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绪论 1

第1章　硅材料及衬底制备 13

1.1　半导体材料的特征与属性 14

1.2　半导体材料硅的结构特征 14

1.3　半导体单晶制备过程中的晶体缺陷 15

1.4　集成电路技术的发展和硅材料的关系 19

1.5　关于半导体硅材料及硅衬底晶片的制备 22

1.6.1　精馏提纯四氯化硅技术及其提纯装置 24

1.6　半导体硅材料的提纯技术 24

1.6.2　精馏提纯四氯化硅的基本原理 25

1.7　直拉法生长硅单晶 27

1.8　硅单晶的各向异性特征在管芯制造中的应用 33

小结 35

习题与解答 36

参考文献 38

第2章　外延生长工艺原理 39

2.1　关于外延生长技术 39

2.2.2　硅化学气相淀积外延生长反应过程的一般描述 46

2.2.1 典型的水平反应器硅气相外延生长系统简介 46

2.2　外延生长工艺方法概论 46

2.3　常规硅气相外延生长过程的动力学原理 50

2.4　常规硅气相外延生长过程的结晶学原理 54

2.5　关于气相外延生长的工艺环境和工艺条件 55

2.5.1 外延生长过程中的掺杂 55

2.5.2 外延生长速率与反应温度的关系 56

2.5.3 外延生长层内的杂质分布 58

2.5.4 外延生长缺陷 59

2.5.5 外延生长之前的氯化氢气相抛光 61

2.5.6 典型的外延生长工艺流程 62

2.5.7 工业化外延工序的质量控制 63

2.6　发生在硅气相外延生长过程中的二级效应 63

2.6.1 外延生长过程中基片衬底杂质的再分布效应 63

2.6.2 外延生长过程中掺入杂质的再分布 65

小结 65

习题与解答 69

参考文献 70

3.1　氧化硅介质膜的基本结构 72

第3章　氧化介质薄膜生长 72

3.2　二氧化硅介质膜的主要性质 75

3.3　氧化硅介质膜影响杂质迁移行为的内在机理 75

3.4　氧化硅介质膜的热生长动力学原理 79

3.5　典型热生长氧化介质膜的常规生长模式 82

小结 84

习题与解答 91

参考文献 93

第4章　半导体的高温掺杂 95

4.1 固体中的热扩散现象及扩散方程 97

4.2　常规高温热扩散的数学描述 100

4.3　常规热扩散工艺简介 103

4.4　实际扩散行为与理论分布的差异 105

4.5　扩散行为的仿真及影响扩散行为的效应 109

4.6　深亚微米工艺仿真系统所设置的小尺寸效应模型 112

小结 113

习题与解答 116

参考文献 118

5.1　离子注入掺杂技术的特点 120

第5章　离子注入低温掺杂 120

5.2　关于离子注入技术的理论描述 122

5.3　关于离子注入损伤 126

5.4　离子注入退火 129

5.5　离子注入设备 132

5.6　离子注入的工艺实现 135

小结 137

习题与解答 142

参考文献 143

第6章　薄膜气相淀积工艺 144

6.1　常用的几种化学气相淀积方法 145

6.1.1 常压化学气相淀积（APCVD） 146

6.1.2　低压化学气相淀积（LPCVD） 147

6.1.3 等离子体增强化学气相淀积（PECVD） 149

6.2 晶圆CVD加工需求最多的几种介质薄膜 151

6.2.1　二氧化硅（SiO2）介质薄膜 151

6.2.2 多晶硅（POS）介质 152

6.2.3 氮化硅（Si3N4）介质薄膜 154

6.3　化学气相淀积（CVD）的安全性 155

小结 156

习题与解答 161

参考文献 162

第7章 图形光刻工艺原理 163

7.1　关于光致抗蚀剂 165

7.2　常规光刻工艺原理 170

7.2.2 前烘 171

7.2.1　涂胶 171

7.2.3 曝光 172

7.2.4 显影 172

7.2.5 坚膜 172

7.2.6 腐蚀 173

7.2.7　去胶 173

小结 175

习题与解答 178

参考文献 179

8.1　集成电路掩模版的制备 180

第8章　掩模制备工艺原理 180

8.2　光刻掩模版设计和制备的基本过程 181

8.2.1 原图绘制 181

8.2.2 初缩 182

8.2.3　精缩兼分步重复 182

8.3 当代计算机辅助掩模制造技术 183

8.3.1 原图数据处理系统 183

8.3.2　版图修改 185

8.3.3　版图验证 185

8.3.4　版图尺寸修正 186

小结 188

习题与解答 189

参考文献 191

第9章　超大规模集成工艺 192

9.1 当代微电子技术的飞速发展与技术进步 192

9.2 当代超深亚微米级层次的技术特征 193

9.3　超深亚微米（VDSM）层次下的小尺寸效应 194

9.3.1 热载流子退化效应 194

9.3.3 漏、源穿通效应 195

9.3.2　短沟道效应 195

9.3.4 载流子速度饱和效应 196

9.4　典型的超深亚微米CMOS制造工艺 196

9.5　超深亚微米CMOS工艺技术模块简介 200

9.5.1 CMOS体结构中的隔离工艺模块 201

9.5.2　CMOS体结构中阱结构形成工艺模块 203

9.5.3　CMOS体结构中自对准硅化物形成工艺 205

9.5.4 小尺寸MOS器件轻掺杂漏技术 206

9.5.5 大规模集成电路多层互连技术 206

9.5.6 集成电路互连表面的平坦化技术 209

小结 210

习题与解答 212

参考文献 213

第10章　芯片产业质量管理 216

10.1　质量管理理论基础 216

10.2　集成电路芯片产业的生产管理模式 220

10.2.1 管理体制的选择 220

10.2.2 管理体制的特点 221

10.2.3 生产计划的管理 222

10.3　集成电路芯片产业的技术管理模式 225

10.4　集成电路芯片产业的质量管理 228

小结 230

习题与解答 232

参考文献 234

第11章　现代集成电路制造技术术语详解 235

附录1 现代集成电路制造技术缩略语 279

附表2　长度单位转换表 293

附表1　常用物理常数 293

附录2　常用数表 293

附表3　压力单位转换表 294

附表4　能量单位转换表 294

附表5　力单位转换表 294

附表6　净化间气体管道颜色 294

附表7（a） 芯片制造常用材料的性质 295

附表7（b） 芯片制造常用材料的性质 295

附表8　芯片工艺线常用的清洗腐蚀剂 295