BF-集成電路製造技術-杜中一 化學工業齣版社 9787122262844 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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杜中一 著

圖書標籤:

• 集成電路
• 製造技術
• BF-集成電路製造技術
• 杜中一
• 化學工業齣版社
• 9787122262844
• 半導體
• 工藝
• 電子工程
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齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122262844

商品編碼：29795736651

包裝：平裝

齣版時間：2016-04-01

圖書基本信息
圖書名稱	集成電路製造技術	作者	杜中一
定價	35.00元	齣版社	化學工業齣版社
ISBN	9787122262844	齣版日期	2016-04-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝

內容簡介

《集成電路製造技術》全麵係統地介紹瞭集成電路製造技術，內容包括集成電路製造概述、多晶半導體的製備、單晶半導體的製備、晶圓製備、薄膜製備、金屬有機物化學氣相沉積、光刻、刻蝕及摻雜。《集成電路製造技術》簡要介紹瞭集成電路製造的基本理論基礎，係統介紹瞭多晶半導體、單晶半導體與晶圓的製備，詳細介紹瞭薄膜製備、光刻與刻蝕及摻雜等工藝。由於目前光電産業的不斷發展，對於化閤物半導體的使用越來越多，《集成電路製造技術》以半導體矽材料集成電路製造為主，兼顧化閤物半導體材料集成電路製造，比如在介紹薄膜製備工藝中，《集成電路製造技術》用單獨的一章介紹瞭如何通過金屬有機物化學氣相沉積來製備化閤物半導體材料薄膜。《集成電路製造技術》可供集成電路製造行業從業人員學習參考，也可作為微電子、光電子等相關專業教材。

作者簡介

杜中一，大連職業技術學院，副院長，副教授研究方嚮：電子科學與技術一．.教育背景 1997.9—2001.7 遼寜石油化工大學計算機科學專業，獲理工學士學位。 2003.9—2006.7 大連理工大學機電專業，獲工學碩士學位。二．著譯作品(1)主編《SMT錶麵組裝技術》電子工業齣版社 2009年1月(2)主編《電子製造與封裝》電子工業齣版社 2010年3月(3)主編《半導體技術基礎》化學工業齣版社 2011年1月(4)主編《電類專業英語》電子工業齣版社 2012年11月三．業務成果 主持完成省級及以上科研課題5項。 在全國性刊物發錶學術論文26篇，其中ISTP收錄1篇，北大核心2篇。4項。橫嚮課題3項。

目錄

章集成電路製造概述1 1.1半導體工業發展概述1 1.2半導體材料基礎4 1.3半導體生産汙染控製11 1.4純水的製備15 第2章多晶半導體的製備20 2.1工業矽的生産20 2.2三氯氫矽還原製備高純矽21 2.3矽烷熱分解法製備高純矽26 第3章單晶半導體的製備30 3.1單晶矽的基本知識30 3.2直拉法製備單晶矽的設備及材料35 3.3直拉單晶矽的工藝流程43 3.4拉單晶過程中的異常情況及晶棒檢測48 3.5懸浮區熔法製備單晶矽57 3.6化閤物半導體單晶的製備59 第4章晶圓製備64 4.1晶圓製備工藝64 4.2晶圓的清洗、質量檢測及包裝72 第5章薄膜製備77 5.1氧化法製備二氧化矽膜77 5.2化學氣相沉積法製備薄膜83 5.3物理氣相沉積法製備薄膜88 5.4金屬化及平坦化90 第6章金屬有機物化學氣相沉積96 6.1金屬有機物化學氣相沉積概述96 6.2金屬有機物化學氣相沉積設備100 6.3金屬有機物化學氣相沉積工藝控製和半導體薄膜的生長107 6.4金屬有機物化學氣相沉積生長的半導體薄膜質量檢測109 第7章光刻113 7.1光刻概述113 7.2光刻工藝120 第8章刻蝕135 8.1刻蝕技術概述135 8.2乾法刻蝕141 8.3等離子體刻蝕144 8.4反應離子刻蝕與離子束濺射刻蝕151 8.5濕法刻蝕154 第9章摻雜159 9.1熱擴散159 9.2離子注入技術165 參考文獻172

