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第1章 半导体产业介绍 1

目标 1

1.1 引言 1

1.2 产业的发展 2

1.3 电路集成 3

1.4 集成电路制造 4

1.5 半导体趋势 8

1.6 电子时代 12

1.7 在半导体制造业中的职业 14

1.8 小结 17

第2章 半导体材料特性 20

目标 20

2.1 引言 20

2.2 原子结构 20

2.3 周期表 23

2.4 材料分类 27

2.5 硅 31

2.6 可选择的半导体材料 37

2.7 小结 38

第3章 器件技术 41

目标 41

3.1 引言 41

3.2 电路类型 42

3.3 元源元件结构 42

3.4 有源元件结构 44

3.5 CMOS器件的闩锁效应 56

3.6 集成电路产品 56

3.7 小结 58

第4章 硅和硅片制备 64

目标 64

4.1 引言 64

4.2 半导体级硅 64

4.3 晶体结构 65

4.4 晶向 67

4.5 单晶硅生长 68

4.6 硅中的晶体缺陷 73

4.7 硅片制备 75

4.8 质量测量 79

4.9 外延层 82

4.10 小结 82

第5章 半导体制造中的化学品 87

目标 87

5.1 引言 87

5.2 物质形态 87

5.3 材料的属性 88

5.4 工艺用化学品 94

5.5 小结 102

第6章 硅片制造中的沾污控制 106

目标 106

6.1 引言 106

6.2 沾污的类型 107

6.3 沾污的源与控制 112

6.4 硅片湿法清洗 125

6.5 小结 132

第7章 测量学和缺陷检查 140

目标 140

7.1 引言 140

7.2 集成电路测量学 140

7.3 质量测量 142

7.4 分析设备 160

7.5 小结 166

第8章 工艺腔内的气体控制 171

目标 171

8.1 引言 171

8.2 真空 172

8.3 真空泵 174

8.4 工艺腔内的气流 178

8.5 残气分析器 179

8.6 等离子体 181

8.7 工艺腔的沾污 183

8.8 小结 184

第9章 集成电路制造工艺概况 187

目标 187

9.1 引言 187

9.2 CMOS工艺流程 187

9.3 CMOS制作步骤 192

9.4 小结 207

第10章 氧化 210

目标 210

10.1 引言 210

10.2 氧化膜 211

10.3 热氧化生长 214

10.4 高温炉设备 222

10.5 卧式与立式炉 223

10.6 氧化工艺 230

10.7 质量测量 232

10.8 氧化检查及故障排除 232

10.9 小结 233

第11章 淀积 239

目标 239

11.1 引言 239

11.2 膜淀积 242

11.3 化学气相淀积 246

11.4 CVD淀积系统 250

11.5 介质及其性能 262

11.6 旋涂绝缘介质 265

11.7 外延 267

11.8 CVD质量测量 269

11.9 CVD检查及故障排除 270

11.10 小结 271

第12章 金属化 277

目标 277

12.1 引言 277

12.2 金属类型 279

12.3 金属淀积系统 290

12.4 金属化方案 300

12.5 金属化质量测量 303

12.6 金属化检查及故障排除 304

12.7 小结 305

第13章 光刻：气相成底膜到软烘 310

目标 310

13.1 引言 310

13.2 光刻工艺 314

13.3 光刻工艺的8个基本步骤 316

13.4 气相成底膜处理 319

13.5 旋转涂胶 322

13.6 软烘 333

13.7 光刻胶质量测量 334

13.8 光刻胶检查及故障排除 335

13.9 小结 336

第14章 光刻：对准和曝光 341

目标 341

14.1 引言 341

14.2 光学光刻 344

14.3 光刻设备 360

14.4 混合和匹配 376

14.5 对准和曝光质量测量 377

14.6 对准和曝光检查及故障排除 378

14.7 小结 378

第15章 光刻：光刻胶显影和先进的光刻技术 384

目标 384

15.1 引言 384

15.2 曝光后烘焙 385

15.3 显影 387

15.4 坚膜 391

15.5 显影检查 392

15.6 先进的光刻技术 393

15.7 显影质量测量 398

15.8 显影检查及故障排除 399

15.9 小结 400

第16章 刻蚀 404

目标 404

16.1 引言 404

16.2 刻蚀参数 406

16.3 干法刻蚀 411

16.4 等离子体刻蚀反应器 414

16.5 干法刻蚀的应用 423

16.6 湿法腐蚀 431

16.7 刻蚀技术的发展历程 432

16.8 去除光刻胶 432

16.9 刻蚀检查 435

16.10 刻蚀质量测量 435

16.11 干法刻蚀检查及故障排除 436

16.12 小结 436

第17章 离子注入 442

目标 442

17.1 引言 442

17.2 扩散 445

17.3 离子注入 448

17.4 离子注入机 453

17.5 离子注入在工艺集成中的发展趋势 465

17.6 离子注入质量测量 470

17.7 离子注入检查及故障排除 470

17.8 小结 471

第18章 化学机械平坦化 477

目标 477

18.1 引言 477

18.2 传统的平坦化技术 480

18.3 化学机械平坦化 482

18.4 CMP应用 495

18.5 CMP质量测量 498

18.6 CMP检查及故障排除 499

18.7 小结 500

第19章 硅片测试 506

目标 506

19.1 引言 506

19.2 硅片测试 508

19.3 测试质量测量 525

19.4 测试检查及故障排除 525

19.5 小结 526

第20章 装配与封装 531

目标 531

20.1 引言 531

20.2 传统装配 534

20.3 传统封装 540

20.4 先进的装配与封装 544

20.5 封装与装配质量测量 552

20.6 集成电路封装检查及故障排除 553

20.7 小结 553

附录A 化学品及安全性 558

附录B 净化间的沾污控制 566

附录C 单位 569

附录D 作为氧化层厚度函数的颜色 571

附录E 光刻胶化学的概要 572

附录F 刻蚀化学 576

术语表 578