异性）的刻蚀，形成陡峭的侧壁。书中会分析不同刻蚀气体、等离子体特性、工艺参数对刻蚀速率、选择比、形貌的影响。湿法刻蚀虽然相对简单，但在某些特定材料或环节仍有应用，其化学反应原理和对晶体取向的依赖性也会被探讨。 薄膜沉积 (Thin Film Deposition)： 集成电路中需要形成各种不同功能的薄膜，如绝缘层、导电层、半导体层等。本书将系统介绍多种关键的薄膜沉积技术，包括： 化学气相沉积 (CVD)： 如LPCVD（低压化学气相沉积）、APCVD（常压化学气相沉积）、PECVD（等离子体增强化学气相沉积）、ALD（原子层沉积）等。ALD以其优异的厚度均匀性、优异的覆盖能力（conformal coverage）和精确的原子级厚度控制能力，在后摩尔时代至关重要。 物理气相沉积 (PVD)： 包括溅射（Sputtering）和蒸发（Evaporation）。溅射是制备金属导电层（如铝、铜）和某些介质层（如氮化硅）的重要手段。 外延生长 (Epitaxial Growth)： 特别是硅外延，用于在现有硅片上生长具有特定掺杂浓度和晶体取向的单晶硅层，这对于制造高性能晶体管至关重要。 离子注入 (Ion Implantation)： 离子注入是通过加速带电的掺杂原子（如硼、磷、砷）轰击硅片，将其引入到特定的区域，从而改变半导体的导电类型和导电浓度，形成PN结等核心半导体结构。本书将深入介绍离子注入机的结构、注入能量、剂量、角度控制等参数对掺杂分布（结深、峰值浓度）的影响，以及注入后的退火（Annealing）工艺，用于激活掺杂原子并修复晶格损伤。 化学机械抛光 (CMP)： CMP是一种将化学腐蚀和机械研磨相结合的工艺，用于平整表面，去除多余材料，是实现多层金属互连和三维结构制造的关键技术。本书将阐述CMP的原理、研磨液（Slurry）的组成、抛光垫（Pad）的选择，以及如何精确控制抛光速率和表面粗糙度，以满足后续光刻和器件性能的要求。 金属互连 (Metallization)： 现代集成电路包含成千上万甚至数百万个晶体管，它们之间需要通过金属导线进行连接。本书将重点介绍铜（Cu）和铝（Al）作为主流互连材料的工艺。对于铜互连，会深入讨论“大马士革工艺”（Damascene Process），包括铜的沉积（如电化学沉积ECD）、CMP以及阻挡层/扩散阻挡层（如TaN/Ta）的作用。对于多层互连，将介绍其结构和制造挑战。 器件制造 (Device Fabrication)： 除了上述基础工艺，本书还将触及一些具体的器件结构，例如： CMOS（互补金属氧化物半导体）技术： 这是目前最主流的集成电路技术，本书将介绍NMOS和PMOS晶体管的结构、形成过程，以及它们如何构成CMOS逻辑门。 高介电常数/金属栅（High-k/Metal Gate）技术： 随着栅介质层厚度不断减小，漏电流问题日益严重，采用高介电常数材料（如HfO2）和金属栅极替代传统的SiO2和多晶硅栅极，是解决这一问题的关键。 FinFET（鳍式场效应晶体管）和GAAFET（环绕栅极晶体管）： 作为向更先进的制程节点演进的重要结构，FinFET和GAAFET通过三维结构有效控制沟道，大幅提升了器件性能和降低了功耗。本书将详细介绍这些先进器件结构的制造挑战和实现技术。 关键技术与发展趋势 本书不仅仅是工艺流程的罗列，更重要的是对每个环节背后的科学原理、工程挑战以及最新的技术进展进行了深入的剖析。 精确控制与良率提升： 集成电路制造的精度要求达到纳米级别，任何微小的偏差都可能导致芯片失效。本书将强调精确控制在各个工艺环节中的重要性，包括参数控制、过程监控（In-situ monitoring）以及缺陷检测与分析。提高良率（Yield）是降低成本、实现商业成功的关键，因此本书会探讨各种提高良率的策略。 新材料的应用： 随着摩尔定律的延续，传统材料已经难以满足性能需求，新材料的引入成为必然。本书将探讨如高迁移率沟道材料（Ge、III-V族化合物）、先进的绝缘材料、新型导电材料等在集成电路制造中的应用前景和挑战。 先进封装技术： 芯片制造完成后，还需要经过封装才能成为可用的器件。现代封装技术（如2.5D/3D封装、扇出晶圆级封装WLP）的发展，使得不同功能的芯片能够集成在一起，实现更高的性能和集成度。本书也会涉及这方面的内容。 工艺集成与优化： 集成电路制造是一个庞大的系统工程，各个工艺模块之间相互关联。本书将强调不同工艺模块之间的集成和优化，以达到整体最佳的性能、功耗和成本。 智能化制造与大数据： 随着工艺节点的不断缩小和复杂度的增加，人工的经验已经难以应对。本书会展望智能化制造（Smart Manufacturing）、大数据分析在IC制造中的应用，如何利用AI和机器学习来优化工艺参数、预测设备故障、提升良率。 目标读者 本书适合于从事集成电路设计、制造、封装、测试等相关领域的工程师、研究人员，以及对集成电路制造技术感兴趣的在校学生和技术爱好者。通过阅读本书，读者将能够对集成电路制造有一个系统、深入的认识，并掌握前沿的技术动态。 总结 《BF-集成电路制造技术》是一部集理论深度、技术广度和前沿性于一体的专业书籍。它系统地梳理了集成电路制造的每一个重要环节，从基础的硅片制备到先进的器件结构和封装技术，并深入探讨了其中的科学原理、工程挑战和发展趋势。本书无疑为理解和掌握现代集成电路制造这一复杂而精密的科学技术领域提供了宝贵的知识财富。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种偏向于器件物理和半导体材料学背景的人来说，这本书的价值在于它提供了一个宏观到微观的完整制造蓝图。它不仅仅是一本工艺手册，更像是一部关于“如何将沙子变成计算核心”的史诗。我特别欣赏作者在描述刻蚀（Etching）工艺时的细致入微。干法刻蚀中的反应机理，比如反应性离子刻蚀（RIE）中离子轰击和化学反应的协同作用，以及如何控制选择比（Selectivity）以保护底层材料，这些都是最核心但也最容易被简化的知识点。但这本书没有放过任何一个细节，它甚至讨论了等离子体鞘层（Sheath）的电势分布对刻蚀剖面形状的微妙影响。读到这里，我仿佛能听到等离子体在反应室中轰鸣的声音，感受到原子层面上的精确“雕刻”。这种对过程控制精度的执着追求，正是现代半导体制造业的精髓所在，这本书成功地将这种对极致工艺的敬畏感传递给了读者，而不是仅仅停留在操作层面。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本厚厚的书，我原本以为会是那种枯燥乏味的纯理论堆砌，但阅读体验却出乎意料地流畅。尤其是在讲解光刻（Photolithography）环节的时候，作者的叙述方式简直是艺术。他没有简单地描述曝光和显影，而是将整个过程拆解成光学成像原理、光刻胶的化学反应特性以及掩膜版的设计哲学三个维度来阐述。读到关于瑞利判据和极限分辨率的推导时，虽然涉及到复杂的数学推导，但作者总能巧妙地穿插一些历史性的发展脉络或者实际生产线上的“怪癖”，让人在学习硬知识的同时，还能感受到这个行业不断突破物理极限的激情。我感觉自己就像是站在一个高精度的显微镜前，观察着光子如何精准地雕刻硅片。更让我印象深刻的是，书中对关键参数的敏感性分析做得非常到位，例如，对焦深（Depth of Focus）和曝光剂量（Exposure Dose）的变化如何直接影响到侧壁的倾角和线宽的均匀性，这些细微之处的描述，体现了作者深厚的工程直觉和丰富的现场经验，绝非纸上谈兵可比。

