集成电路芯片制造PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 微电子器件发展历程 1

1.1.1 电子管的诞生 1

1.1.2 晶体管的诞生 2

1.1.3 集成电路时代 3

1.2 衬底材料的制备 4

1.3 微电子技术发展现状 5

参考视频 6

第2章 衬底材料 7

2.1 常用半导体材料 7

2.1.1 元素半导体材料 7

2.1.2 化合物半导体材料 8

2.2 硅单晶制备技术 9

2.3 硅中的晶体缺陷 10

2.4 硅片制备 11

2.4.1 整型处理 12

2.4.2 单晶切割 12

2.4.3 研磨 12

2.4.4 刻蚀和抛光 13

2.4.5 清洗 14

2.4.6 硅片检查及包装 14

2.5 砷化镓晶体生长技术简介 14

2.6 质量控制 15

2.7 小结 16

参考视频 16

第3章 微电子器件结构 17

3.1 微芯片中的电阻器 17

3.2 微芯片中的电容器 20

3.3 微芯片中的晶体管 21

3.3.1 标准双极型工艺二极管 22

3.3.2 基于CMOS工艺和BiCMOS工艺的二极管 24

3.3.3 标准双极型工艺三极管 25

3.3.4 基于CMOS工艺和BiCMOS工艺的三极管 26

3.3.5 MOS晶体管 26

3.4 小结 28

参考视频 28

第4章 芯片制造工艺 29

4.1 双极型工艺 29

4.2 CMOS工艺 35

4.3 BiCMOS工艺 41

4.4 小结 42

参考视频 43

第5章 半导体制造中的沾污控制 44

5.1 沾污对器件性能的影响 44

5.2 沾污的类型 45

5.3 沾污的控制 47

5.3.1 环境的控制 47

5.3.2 工艺控制 50

5.3.3 硅片湿法清洗实例分析 56

5.3.4 常用金属材料和器皿的清洗 56

5.4 小结 57

参考视频 58

第6章 光刻工艺 59

6.1 光致抗蚀剂 60

6.2 光学光刻工艺原理 61

6.2.1 气相成底膜 64

6.2.2 涂胶和前烘 65

6.2.3 对准和曝光 66

6.2.4 显影和坚膜 67

6.3 其他曝光技术简介 67

6.4 质量控制 71

6.5 小结 74

参考视频 74

第7章 刻蚀工艺 75

7.1 刻蚀参数 75

7.1.1 刻蚀速率 75

7.1.2 刻蚀剖面 76

7.1.3 刻蚀偏差 76

7.1.4 刻蚀选择比 76

7.1.5 刻蚀残留物 77

7.2 湿法化学腐蚀 77

7.2.1 硅和多晶硅的腐蚀 77

7.2.2 二氧化硅的腐蚀 78

7.2.3 氮化硅的腐蚀 78

7.2.4 铝和铝合金的腐蚀 79

7.3 干法化学刻蚀 79

7.3.1 刻蚀机理 80

7.3.2 等离子体刻蚀系统 81

7.3.3 介质干法刻蚀 83

7.3.4 硅和多晶硅的干法刻蚀 84

7.3.5 金属的干法刻蚀 85

7.4 光刻胶的去除 86

7.4.1 湿法去胶 86

7.4.2 干法去除 87

7.5 刻蚀质量控制 88

7.6 小结 88

参考视频 88

第8章 掺杂工艺 89

8.1 掺杂工艺概述 89

8.2 扩散原理及方法 90

8.2.1 扩散原理 91

8.2.2 扩散方法 94

8.3 横向扩散 99

8.4 扩散质量控制 99

8.5 离子注入工艺原理 103

8.5.1 离子注入机 104

8.5.2 注入离子在晶格中的运动 108

8.5.3 离子注入的杂质分布 109

8.5.4 沟道效应 110

8.6 注入损伤和退火 110

8.7 注入质量控制 111

8.8 小结 112

参考视频 113

第9章 薄膜生长工艺 114

9.1 二氧化硅膜的制备 114

9.1.1 二氧化硅膜的用途 114

9.1.2 二氧化硅膜的结构及性质 115

9.1.3 高温制备二氧化硅薄膜的方法 118

9.1.4 热氧化过程中杂质再分布 121

9.1.5 二氧化硅薄膜的质量控制 122

9.1.6 化学气相淀积（CVD）制备二氧化硅膜 123

9.2 多晶硅（POS）介质膜的制备 124

9.3 氮化硅（Si3N4）介质薄膜 125

9.4 外延生长技术 125

9.4.1 硅气相外延的生长机理 126

9.4.2 硅气相外延生长速率 128

9.4.3 硅气相外延层中的掺杂 129

9.4.4 硅气相外延生长过程中的二级效应 129

9.5 氯化氢气相抛光 130

9.6 典型硅气相外延工艺 131

9.7 外延层质量控制 131

9.8 小结 131

参考视频 132

第10章 表面钝化 133

10.1 Si-SiO2系统 133

10.1.1 Si-SiO2系统中的电荷 134

10.1.2 Si-SiO2系统中的电荷对器件性能的影响 136

10.1.3 Si-SiO2结构性质的测试分析 137

10.2 主要的钝化方法 138

10.2.1 集成电路钝化的一般步骤 138

10.2.2 掺氯氧化 138

10.2.3 磷硅玻璃（PSG）和硼磷硅玻璃（BPSG）钝化 139

10.2.4 氮化硅（Si3N4）钝化膜 141

10.2.5 氧化铝（Al2 O3）钝化膜 142

10.2.6 聚酰亚胺（PI）钝化膜 144

10.3 钝化膜质量控制 145

10.4 小结 145

参考视频 145

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 146

思考 155

参考文献 156