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绪论 1

目录 1

第一章 晶体生长和片子制备 7

1.1 引言 7

1.2 电子级硅 7

1.3 切克拉斯基单晶生长 9

1.4 硅片成形 20

1.5 工艺考虑 26

参考文献 28

1.6 概述和展望 28

习题 32

第二章 外延 33

2.1 引言 33

2.2 汽相外延 34

2.3 分子束外延 48

2.4 绝缘体上的硅外延 52

2.5 外延层的检测 54

2.6 概述和展望 56

参考文献 57

习题 61

第三章 介质和多晶硅薄膜淀积 62

3.1 引言 62

3.2 淀积工艺 63

3.3 多晶硅 65

3.4 二氧化硅 71

3.5 氮化硅 79

3.6 等离子体辅助淀积 80

3.8 概述和展望 83

3.7 其他材料 83

参考文献 84

习题 88

第四章 氧化 89

4.1 引言 89

4.2 生长机理和动力学 89

4.3 氧化技术及系统 100

4.4 氧化层陛能 103

4.5 掺杂剂在界面的再分布 106

4.6 多晶硅的氧化 107

4.7 氧化诱发缺陷 108

4.8 概述和展望 110

参考文献 110

习题 115

第五章 扩散 116

5.1 引言 116

5.2 固体中的扩散模型 116

5.3 一维费克扩散方程 117

5.4 原子扩散的机理 121

5.5 测量技术 125

5.6 B、P、As和Sb的扩散系数 131

5.7 SiO2中的扩散 138

5.8 硅中的快速扩散剂 140

5.9 多晶硅中的扩散 141

5.10 扩散的增强和延缓 142

5.11 概述和展望 145

参考文献 146

习题 150

6.1 引言 151

6.2 离子注入系统和剂量控制 151

第六章 离子注入 151

6.3 离子射程 154

6.4 无序生成 163

6.5 注入掺杂剂杂质的退火 165

6.6 浅结（As，BF2） 172

6.7 少数载流子效应 174

6.8 吸杂 174

6.9 在超大规模集成电路工艺中的作用 177

6.10 概述和展望 177

参考文献 178

习题 183

第七章 光刻 185

7.1 引言 185

7.2 光刻工艺过程 186

7.3 光学光刻 190

7.4 电子束光刻 194

7.5 X射线光刻 198

7.6 其他的光刻工艺 203

7.7 概述和展望 205

参考文献 206

习题 209

第八章 干法刻蚀 211

8.1 引言 211

8.2 图形转移 211

8.3 低压强气体放电 217

8.4 等离子体辅助刻蚀技术 221

8.5 刻蚀速率和选择性的控制 223

8.6 边缘剖面的控制 230

8.7 副作用 233

8.8 超大规模集成电路技术中的干法刻蚀工艺 234

8.9 概述和展望 238

参考文献 239

习题 242

第九章 金属化 243

9.1 引言 243

9.2 物理气相淀积法 248

9.3 金属化中遇到的问题 252

9.4 金属化的失效 256

9.5 用于栅极和互连的硅化物 260

9.7 概述和展望 266

9.6 腐蚀和键合 266

参考文献 267

习题 270

第十章 工艺模拟 271

10.1 引言 271

10.2 外延 271

10.3 离子注入 274

10.4 扩散和氧化 279

10.5 光刻 287

10.6 刻蚀和淀积 300

10.7 器件模拟 307

10.8 概述和展望 308

参考文献 308

习题 313

第十一章 超大规模集成电路工艺集成 314

11.1 引言 314

11.2 集成电路工艺的基本考虑 315

11.3 双极型集成电路工艺 317

11.4 NMOS集成电路工艺 325

11.5 互补MOS集成电路工艺 337

11.6 超大规模集成电路的微型化 345

11.7 现代集成电路的制造 349

11.8 概述和展望 351

参考文献 351

习题 357

第十二章 诊断技术 359

12.1 引言 359

12.2 形态测定 360

12.3 化学分析 367

12.4 晶体结构和力学性能 377

12.5 电法勘测 382

12.6 概述和展望 386

参考文献 386

习题 390

第十三章 装配技术和管壳封装 392

13.1 引言 392

13.2 硅片的分割和挑选 392

13.3 管芯互连 393

13.4 管壳类型和制造工艺 404

13.5 封装的专题考虑 411

13.6 管壳应用的考虑 413

13.7 概述和展望 419

参考文献 420

习题 424

第十四章 成品率和可靠性 425

14.1 引言 425

14.2 超大规模集成电路成品率亏损的机理 425

14.3 成品率亏损机理的模型化 427

14.4 超大规模集成电路的可靠性要求 433

14.5 失效分布、可靠性和失效率的数学 435

14.6 常用的分布函数 436

14.7 加速试验 442

14.8 失效机理 446

14.9 概述和展望 449

参考文献 449

习题 451

附录（一） 硅的性质 453

附录（二） 符号表 454

附录（三） 国际单位符号 455

附录（四） 物理常数 456