华信教育资源网
半导体制造技术导论(第二版)
丛   书   名: 国外电子与通信教材系列
作   译   者:Hong Xiao(萧宏) 出 版 日 期:2013-01-01
出   版   社:电子工业出版社 维   护   人:马岚 
书   代   号:G0188501 I S B N:9787121188503

图书简介:

本书共包括15章: 第1章概述了半导体制造工艺; 第2章介绍了基本的半导体工艺技术; 第3章介绍了半导体器件、 集成电路芯片, 以及早期的制造工艺技术; 第4章描述了晶体结构、 单晶硅晶圆生长, 以及硅外延技术; 第5章讨论了半导体工艺中的加热过程;第6章详细介绍了光学光刻工艺;第7章讨论了半导体制造过程中使用的等离子体理论; 第8章讨论了离子注入工艺; 第9章详细介绍了刻蚀工艺; 第10章介绍了基本的化学气相沉积(CVD)和电介质薄膜沉积工艺, 以及多孔低k电介质沉积、气隙的应用、 原子层沉积(ALD)工艺过程; 第11章介绍了金属化工艺; 第12章讨论了化学机械研磨(CMP)工艺; 第13章介绍了工艺整合; 第14章介绍了先进的CMOS、 DRAM和NAND闪存工艺流程; 第15章总结了本书和半导体工业未来的发展。
您的专属联系人更多
配套资源 图书内容 样章/电子教材 图书评价
  • 配 套 资 源
    图书特别说明:由于成本考虑,本书不作为参考书赠送。如果确有授课教材选用的需求,可将详细情况发送给本书专属联系人,我们将进一步沟通并酌情处理。

    本书资源

    本书暂无资源

    会员上传本书资源

  • 图 书 内 容

    内容简介

    本书共包括15章: 第1章概述了半导体制造工艺; 第2章介绍了基本的半导体工艺技术; 第3章介绍了半导体器件、 集成电路芯片, 以及早期的制造工艺技术; 第4章描述了晶体结构、 单晶硅晶圆生长, 以及硅外延技术; 第5章讨论了半导体工艺中的加热过程;第6章详细介绍了光学光刻工艺;第7章讨论了半导体制造过程中使用的等离子体理论; 第8章讨论了离子注入工艺; 第9章详细介绍了刻蚀工艺; 第10章介绍了基本的化学气相沉积(CVD)和电介质薄膜沉积工艺, 以及多孔低k电介质沉积、气隙的应用、 原子层沉积(ALD)工艺过程; 第11章介绍了金属化工艺; 第12章讨论了化学机械研磨(CMP)工艺; 第13章介绍了工艺整合; 第14章介绍了先进的CMOS、 DRAM和NAND闪存工艺流程; 第15章总结了本书和半导体工业未来的发展。