編輯推薦

《集成電路製造技術》全麵係統地介紹瞭集成電路製造技術，內容包括集成電路製造概述、多晶半導體的製備、單晶半導體的製備、晶圓製備、薄膜製備、金屬有機物化學氣相沉積、光刻、刻蝕及摻雜。《集成電路製造技術》簡要介紹瞭集成電路製造的基本理論基礎，係統介紹瞭多晶半導體、單晶半導體與晶圓的製備，詳細介紹瞭薄膜製備、光刻與刻蝕及摻雜等工藝。由於目前光電産業的不斷發展，對於化閤物半導體的使用越來越多，《集成電路製造技術》以半導體矽材料集成電路製造為主，兼顧化閤物半導體材料集成電路製造，比如在介紹薄膜製備工藝中，《集成電路製造技術》用單獨的一章介紹瞭如何通過金屬有機物化學氣相沉積來製備化閤物半導體材料薄膜。《集成電路製造技術》可供集成電路製造行業從業人員學習參考，也可作為微電子、光電子等相關專業教材。

文摘

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序言

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BF-集成電路製造技術 作者： 杜中一 齣版社： 化學工業齣版社 ISBN： 9787122262844 內容梗概 《BF-集成電路製造技術》一書，由杜中一主編，化學工業齣版社齣版，ISBN為9787122262844，是一部深度聚焦集成電路（IC）製造核心技術的專業著作。本書係統闡述瞭集成電路芯片從設計完成到最終封裝成品的完整製造流程，並深入剖析瞭各個工藝環節的關鍵技術、原理、設備以及發展趨勢。全書力求為讀者呈現一個全麵、深入且前沿的集成電路製造技術圖景。 核心工藝流程詳解 集成電路的製造是一個極其復雜且精密的過程，本書將其分解為一係列相互關聯的關鍵工藝步驟，並進行逐一詳細介紹。 矽片製備 (Wafer Preparation)： 作為集成電路製造的基礎，矽片是承載所有後續工藝的基底。本書將追溯高純度單晶矽的生長過程，包括直拉法（CZ法）和區熔法（FZ法），闡述如何獲得晶體缺陷極少、摻雜均勻的晶棒。隨後，介紹晶棒的切割、研磨、拋光等工藝，以獲得錶麵平整、無疵點的矽片。這一階段對矽片的純度、缺陷密度、錶麵平整度等都有極高的要求，直接影響到後續器件的性能和良率。 光刻 (Photolithography)： 光刻是集成電路製造中最核心、最關鍵的工藝之一，也是決定芯片特徵尺寸和密度的關鍵技術。本書將詳細介紹光刻的基本原理，包括掩模版（Mask/Reticle）的設計與製造，光刻膠（Photoresist）的塗覆、曝光（Exposure）和顯影（Development）過程。特彆會深入探討不同波長光源（如g綫、i綫、KrF、ArF、EUV）的應用，以及提高分辨率和深寬比的關鍵技術，例如浸沒式光刻（Immersion Lithography）、多重曝光（Multi-patterning）技術（如SADP、SAQP）等。掩模版作為“藍圖”，其精度直接決定瞭光刻精度，因此掩模版的製造工藝（如電子束光刻）也會被提及。 刻蝕 (Etching)： 刻蝕是在光刻圖形的基礎上，選擇性地去除矽片上不需要的部分材料，以形成器件結構。本書將重點介紹兩種主要的刻蝕技術：乾法刻蝕（Dry Etching）和濕法刻蝕（Wet Etching）。乾法刻蝕，特彆是反應離子刻蝕（RIE）及其各種演進技術（如ICP-RIE、CCP-RIE），是現代IC製造的主流，它能實現高選擇性、高方嚮性（各嚮異性）的刻蝕，形成陡峭的側壁。書中會分析不同刻蝕氣體、等離子體特性、工藝參數對刻蝕速率、選擇比、形貌的影響。濕法刻蝕雖然相對簡單，但在某些特定材料或環節仍有應用，其化學反應原理和對晶體取嚮的依賴性也會被探討。 薄膜沉積 (Thin Film Deposition)： 集成電路中需要形成各種不同功能的薄膜，如絕緣層、導電層、半導體層等。本書將係統介紹多種關鍵的薄膜沉積技術，包括： 化學氣相沉積 (CVD)： 如LPCVD（低壓化學氣相沉積）、APCVD（常壓化學氣相沉積）、PECVD（等離子體增強化學氣相沉積）、ALD（原子層沉積）等。ALD以其優異的厚度均勻性、優異的覆蓋能力（conformal coverage）和精確的原子級厚度控製能力，在後摩爾時代至關重要。 物理氣相沉積 (PVD)： 包括濺射（Sputtering）和蒸發（Evaporation）。濺射是製備金屬導電層（如鋁、銅）和某些介質層（如氮化矽）的重要手段。 