半导体奈米技术 第3版PDF电子书下载

第一章 背景知识 1

1-1电子自旋、角动量与磁矩 1

1-2量子数 13

1-3多重态与异态间跨越 13

1-4电子回转 13

1-5光子与电子波粒二重性、有效质量与动量 22

1-6测不准原理 26

1-7电子流与电流反向 27

1-8固体之价带与导带—较简单说明（较进阶说明在后） 27

1-9带隙能（能隙） 34

1-10费米能阶 36

1-11能带相关易误解观点 40

1-12离子化能 42

1-13工作函数 42

1-14束缚能 46

1-15电子亲和能 49

1-16电子亲和能EA、离子化能IP、工作函数WF与束缚能BE之异同 50

1-17金属与半导体接触 50

1-18电子发射、萧特基效应与穿隧效应 51

1-19传统晶胞、晶面与晶向表示法 51

1-20轨域电子、传导电子与自由电子之差异 54

1-21布洛赫波 55

1-22倒晶格、波向量与布里路因区之简易说明 58

1-23固体之价带与导带-较进阶说明 59

1-24奈米晶体 69

1-25穿隧效应 78

1-26二氧化钛光触媒 80

1-27磁性介质分类 84

1-28介电材（绝缘材）与各式应用 88

1-29去氧核糖核酸与微电子 91

1-30分光仪与能隙 95

1-31四点探针与片电阻 96

1-32品管标准差三西格马（3σ）与六西格马（6σ） 98

第二章 微影绪论 99

2-1绪论 99

2-2摩尔定理相关议题 101

2-3本世代与后光学微影之选择 109

2-4芯片技术重要进展简介 113

2-5电子元件使用之材料 113

2-6重要补充 118

第三章 微影制程概述 124

3-1晶圆清洁 124

3-2长氧化层 132

3-3上底材（Priming） 133

3-4上阻剂（Resist Coating） 135

3-5软烤 138

3-6冷板冷却 142

3-7微影方法 143

3-8照后理 145

3-9照后延 146

3-10照后烤 147

3-11显影 148

3-12清洗 150

3-13硬烤或光安定 151

3-14电浆除渣 151

3-15图案转移 152

3-16阻剂清除与元件清洁 171

3-17回火与快热制程 172

3-18化学机械研磨 174

3-19微影制程实际应用于制备场效电晶体 176

3-20场效电晶体研发举例 180

3-21碳奈米管制备场效电晶体可行性研究 188

第四章 基础光学 197

4-1光速与光性质之新发现 197

4-2折射率（n）与全反射 204

4-3折射率（n）与虚项吸收系数（k） 205

4-4虚项吸收系数（k）与机率吸收系数（α） 215

4-5折射率（n）与介电常数（k） 215

4-6反射率、反射系数、光束电场振幅（光幅）与光束光强度（光强） 217

4-7吸收度、比尔吸收系数、吸收长度与三种吸收系数定义 220

4-8透射度、透射率、反射度、反射率与修正方法 221

4-9薄膜折射率（n）与虚项吸收系数（k）测求 226

4-10夫朗和费（Fraunhofer）与菲涅耳（Fresnel）绕射 229

4-11准分子（激双子）雷射简介 229

4-12透镜之双折射 233

4-13透镜之色心 242

4-14透镜之缩密 247

4-15透镜之像差 250

4-16透镜材料与性质 253

4-17透镜之聚光当量（数值孔径）与f-值 258

第五章 微影光学 261

5-1空间影像对比度（简称像比） 261

5-2成像对数斜率 262

5-3门槛光强 263

5-4光源、同调度、相扰度、干涉、间距、光幅与成像性质 265

5-5单与多狭缝绕射、圆孔绕射、瑞利规范与其他规范 288

5-6微影机台之解像度与阿贝规范 298

5-7空间频率、截止频率与低通滤波 309

5-8微影解像度归纳与前瞻 316

5-9焦深 317

5-10照射-离焦-解像度关系图 330

5-11空间影像对比增强 333

5-12迪耳照射参数 333

5-13阻剂侧壁轮廓之驻波效应 338

5-14因晶圆反射导致之阻剂摆动效应 339

5-15因图罩距离导致之阻剂摆动效应 344

5-16阻剂之雷射干涉 346

5-17抗反射涂布 349

第六章 主要微影方法 355

6-1成像系统 355

6-2步进机与扫描机 356

6-3照射景域、晶方与晶粒 362

6-4注册、对准与叠对 364

6-5近紫外光汞弧灯365奈米I-线微影 367

6-6雷射描图机 370

6-7氟化氪（KrF）248奈米准分子雷射微影 371

6-8氟化氩（ArF）193奈米准分子雷射微影 372

6-9氟（F2）157奈米激双子雷射微影 375

6-10氩（Ar2）126奈米激双子雷射微影 379

6-11极短紫外光（Extreme UV，EUV）13奈米微影 380

6-12近场微影-准分子雷射微型滴管直写 399

6-13软X光微影 401

6-14软X光聚焦环阵列微影（Zone Plate Array Lithography， ZPAL） 415

6-15正规电子束微影 418

6-16多重束与多重柱电子束微影 428

6-17低能电子束微影 430

6-18电子束投影式微影-限角散射投影式电子束微影 431

6-19电子束投影式微影-变轴浸入式透镜投影缩小照射 434

6-20混同微影（Hybrid Lithography） 436

6-21扫描探针微影 436

6-22无阻剂微影 439

6-23聚焦离子束微影 443

6-24离子束投影式微影 444

第七章 其他微影方法 449

7-1湿浸式微影 449

7-2干涉微影 465

7-3奈米压印微影或软微影 472