评分☆☆☆☆☆

这本书在集成电路的后段工艺和封装测试部分的论述，可以说是为我打开了一个全新的视角。之前我更多关注前端的器件特性，对后期的良率提升和可靠性设计了解较少。这本书详细介绍了金属化和互连技术的演变，从早期的铝布线到如今的铜互连，再到应力效应的缓解措施，每一个阶段的技术变革背后的驱动力和工程挑战都被梳理得井井有条。特别是关于介电常数（k值）的降低趋势，以及如何通过多孔介质来实现这一目标，讲解得非常清晰，解释了为什么低k材料的引入对信号延迟至关重要。更专业的是，书中还涉及了先进的3D IC和TSV（硅通孔）技术的制造挑战。这些内容不仅要求极高的材料科学知识，还涉及到复杂的机械和热应力管理。读完这部分，我深刻体会到，一块小小的芯片，背后是跨学科工程智慧的集中体现，每一个微小的结构都需要在材料、电学和热力学之间找到完美的平衡点，这种系统性的思维方式对我未来的项目规划帮助巨大。

评分☆☆☆☆☆

这本《BF-集成电路制造技术》真是让初涉半导体领域的我大开眼界，特别是书中对薄膜沉积工艺的深度剖析，简直是教科书级别的存在。我记得有一章详细介绍了CVD（化学气相沉积）和PVD（物理气相沉积）的不同机制、适用材料以及它们在不同层级构建中所扮演的关键角色。书中不仅仅是罗列公式，而是通过大量的实际操作中的案例和图表，将那些原本抽象的物理化学反应过程，生动地呈现在读者面前。比如，它深入讲解了等离子体在反应腔内的行为，以及如何通过精确控制气体流量、温度和压力来实现薄膜厚度纳米级的精准控制。对于我们这些在实验室里摸索新工艺的工程师来说，这种理论与实践深度融合的讲解方式，极大地加速了我们对工艺窗口的理解和优化。我特别欣赏作者在讨论缺陷控制时的严谨态度，指出了颗粒物污染、衬底不平整度等常见问题是如何一步步破坏器件性能的，并提供了多种预防和修复的有效策略，这比我之前看过的任何一本入门资料都要系统和详尽得多，完全没有那种“蜻蜓点水”的感觉，而是扎扎实实的硬核干货。

评分☆☆☆☆☆

这本书的可读性出乎意料地好，尽管内容是关于高深尖端技术的，但作者的写作风格非常具有启发性和引导性。它不像是传统教材那样以章节为单位进行僵硬的知识点灌输，而是更像是一位经验丰富的行业前辈，在循序渐进地引导我们去理解为什么某些工艺是这样设计的，而不是仅仅记住“怎么做”。例如，在讨论到良率分析（Yield Analysis）时，书中结合了泊松分布和负二项分布来建模缺陷密度，并清晰地展示了这些统计模型是如何指导晶圆厂在投入巨额资金进行新设备采购前，进行经济效益和技术可行性预判的。这种将工程技术与商业决策逻辑相结合的视角，极大地拓宽了我的视野。它让我明白，制造技术不仅仅是科学的胜利，更是工程经济学和管理学在微观世界中的完美体现。阅读全书，感觉自己不仅仅掌握了技术细节，更领悟了一种系统化解决复杂制造问题的思维框架。