集成电路芯片制造工艺技术

第1章 集成电路芯片制造工艺概述

第2章 氧化技术

第3章 扩散技术

第4章 光刻技术

第5章 刻蚀

第6章 离子注入

第7章 化学气相淀积

第8章 金属化

第9章 表面钝化

第10章 电学隔离技术

第11章 集成电路制造工艺流程

第12章 缺陷控制

第13章 真空与设备

附录一芯片制造材料

思考题

附录二Fab厂常用术语的中英文

对照

参考文献

《集成电路芯片制造工艺技术》主要有13章，内容包括集成电路芯片制造工艺概述、氧化技术、扩散技术、光刻技术、刻蚀、离子注入、化学气相淀积、金属化、表面钝化、电学隔离技术、集成电路制造工艺流程、缺陷控制、真空与设备等内容。附录一中还介绍了硅材料基础知识和硅材料的制备，附录二给出了Fab厂常用术语的中英文对照。

《集成电路芯片制造工艺技术》力求在技术体系合理完整的基础上，使内容由浅人深，从制造技术的原理出发，紧密地联系生产实际，方便读者理解这些原本复杂的工艺和流程。《集成电路芯片制造工艺技术》可作为高职高专院校微电子技术及相关专业的教学用书，也可作为工程技术人员的参考用书。

本书共11章，内容包括集成电路芯片制造概述、衬底材料硅晶片结构及制备、常见微电子器件的结构、集成电路芯片的制造工艺、硅片的沾污与清洗、光刻工艺、刻蚀工艺、掺杂工艺、薄膜生长工艺、表面钝化等，从理论到工艺方法进行了详细介绍。最后用集成电路芯片生产实例将各工艺环节串联起来，给读者一个完整的工艺概念。同时各章配了真实的生产操作视频，用二维码链接，帮助学生从理论到实践的认知。

本书可作为微电子专业本科及大专教材，也可作为微电子专业教师或技术人员入职培训用书，还可作为微电子技术人员的参考用书。

第1章概述

1.1微电子器件发展历程

1.1.1电子管的诞生

1.1.2晶体管的诞生

1.1.3集成电路时代

1.2衬底材料的制备

1.3微电子技术发展现状

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第2章衬底材料

2.1常用半导体材料

2.1.1元素半导体材料

2.1.2化合物半导体材料

2.2硅单晶制备技术

2.3硅中的晶体缺陷

2.4硅片制备

2.4.1整型处理

2.4.2单晶切割

2.4.3研磨

2.4.4刻蚀和抛光

2.4.5清洗

2.4.6硅片检查及包装

2.5砷化镓晶体生长技术简介

2.6质量控制

2.7小结

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第3章微电子器件结构

3.1微芯片中的电阻器

3.2微芯片中的电容器

3.3微芯片中的晶体管

3.3.1标准双极型工艺二极管

3.3.2基于CMOS工艺和BiCMOS工艺的二极管

3.3.3标准双极型工艺三极管

3.3.4基于CMOS工艺和BiCMOS工艺的三极管

3.3.5MOS晶体管

3.4小结

参考视频

第4章芯片制造工艺

4.1双极型工艺

4.2CMOS工艺

4.3BiCMOS工艺

4.4小结

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第5章半导体制造中的沾污控制

5.1沾污对器件性能的影响

5.2沾污的类型

5.3沾污的控制

5.3.1环境的控制

5.3.2工艺控制

5.3.3硅片湿法清洗实例分析

5.3.4常用金属材料和器皿的清洗

5.4小结

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第6章光刻工艺

6.1光致抗蚀剂

6.2光学光刻工艺原理

6.2.1气相成底膜

6.2.2涂胶和前烘

6.2.3对准和曝光

6.2.4显影和坚膜

6.3其他曝光技术简介

6.4质量控制

6.5小结

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第7章刻蚀工艺

7.1刻蚀参数

7.1.1刻蚀速率

7.1.2刻蚀剖面

7.1.3刻蚀偏差

7.1.4刻蚀选择比

7.1.5刻蚀残留物

7.2湿法化学腐蚀

7.2.1硅和多晶硅的腐蚀

7.2.2二氧化硅的腐蚀

7.2.3氮化硅的腐蚀

7.2.4铝和铝合金的腐蚀

7.3干法化学刻蚀

7.3.1刻蚀机理

7.3.2等离子体刻蚀系统

7.3.3介质干法刻蚀

7.3.4硅和多晶硅的干法刻蚀

7.3.5金属的干法刻蚀

7.4光刻胶的去除

7.4.1湿法去胶

7.4.2干法去除

7.5刻蚀质量控制

7.6小结

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第8章掺杂工艺

8.1掺杂工艺概述

8.2扩散原理及方法

8.2.1扩散原理

8.2.2扩散方法

8.3横向扩散

8.4扩散质量控制

8.5离子注入工艺原理

8.5.1离子注入机

8.5.2注入离子在晶格中的运动

8.5.3离子注入的杂质分布

8.5.4沟道效应

8.6注入损伤和退火

8.7注入质量控制

8.8小结

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第9章薄膜生长工艺

9.1二氧化硅膜的制备

9.1.1二氧化硅膜的用途

9.1.2二氧化硅膜的结构及性质

9.1.3高温制备二氧化硅薄膜的方法

9.1.4热氧化过程中杂质再分布

9.1.5二氧化硅薄膜的质量控制

9.1.6化学气相淀积(CVD)制备二氧化硅膜

9.2多晶硅(POS)介质膜的制备

9.3氮化硅(Si3N4)介质薄膜

9.4外延生长技术

9.4.1硅气相外延的生长机理

9.4.2硅气相外延生长速率

9.4.3硅气相外延层中的掺杂

9.4.4硅气相外延生长过程中的二级效应

9.5氯化氢气相抛光

9.6典型硅气相外延工艺

9.7外延层质量控制

9.8小结

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第10章表面钝化

10.1SiSiO2系统

10.1.1SiSiO2系统中的电荷

10.1.2SiSiO2系统中的电荷对器件性能的影响

10.1.3SiSiO2结构性质的测试分析

10.2主要的钝化方法

10.2.1集成电路钝化的一般步骤

10.2.2掺氯氧化

10.2.3磷硅玻璃(PSG)和硼磷硅玻璃(BPSG)钝化

10.2.4氮化硅(Si3N4)钝化膜

10.2.5氧化铝(Al2O3)钝化膜

10.2.6聚酰亚胺(PI)钝化膜

10.3钝化膜质量控制

10.4小结

参考视频

第11章集成电路芯片生产实例： 双极型集成电路芯片的制造

思考

参考文献