集成電路製造技術

本書是哈爾濱工業大學“國家集成電路人才培養基地”教學建設成果，系統地介紹了硅集成電路製造當前普遍採用的工藝技術，全書分5個單元。 ^[1]  第1單元介紹硅襯底，主要介紹硅單晶的結構特點，單晶硅錠的拉制及硅片（包含體硅片和外延硅片）的製造工藝及相關理論。第2～5單元介紹硅芯片製造基本單項工藝（氧化與摻雜、薄膜製備、光刻、工藝集成與封裝測試）的原理、方法、設備，以及所依託的技術基礎及發展趨勢。附錄A介紹以製作雙極型晶體管為例的微電子生產實習，雙極型晶體管的全部工藝步驟與檢測技術；附錄B介紹工藝模擬知識和SUPREM軟件。附錄部分可幫助學生從理論走向生產實踐，對微電子產品製造技術的原理與工藝全過程有更深入的瞭解。 ^[2] 

本書可作為普通高校電子科學與技術、微電子學與固體電子學、微電子技術、集成電路設計及集成系統等專業的專業課教材，也可作為集成電路芯片製造企業工程技術人員的參考書。

本書是哈爾濱工業大學“國家集成電路人才培養基地”教學建設成果。本類圖書（教材）市面上品種少，寫作門檻高。本書是作者基於十多年的講義改編。

本書知識體系完整，附錄部分附有集成電路工藝實習內容及相應軟件介紹，給出典型產品的工藝流程。

提供PPT、典型工藝的錄像和FLASH、集成電路工藝實驗講義、相關實驗技術資料等教輔支持。

第0章緒論

0.1何謂集成電路工藝

0.2集成電路製造技術發展歷程

0.3集成電路製造技術特點

0.4本書內容結構

第1單元硅襯底

第1章單晶硅特性

1.1硅晶體的結構特點

1.2硅晶體缺陷

1.3硅晶體中的雜質

本章小結

第2章硅片的製備

2.1多晶硅的製備

2.2單晶硅生長

2.3切制硅片

本章小結

第3章外延

3.1概述

3.2氣相外延

3.3分子束外延

3.4其他外延方法

3.5外延缺陷與外延層檢測

本章小結

單元習題

第2單元氧化與摻雜

第4章熱氧化

4.1二氧化硅薄膜概述

4.2硅的熱氧化

4.3初始氧化階段及薄氧化層製備

4.4熱氧化過程中雜質的再分佈

4.5氧化層的質量及檢測

4.6其他氧化方法

本章小結

第5章擴散

5.1擴散機構

5.2晶體中擴散的基本特點與宏觀動力學方程

5.3雜質的擴散摻雜

5.4熱擴散工藝中影響雜質分佈的其他因素

5.5擴散工藝條件與方法

5.6擴散工藝質量與檢測

5.7擴散工藝的發展

本章小結

第6章離子注入

6.1概述

6.2離子注入原理

6.3注入離子在靶中的分佈

6.4注入損傷

6.5退火

6.6離子注入設備與工藝

6.7離子注入的其他應用

6.8離子注入與熱擴散比較及摻雜新技術

本章小結

單元習題

第3單元薄 膜 制 備

第7章化學氣相澱積

7.1CVD概述

7.2CVD工藝原理

7.3CVD工藝方法

7.4二氧化硅薄膜的澱積

7.5氮化硅薄膜澱積

7.6多晶硅薄膜的澱積

7.7CVD金屬及金屬化合物薄膜

本章小結

第8章物理氣相澱積

8.1PVD概述

8.2真空系統及真空的獲得

8.3真空蒸鍍

8.4濺射

8.5PVD金屬及化合物薄膜

本章小結

單元習題

第4單元光刻

第9章光刻工藝

9.1概述

9.2基本光刻工藝流程

9.3光刻技術中的常見問題

本章小結

第10章光刻技術

10.1光刻掩膜版的製造

10.2光刻膠

10.3光學分辨率增強技術

10.4紫外光曝光技術

10.5其他曝光技術

10.6光刻設備

本章小結

第11章刻蝕技術

11.1概述

11.2濕法刻蝕

11.3幹法刻蝕

11.4刻蝕技術新進展

本章小結

單元習題

第5單元工藝集成與封裝測試

第12章工藝集成

12.1金屬化與多層互連

12.2CMOS集成電路工藝

12.3雙極型集成電路工藝

本章小結

第13章工藝監控

13.1概述

13.2實時監控

13.3工藝檢測片

13.4集成結構測試圖形

本章小結

第14章封裝與測試

14.1芯片封裝技術

14.2集成電路測試技術

本章小結

單元習題

附錄A微電子器件製造生產實習

A .1硅片電阻率測量

A .2硅片清洗

A .3一次氧化

A .4氧化層厚度測量

A .5光刻腐蝕基區

A .6硼擴散

A .7pn結結深測量

A .8光刻腐蝕發射區

A .9磷擴散

A .10光刻引線孔

A .11真空鍍鋁

A .12反刻鋁

A .13合金化

A .14中測

A .15劃片

A .16上架燒結

A .17壓焊

A .18封帽

A .19晶體管電學特性測量

附錄B SUPREM 模擬

B .1SUPREM軟件簡介

B .2氧化工藝

B .3擴散工藝

B .4離子注入

參考文獻()