外延生長 (Epitaxial Growth)： 特彆是矽外延，用於在現有矽片上生長具有特定摻雜濃度和晶體取嚮的單晶矽層，這對於製造高性能晶體管至關重要。 離子注入 (Ion Implantation)： 離子注入是通過加速帶電的摻雜原子（如硼、磷、砷）轟擊矽片，將其引入到特定的區域，從而改變半導體的導電類型和導電濃度，形成PN結等核心半導體結構。本書將深入介紹離子注入機的結構、注入能量、劑量、角度控製等參數對摻雜分布（結深、峰值濃度）的影響，以及注入後的退火（Annealing）工藝，用於激活摻雜原子並修復晶格損傷。 化學機械拋光 (CMP)： CMP是一種將化學腐蝕和機械研磨相結閤的工藝，用於平整錶麵，去除多餘材料，是實現多層金屬互連和三維結構製造的關鍵技術。本書將闡述CMP的原理、研磨液（Slurry）的組成、拋光墊（Pad）的選擇，以及如何精確控製拋光速率和錶麵粗糙度，以滿足後續光刻和器件性能的要求。 金屬互連 (Metallization)： 現代集成電路包含成韆上萬甚至數百萬個晶體管，它們之間需要通過金屬導綫進行連接。本書將重點介紹銅（Cu）和鋁（Al）作為主流互連材料的工藝。對於銅互連，會深入討論“大馬士革工藝”（Damascene Process），包括銅的沉積（如電化學沉積ECD）、CMP以及阻擋層/擴散阻擋層（如TaN/Ta）的作用。對於多層互連，將介紹其結構和製造挑戰。 器件製造 (Device Fabrication)： 除瞭上述基礎工藝，本書還將觸及一些具體的器件結構，例如： CMOS（互補金屬氧化物半導體）技術： 這是目前最主流的集成電路技術，本書將介紹NMOS和PMOS晶體管的結構、形成過程，以及它們如何構成CMOS邏輯門。 高介電常數/金屬柵（High-k/Metal Gate）技術： 隨著柵介質層厚度不斷減小，漏電流問題日益嚴重，采用高介電常數材料（如HfO2）和金屬柵極替代傳統的SiO2和多晶矽柵極，是解決這一問題的關鍵。 FinFET（鰭式場效應晶體管）和GAAFET（環繞柵極晶體管）： 作為嚮更先進的製程節點演進的重要結構，FinFET和GAAFET通過三維結構有效控製溝道，大幅提升瞭器件性能和降低瞭功耗。本書將詳細介紹這些先進器件結構的製造挑戰和實現技術。 關鍵技術與發展趨勢 本書不僅僅是工藝流程的羅列，更重要的是對每個環節背後的科學原理、工程挑戰以及最新的技術進展進行瞭深入的剖析。 精確控製與良率提升： 集成電路製造的精度要求達到納米級彆，任何微小的偏差都可能導緻芯片失效。本書將強調精確控製在各個工藝環節中的重要性，包括參數控製、過程監控（In-situ monitoring）以及缺陷檢測與分析。提高良率（Yield）是降低成本、實現商業成功的關鍵，因此本書會探討各種提高良率的策略。 新材料的應用： 隨著摩爾定律的延續，傳統材料已經難以滿足性能需求，新材料的引入成為必然。本書將探討如高遷移率溝道材料（Ge、III-V族化閤物）、先進的絕緣材料、新型導電材料等在集成電路製造中的應用前景和挑戰。 先進封裝技術： 芯片製造完成後，還需要經過封裝纔能成為可用的器件。現代封裝技術（如2.5D/3D封裝、扇齣晶圓級封裝WLP）的發展，使得不同功能的芯片能夠集成在一起，實現更高的性能和集成度。本書也會涉及這方麵的內容。 工藝集成與優化： 集成電路製造是一個龐大的係統工程，各個工藝模塊之間相互關聯。本書將強調不同工藝模塊之間的集成和優化，以達到整體最佳的性能、功耗和成本。 智能化製造與大數據： 隨著工藝節點的不斷縮小和復雜度的增加，人工的經驗已經難以應對。本書會展望智能化製造（Smart Manufacturing）、大數據分析在IC製造中的應用，如何利用AI和機器學習來優化工藝參數、預測設備故障、提升良率。 目標讀者 本書適閤於從事集成電路設計、製造、封裝、測試等相關領域的工程師、研究人員，以及對集成電路製造技術感興趣的在校學生和技術愛好者。通過閱讀本書，讀者將能夠對集成電路製造有一個係統、深入的認識，並掌握前沿的技術動態。 總結 《BF-集成電路製造技術》是一部集理論深度、技術廣度和前沿性於一體的專業書籍。它係統地梳理瞭集成電路製造的每一個重要環節，從基礎的矽片製備到先進的器件結構和封裝技術，並深入探討瞭其中的科學原理、工程挑戰和發展趨勢。本書無疑為理解和掌握現代集成電路製造這一復雜而精密的科學技術領域提供瞭寶貴的知識財富。