    图书详情

    ISBN:9787121188503
    开 本:16(185*260)
    页 数:480
    字 数:826.0

    本书目录

    第1章  导论
    1.1  集成电路发展历史
    1.1.1  世界上第一个晶体
    1.1.2  世界上第一个集成电路芯片
    1.1.3  摩尔定律
    1.1.4  图形尺寸和晶圆尺寸
    1.1.5  集成电路发展节点
    1.1.6  摩尔定律或超摩尔定律
    1.2  集成电路发展回顾
    1.2.1  材料制备
    1.2.2  半导体工艺设备
    1.2.3  测量和测试工具
    1.2.4  晶圆生产
    1.2.5  电路设计
    1.2.6  光刻版的制造
    1.2.7  晶圆制造
    1.3  小结
    1.4  参考文献
    1.5  习题
    第2章  集成电路工艺介绍
    2.1  集成电路工艺简介
    2.2  集成电路的成品率
    2.2.1  成品率的定义
    2.2.2  成品率和利润
    2.2.3  缺陷和成品率
    2.3  无尘室技术
    2.3.1  无尘室
    2.3.2  污染物控制和成品率
    2.3.3  无尘室的基本结构
    2.3.4  无尘室的无尘衣穿着程序
    2.3.5  无尘室协议规范
    2.4  集成电路工艺间基本结构
    2.4.1  晶圆的制造区
    2.4.2  设备区
    2.4.3  辅助区
    2.5  集成电路测试与封装
    2.5.1  晶粒测试
    2.5.2  芯片的封装
    2.5.3  最终的测试
    2.5.4  3D封装技术
    2.6  集成电路未来发展趋势
    2.7  小结
    2.8  参考文献
    2.9  习题
    第3章  半导体基础
    3.1  半导体基本概念
    3.1.1  能带间隙
    3.1.2  晶体结构
    3.1.3  掺杂半导体
    3.1.4  掺杂物浓度和电导率
    3.1.5  半导体材料概要
    3.2  半导体基本元器件
    3.2.1  电阻
    3.2.2  电容
    3.2.3  二极管
    3.2.4  双载流子晶体管
    3.2.5  MOSFET
    3.3  集成电路芯片 
    3.3.1  存储器
    3.3.2  微处理器
    3.3.3  专用集成电路(ASlC)
    3.4  集成电路基本工艺
    3.4.1  双载流子晶体管制造过程
    3.4.2  P型MOS工艺(20世纪60年代技术)
    3.4.3  N型MOS工艺(20世纪70年代技术)
    3.5  互补型金属氧化物晶体管
    3.5.1  CMOS电路
    3.5.2  CMOS工艺(20世纪80年代技术)
    3.5.3  CMOS工艺(20世纪90年代技术)
    3.6  2000年后半导体工艺发展趋势
    3.7  小结
    3.8  参考文献
    3.9  习题
    第4章  晶圆制造
    4.1  简介
    4.2  为什么使用硅材料
    4.3  晶体结构与缺陷
    4.3.1  晶体的晶向
    4.3.2  晶体的缺陷
    4.4  晶圆生产技术
    4.4.1  天然的硅材料
    4.4.2  硅材料的提纯
    4.4.3  晶体的提拉工艺
    4.4.4  晶圆的形成
    4.4.5  晶圆的完成
    4.5  外延硅生长技术
    4.5.1  气相外延
    4.5.2  外延层的生长过程
    4.5.3  硅外延生长的硬件设备
    4.5.4  外延生长工艺
    4.5.5  外延工艺的发展趋势
    4.5.6  选择性外延
    4.6  衬底工程
    4.6.1  绝缘体上硅(Silicon-on-Insulator, SOI)
    4.6.2  混合晶向技术(HOT)
    4.6.3  应变硅
    4.6.4  绝缘体上应变硅(Strained Silicon on Insulator, SSOI)
    4.6.5  IC技术中的应变硅
    4.7  小结
    4.8  参考文献
    4.9  习题
    第5章  加热工艺
    5.1  简介
    5.2  加热工艺的硬件设备
    5.2.1  简介
    5.2.2  控制系统
    5.2.3  气体输送系统
    5.2.4  装载系统
    5.2.5  排放系统
    5.2.6  炉管
    5.3  氧化工艺
    5.3.1  氧化工艺的应用
    5.3.2  氧化前的清洗工艺
    5.3.3  氧化生长速率
    5.3.4  干氧氧化工艺
    5.3.5  湿氧氧化工艺
    5.3.6  高压氧化工艺
    5.3.7  氧化层测量技术
    5.3.8  氧化工艺的发展趋势
    5.4  扩散工艺
    5.4.1  沉积和驱入过程
    5.4.2  掺杂工艺中的测量
    5.5  退火过程
    5.5.1  离子注入后退火
    5.5.2  合金化热处理
    5.5.3  再流动过程
    5.6  高温化学气相沉积
    5.6.1  外延硅沉积
    5.6.2  选择性外延工艺
    5.6.3  多晶硅沉积
    5.6.4  氮化硅沉积
    5.7  快速加热工艺( RTP)系统
    5.7.1  快速加热退火(RTA)系统
    5.7.2  快速加热氧化(RTO)
    5.7.3  快速加热CVD
    5.8  加热工艺发展趋势
