目 录 1
第1章绪论 1
1.1集成电路 1
1.2集成电路的历史 1
1.3集成电路的分类 1
1.4集成电路的设计与制造 1
1.5几种典型半导体集成电路工艺流程 2
参考文献 12
第2章半导体物理 13
2.1晶体结构 13
参考文献 16
2.2价键模型 16
2.3能带模型 17
2.4载流子浓度 18
2.5费米能级 20
2.6电子和空穴的输运 20
2.7电子和空穴的迁移率 25
2.8硅中的载流子寿命 26
2.9硅的电阻率 30
2.10硅的其他性质 33
参考文献 39
3.1集成电路对衬底材料的要求 40
第3章硅材料 40
3.2硅晶体的制备 42
3.3硅片制备 44
3.4外延片的制备 45
3.5 SOI硅片的制备 51
3.6晶体材料缺陷及其影响 51
3.7硅的吸杂技术 54
参考文献 55
第4章氧化 56
4.1氧化 56
4.2热氧化 56
4.3热氧化机理 59
4.4杂质再分布 60
4.5氧化速率 61
4.6氧化台阶高度的确定 63
4.7硅的局部氧化 65
4.8 H2、O2合成氧化 65
4.9 HCI氧化 66
4.10高压氧化 69
4.11等离子体氧化 70
4.12举例 71
参考文献 72
5.2光刻技术 73
第5章光刻与制版 73
5.1光刻 73
5.3光致抗蚀剂 74
5.4光刻工艺 80
5.5制版工艺 94
参考文献 96
第6章扩散 97
6.1半导体掺杂技术 97
6.2扩散机理 97
6.3扩散方程 97
6.4扩散系数 104
6.5扩散分布的实现 111
6.6扩散方法 113
6.7硼、磷、砷、锑及金在硅中的扩散 116
6.8扩散层电导率 121
6.9应用实例 122
参考文献 124
第7章离子注入 125
7.1离子注入 125
7.2离子源及离子束能量 125
7.3射程统计与离子分布 125
7.4分布的控制与确定 132
7.5剂量的控制与确定 135
7.6退火 136
7.7在硅单晶及多晶中注入的薄层电阻与剂量和退火温度的关系 138
7.8注入掩膜 139
参考文献 143
第8章化学气相淀积 144
8.1化学气相淀积(CVD) 144
8.2实现CVD的方法 144
8.3 CVD装置 144
8.4 CVD常用的气体 146
8.5 常压CVD 147
8.6 减压CVD(LPCVD) 149
8.7等离子体增强CVD(PECVD) 150
8.8各种淀积方法的比较 152
8.9多晶硅淀积 152
8.10二氧化硅淀积 155
8.11氮化硅的淀积 158
8.12 CVD钨及钨的硅化物 159
第9章隔离技术 161
9.1集成电路中的隔离 161
9.2双极集成电路的隔离技术 161
9.3 MOS集成电路的隔离技术 165
参考文献 172
10.3金属-半导体的欧姆接触 174
10.2集成电路对金属化材料的要求 174
10.1金属化 174
第10章金属化 174
10.4金属-半导体(Si)整流接触 177
10.5互连金属的特性 179
10.6金属膜的淀积 183
10.7多层金属化 184
10.8金属硅化物 184
10.9多层布线技术 189
10.10例题 194
参考文献 194
11.2 Si-S1O2系统的氧化物电荷 196
11.1半导体表面性质 196
第11章半导体表面与钝化技术 196
11.3氧化物电荷对器件性能的影响及其与工艺的关系 201
11.4钝化技术 203
11.5钝化膜的结构 211
11.6各种钝化层的形成技术 213
参考文献 219
第12章净化与清洗 220
12.1沾污对器件的影响 220
12.2硅片的清洗 220
12.3常用器皿的清洗 224
12.4常用金属的清洗 225
12.6集成电路工艺对气体的要求 226
12.5集成电路工艺对水的要求 226
12.7集成电路工艺对化学试剂的要求 227
12.8集成电路工艺对环境净化的要求 228
第13章工艺监控与微电子测试图形 230
13.1工艺监控 230
13.2工艺检测片 230
13.3集成电路用标准参照材料 230
13.4晶片检测 232
13.5氧化层检测 237
13.6光刻工艺检测 244
13.7扩散层检测 249
13.8离子注入层检测 253
13.9外延层检测 254
13.10微电子测试图形 257
参考文献 269
第14章工艺模拟 270
14.1一种工艺模拟程序-SUPREM 270
14.2 SUPREM的物理模型 273
14.3电学参数模拟 275
14.4 SUPREM的应用实例 276
参考文献 282
15.3 P-N结的性质 283
15.2 P-N结的能带结构 283
第15章P-N结 283
15.1 P-N结 283
15.4单边突变结 286
15.5线性缓变结 291
15.6扩散结 295
参考文献 299
参考文献 312
第16章MOS晶体管及MOS集成电路 313
16.1 MOS电容 313
16.2 MOSFET 320
16.3 MOS集成电路 325
16.4影响MOS器件特性的某些效应 340
参考文献 346
第17章双极晶体管及双极型集成电路 347
17.1双极晶体管 347
17.2双极晶体管的能带结构及载流子分布 347
17.3双极晶体管的工作方式 348
17.4双极晶体管的静态特性 348
17.5双极晶体管的频率特性 351
17.6双极晶体管的开关特性 352
17.7基极和收集极串联电阻 354
17.8双极晶体管模型 355
17.9双极集成电路中常用的其它元器件 357
17.10双极型集成电路 362
参考文献 378
第18章 VLSI的限制及按比例缩小 379
18.1 VLSI 379
18.2 VLSI的限制 379
18.3 VLSI的按比例缩小 387
参考文献 388
第19章集成电路版图及工艺设计 389
19.1版图设计原则 389
19.2 MOS电路版图设计与设计规则 389
19.3 MOS集成电路工艺设计 394
19.4双极集成电路版图设计与设计规则 397
19.5双极集成电路的工艺设计 401
参考文献 402
第20章组装 403
20.1组装 403
20.2键合 403
20.3各种封装形式 404
20.4封装中的可靠性问题 409
参考文献 410
第21章附录 411
21.1法定计量单位 411
21.2基本物理常数 422
参考文献 423