評分☆☆☆☆☆

這本書的可讀性齣乎意料地好，盡管內容是關於高深尖端技術的，但作者的寫作風格非常具有啓發性和引導性。它不像是傳統教材那樣以章節為單位進行僵硬的知識點灌輸，而是更像是一位經驗豐富的行業前輩，在循序漸進地引導我們去理解為什麼某些工藝是這樣設計的，而不是僅僅記住“怎麼做”。例如，在討論到良率分析（Yield Analysis）時，書中結閤瞭泊鬆分布和負二項分布來建模缺陷密度，並清晰地展示瞭這些統計模型是如何指導晶圓廠在投入巨額資金進行新設備采購前，進行經濟效益和技術可行性預判的。這種將工程技術與商業決策邏輯相結閤的視角，極大地拓寬瞭我的視野。它讓我明白，製造技術不僅僅是科學的勝利，更是工程經濟學和管理學在微觀世界中的完美體現。閱讀全書，感覺自己不僅僅掌握瞭技術細節，更領悟瞭一種係統化解決復雜製造問題的思維框架。

評分☆☆☆☆☆

這本《BF-集成電路製造技術》真是讓初涉半導體領域的我大開眼界，特彆是書中對薄膜沉積工藝的深度剖析，簡直是教科書級彆的存在。我記得有一章詳細介紹瞭CVD（化學氣相沉積）和PVD（物理氣相沉積）的不同機製、適用材料以及它們在不同層級構建中所扮演的關鍵角色。書中不僅僅是羅列公式，而是通過大量的實際操作中的案例和圖錶，將那些原本抽象的物理化學反應過程，生動地呈現在讀者麵前。比如，它深入講解瞭等離子體在反應腔內的行為，以及如何通過精確控製氣體流量、溫度和壓力來實現薄膜厚度納米級的精準控製。對於我們這些在實驗室裏摸索新工藝的工程師來說，這種理論與實踐深度融閤的講解方式，極大地加速瞭我們對工藝窗口的理解和優化。我特彆欣賞作者在討論缺陷控製時的嚴謹態度，指齣瞭顆粒物汙染、襯底不平整度等常見問題是如何一步步破壞器件性能的，並提供瞭多種預防和修復的有效策略，這比我之前看過的任何一本入門資料都要係統和詳盡得多，完全沒有那種“蜻蜓點水”的感覺，而是紮紮實實的硬核乾貨。

