第一章 微细加工的基本方法 1
第一节 微细加工的范围、特点和应用 1
一、微细加工的范围及特点 1
二、微细加工的应用及分类 3
第二节 机械微细加工 5
一、微细切削加工 5
二、微孔加工 6
三、变形加工 10
四、磨料加工 13
五、喷射加工 18
第三节 化学方法的微细加工 22
一、化学刻蚀 22
二、化学抛光 27
第四节 电化学的微细加工 33
一、电铸法微细加工 34
二、电解加工 37
三、电解磨削 39
四、电解抛光 41
一、电子束加工 45
第五节 粒子束的微细加工 45
二、离子束微细加工 49
三、分子束和原子束加工 49
四、激光微细加工 50
第六节 微波和超声波加工 58
一、微波微细加工 58
二、超声波微细加工 59
第二章 微电子技术中图形加工的一般方法 64
第一节 制造微细图形的要求 64
第二节 外延 66
第三节 氧化 69
第四节 光刻 72
一、制版工艺 74
二、投影复制 76
三、电子束光刻 76
四、X射线光刻 79
第五节 刻蚀 81
一、化学刻蚀 82
二、各向异性刻蚀 82
第六节 掺杂 85
一、扩散 86
二、离子注入 90
三、中子嬗变掺杂技术 94
第七节 连线材料和工艺 95
一、金属布线工艺及金属膜的特性 95
二、铝及其他金属布线工艺的讨论 96
第三章 粒子束与固体的相互作用 99
第一节 概述 99
第二节 电子束与固体的相互作用 101
一、电子与固体的相互作用 101
二、电子能量损耗机理 106
三、靶中的物理效应 118
第三节 离子束与固体的相互作用 121
一、离子与固体的相互作用 121
二、能量损耗机理 124
第四章 微细加工中的薄膜技术 128
一、物理气相沉积的基础 130
一、光刻用的X射线光源 131
第四节 光源及其与固体的相互作用 131
二、光源 132
三、光子与物质的相互作用 134
第一节 物理气相沉积 139
二、电子束蒸发 140
三、溅射沉积 142
四、磁控溅射 145
五、薄膜厚度的测量和监控 147
第二节 化学气相沉积 149
一、常压化学气相沉积 149
二、低压化学气相沉积 150
三、等离子体化学气相沉积 153
第三节 保护层薄膜和掩膜 155
一、氧化硅薄膜 155
二、磷硅玻璃薄膜 158
三、氮化硅 161
四、氮氧化硅薄膜 165
五、非晶硅薄膜 166
六、自对准掩膜 167
第四节 掺杂用薄膜 175
一、硅的掺杂源 176
二、种化镓的掺杂源 177
第五节 互连薄膜 178
一、概述 178
二、单金属互连薄膜 182
三、电迁移效应 184
四、多层金属互连 186
第六节 欧姆接触 187
一、欧姆接触的形成 187
二、单层欧姆接触 188
三、柯肯德尔效应 189
四、多层接触薄膜 192
五、管芯连接 196
第五章 微细加工中的光刻原理与工艺 199
第一节 光刻工艺过程 199
第二节 光学光刻工艺 201
一、接触曝光 202
二、接近曝光 204
三、投影曝光 204
四、光学曝光的物理限制 208
五、数值孔径 218
六、波长 223
七、聚焦深度 224
八、驻波效应 224
第三节 电子束光刻工艺 225
一、电子在固体中的散射 226
二、电子束光刻系统及其限制 229
三、图形的曝光方式 235
一、概述 241
第四节 X射线光刻工艺 241
二、X射线与粒子的作用 244
三、X射线曝光用掩模 247
第五节 离子束光刻 249
第六章 微细加工中的刻蚀和清洗工艺 251
第一节 湿法化学刻蚀 252
一、结晶材料的刻蚀 254
二、硅的湿法刻蚀 255
三、砷化镓的湿法刻蚀 258
四、各向异性湿法刻蚀 263
五、结晶学刻蚀 267
六、非晶膜的刻蚀 271
第二节 等离子体刻蚀 282
一、光刻胶的去除 286
二、刻蚀的负载效应 288
三、图形的刻蚀 290
四、用于干法刻蚀中的终点检测 295
第三节 等离子体辅助刻蚀 297
一、溅射刻蚀 299
二、离子磨铣 302
第四节 微细加工中的清洗工艺 305
第七章 三维多层光刻胶系统的微细加工 309
第一节 概述 309
第二节 MLR系统的机能 311
一、光刻 311
二、电子束光刻 314
三、X射线光刻 318
四、离子束光刻 320
第三节 当前的MLR系统 321
一、MLR的初始阶段 322
二、MLR的发展阶段 324
三、MLR的完善阶段 329
四、单层方案 332
第四节 多层系统的实际加工工艺 334
一、平面化技术 334
二、针孔 337
三、光刻胶的附加缺陷 340
四、界面层 341
六、薄膜的应力 345
五、刻蚀的残留物 345
七、干涉效应 346
八、曝光和对准的光谱透射 346
九、检查方法 347
十、光刻胶层的剥离 349
第五节 现有MLR系统的比较 350
一、1LR、2LR和3LR系统的比较 350
二、深紫外线PCM和反应离子刻蚀PCM系统的比较 353
三、结论 356
主要参考文献 358