7-4深刻模造微影 478

7-5较少见之其他微影 480

第八章 图罩与图规 489

8-1传统图罩 489

8-2携合图罩或原位图罩 493

8-3图罩设计与制备准则 495

8-4相移图罩原理 496

8-5相移图罩基本分类与特性 512

8-6基本型衍生之特殊相移图罩与未来应用趋势 540

8-7相移图罩侧叶光强之消除或降低 546

8-8嵌附层（减光相移层）材质 548

8-9相移角度与相移层需要厚度计算法 556

8-10极短紫外光（EUV）微影图罩 565

8-11软X光微影图罩 573

8-12电子束直写导致X光图罩图案之变形 583

8-13电子束微影图罩与图规 584

8-14散射式图罩（Scattering Mask）与散射式图规（Scattering Stencil） 585

8-15离子束微影图罩与图规 589

8-16传统铬膜图罩与相移图罩修补 592

第九章 阻剂化学 605

9-1量子化学 605

9-2阻剂简介 605

9-3传统有机正型阻剂 606

9-4传统有机负型阻剂 625

9-5传统有机双型阻剂 633

9-6化学放大型阻剂配方与原理简介 635

9-7电子束、X光用化学放大正型阻剂 641

9-8电子束、X光用化学放大负型阻剂 641

9-9 KrF 248奈米化学放大正型阻剂 643

9-10 KrF 248奈米化学放大负型阻剂 646

9-11 ArF 193奈米化学放大正型阻剂 648

9-12 ArF 193奈米化学放大负型阻剂 653

9-13 F2157与EUV 13奈米化学放大正型阻剂 653

9-14化学放大型阻剂环境安定性相关议题 662

9-15化学放大型阻剂增强抗电浆蚀刻性相关议题 670

9-16化学放大型阻剂之质子酸相关议题 671

9-17阻剂之逸气与防治方法相关议题 673

9-18化学放大型阻剂（CAR）其他相关议题 675

9-19无机阻剂 676

9-20特殊阻剂 677

9-21阻剂显影特性相关参数 680

9-22溶剂与非结晶高分子之溶解理论 684

9-23微影整体模糊 686

9-24传统（非化学放大）与化学放大型阻剂之品质需求 686

第十章 解像度增进技术 689

10-1遮板偏轴发光 689

10-2无遮板偏轴发光 710

10-3光瞳滤波 711

10-4聚焦宽容度增强照射 715

10-5双图罩 720

10-6应用偏轴发光之暗场微影与单光束成像 722

10-7光学邻近效应 724

10-8图罩偏差增大因子 729

10-9光学邻近效应修正方法 731

10-10电子束邻近效应修正 744

10-11电子束微影时之电荷效应与电荷消散 749

10-12表层成像 753

10-13接触孔或隙之收缩制程 762

10-14抗反射涂布 762

10-15多层阻剂系统 765

10-16金属浮离（Metal Lift-Off） 767

10-17影像反转（Imaging Reversal，IR） 767

10-18双照射、双成型与五成型 768

10-19其他制程 769

10-20光学微影之迷思与误解 769

第十一章 铜互连线 775

11-1电阻电容延迟时间 775

11-2金属导线性质 777

11-3扩散 781

11-4金属原子（正离子）之迁移 784

11-5矽在金属中之溶解度 794

11-6电子与电洞之漂动率 794

11-7介电材、介电常数、介电强度、电容 796

11-8可极化系数 802

11-9低介材 809

11-10超低介材 812

11-11阻障层、铜种晶层与帽层材质需求 819

11-12阻障层、铜种晶层与帽层之制备 826

11-13互连线铜之制备 829

11-14铜之电浆蚀刻 846

11-15镶嵌技术 847

11-16低介材、阻障层、铜种晶层、帽层、铜互连线之制备综合评述 852

11-17铜镶嵌制程整合相关议题 854

11-18银连线 860

11-19铜镶嵌制程未来趋势归纳 863

第十二章 化学机械研磨 867

12-1为何使用化学机械研磨 867

12-2基础理论公式—普瑞斯顿公式 868

12-3研磨浆 869

12-4研磨垫、整面垫与研磨垫调护片 877

12-5研磨产生之相关缺陷 880

12-6全面平坦化方法 882

12-7重要参数 891

12-8碟陷与侵蚀 893

12-9重要模拟模型 894

12-10整面与预清洁 901

12-11化学机械研磨后清洁 902

12-12平坦化技术研发方向与目标 904

第十三章 电浆蚀刻 907

13-1电子回转半径 907

13-2电场主要对电子作功 907

13-3电浆中电子之温度 909

13-4离子回转半径远大于电子 911

13-5外加磁场与电子之振荡 913

13-6电浆基本性质 914

13-7直流电浆蚀刻系统 917

13-8交流直接耦合电浆蚀刻 920

13-9交流电容性耦合电浆蚀刻 921

13-10电浆蚀刻主要机制 928

13-11电浆蚀刻主要效应 935

13-12电浆蚀刻主要仪器 950

13-13其他蚀刻仪器 968

13-14电浆蚀刻机制排序 969

13-15电浆蚀刻终点侦测 970

13-16电浆蚀刻电脑模拟 972

13-17电浆蚀刻未来重要议题 973

第十四章 微影模拟 975

14-1微影制程电脑模拟软体 975

14-2电向量E与电向分量P、5 975

14-3光学微影模拟数学模型 978

14-4照后烤模拟模型 982

14-5化学放大型阻剂模拟模型 984

14-6阻剂显影模型 985

14-7显影模型综评 992

14-8模拟应用之有限性 993