評分☆☆☆☆☆

這本書在集成電路的後段工藝和封裝測試部分的論述，可以說是為我打開瞭一個全新的視角。之前我更多關注前端的器件特性，對後期的良率提升和可靠性設計瞭解較少。這本書詳細介紹瞭金屬化和互連技術的演變，從早期的鋁布綫到如今的銅互連，再到應力效應的緩解措施，每一個階段的技術變革背後的驅動力和工程挑戰都被梳理得井井有條。特彆是關於介電常數（k值）的降低趨勢，以及如何通過多孔介質來實現這一目標，講解得非常清晰，解釋瞭為什麼低k材料的引入對信號延遲至關重要。更專業的是，書中還涉及瞭先進的3D IC和TSV（矽通孔）技術的製造挑戰。這些內容不僅要求極高的材料科學知識，還涉及到復雜的機械和熱應力管理。讀完這部分，我深刻體會到，一塊小小的芯片，背後是跨學科工程智慧的集中體現，每一個微小的結構都需要在材料、電學和熱力學之間找到完美的平衡點，這種係統性的思維方式對我未來的項目規劃幫助巨大。

評分☆☆☆☆☆

對於我這種偏嚮於器件物理和半導體材料學背景的人來說，這本書的價值在於它提供瞭一個宏觀到微觀的完整製造藍圖。它不僅僅是一本工藝手冊，更像是一部關於“如何將沙子變成計算核心”的史詩。我特彆欣賞作者在描述刻蝕（Etching）工藝時的細緻入微。乾法刻蝕中的反應機理，比如反應性離子刻蝕（RIE）中離子轟擊和化學反應的協同作用，以及如何控製選擇比（Selectivity）以保護底層材料，這些都是最核心但也最容易被簡化的知識點。但這本書沒有放過任何一個細節，它甚至討論瞭等離子體鞘層（Sheath）的電勢分布對刻蝕剖麵形狀的微妙影響。讀到這裏，我仿佛能聽到等離子體在反應室中轟鳴的聲音，感受到原子層麵上的精確“雕刻”。這種對過程控製精度的執著追求，正是現代半導體製造業的精髓所在，這本書成功地將這種對極緻工藝的敬畏感傳遞給瞭讀者，而不是僅僅停留在操作層麵。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本厚厚的書，我原本以為會是那種枯燥乏味的純理論堆砌，但閱讀體驗卻齣乎意料地流暢。尤其是在講解光刻（Photolithography）環節的時候，作者的敘述方式簡直是藝術。他沒有簡單地描述曝光和顯影，而是將整個過程拆解成光學成像原理、光刻膠的化學反應特性以及掩膜版的設計哲學三個維度來闡述。讀到關於瑞利判據和極限分辨率的推導時，雖然涉及到復雜的數學推導，但作者總能巧妙地穿插一些曆史性的發展脈絡或者實際生産綫上的“怪癖”，讓人在學習硬知識的同時，還能感受到這個行業不斷突破物理極限的激情。我感覺自己就像是站在一個高精度的顯微鏡前，觀察著光子如何精準地雕刻矽片。更讓我印象深刻的是，書中對關鍵參數的敏感性分析做得非常到位，例如，對焦深（Depth of Focus）和曝光劑量（Exposure Dose）的變化如何直接影響到側壁的傾角和綫寬的均勻性，這些細微之處的描述，體現瞭作者深厚的工程直覺和豐富的現場經驗，絕非紙上談兵可比。