    5.9  小结
    5.10参考文献
    5.11习题
    第6章  光刻工艺
    6.1  简介
    6.2  光刻胶
    6.3  光刻工艺
    6.3.1  晶圆清洗
    6.3.2  预处理过程
    6.3.3  光刻胶涂敷
    6.3.4  软烘烤
    6.3.5  对准与曝光
    6.3.6  曝光后烘烤
    6.3.7  显影工艺
    6.3.8  硬烘烤工艺
    6.3.9  图形检测
    6.3.10晶圆轨道步进机配套系统
    6.4  光刻技术的发展趋势
    6.4.1  分辨率与景深(DOF)
    6.4.2  I线和深紫外线
    6.4.3  分辨率增强技术
    6.4.4  浸入式光刻技术
    6.4.5  双重、三重和多重图形化技术
    6.4.6  极紫外线(EUV)光刻技术
    6.4.7  纳米压印
    6.4.8  X光光刻技术
    6.4.9  电子束光刻系统
    6.4.10离子束光刻系统
    6.5  安全性
    6.6  小结
    6.7  参考文献 
    6.8  习题
    第7章  等离子体工艺
    7.1  简介
    7.2  等离子体基本概念
    7.2.1  等离子体的成分
    7.2.2  等离子体的产生
    7.3  等离子体中的碰撞
    7.3.1  离子化碰撞
    7.3.2  激发松弛碰撞
    7.3.3  分解碰撞
    7.3.4  其他碰撞
    7.4  等离子体参数
    7.4.1  平均自由程
    7.4.2  热速度
    7.4.3  磁场中的带电粒子
    7.4.4  玻尔兹曼分布
    7.5  离子轰击
    7.6  直流偏压
    7.7  等离子体工艺优点
    7.7.1  CVD工艺中的等离子体
    7.7.2  等离子体刻蚀
    7.7.3  溅镀沉积
    7.8  等离子体增强化学气相沉积及等离子体刻蚀反应器
    7.8.1  工艺的差异性
    7.8.2  CVD反应室设计
    7.8.3  刻蚀反应室的设计
    7.9  遥控等离子体工艺
    7.9.1  去光刻胶
    7.9.2  遥控等离子体刻蚀
    7.9.3  遥控等离子体清洁
    7.9.4  遥控等离子体CVD(RPCVD)
    7.10高密度等离子体工艺
    7.10.1  感应耦合型等离子体(ICP)
    7.10.2  电子回旋共振
    7.11小结
    7.12参考文献
    7.13习题
    第8章  离子注入工艺
    8.1  简介
    8.1.1  离子注入技术发展史
    8.1.2  离子注入技术的优点
    8.1.3  离子注入技术的应用
    8.2  离子注入技术简介
    8.2.1  阻滞机制
    8.2.2  离子射程
    8.2.3  通道效应
    8.2.4  损伤与热退火
    8.3  离子注入技术硬件设备
    8.3.1  气体系统
    8.3.2  电机系统
    8.3.3  真空系统
    8.3.4  控制系统
    8.3.5  射线系统
    8.4  离子注入工艺过程
    8.4.1  离子注入在元器件中的应用
    8.4.2  离子注入技术的其他应用
    8.4.3  离子注入的基本问题
    8.4.4  离子注入工艺评估
    8.5  安全性
    8.5.1  化学危险源
    8.5.2  电机危险源
    8.5.3  辐射危险源
    8.5.4  机械危险源
    8.6  离子注入技术发展趋势
    8.7  小结
    8.8  参考文献
    8.9  习题
    第9章  刻蚀工艺
    9.1  刻蚀工艺简介
    9.2  刻蚀工艺基础
    9.2.1  刻蚀速率
    9.2.2  刻蚀的均匀性
    9.2.3  刻蚀选择性
    9.2.4  刻蚀轮廓
    9.2.5  负载效应
    9.2.6  过刻蚀效应
    9.2.7  刻蚀残余物
    9.3  湿法刻蚀工艺
    9.3.1  简介
    9.3.2  氧化物湿法刻蚀
    9.3.3  硅刻蚀
    9.3.4  氮化物刻蚀
    9.3.5  金属刻蚀
    9.4  等离子体(干法)刻蚀工艺
    9.4.1  等离子体刻蚀简介
    9.4.2  等离子体刻蚀基本概念
    9.4.3  纯化学刻蚀、纯物理刻蚀及反应式离子刻蚀
    9.4.4  刻蚀工艺原理
    9.4.5  等离子体刻蚀反应室
    9.4.6  刻蚀终点
    9.5  等离子体刻蚀工艺
    9.5.1  电介质刻蚀
    9.5.2  单晶硅刻蚀
    9.5.3  多晶硅刻蚀
    9.5.4  金属刻蚀
    9.5.5  去光刻胶
    9.5.6  干法化学刻蚀
    9.5.7  整面干法刻蚀
    9.5.8  等离子体刻蚀的安全性
    9.6  刻蚀工艺发展趋势
    9.7  刻蚀工艺未来发展趋势
    9.8  小结
    9.9  参考文献
    9.10习题
    第10章  化学气相沉积与电介质薄膜
    10.1  简介
    10.2  化学气相沉积
    10.2.1  CVD技术说明
    10.2.2  CVD反应器的类型
    10.2.3  CVD基本原理
    10.2.4  表面吸附
    10.2.5  CVD动力学
    10.3  电介质薄膜的应用
    10.3.1  浅沟槽绝缘(STl)
    10.3.2  侧壁间隔层
    10.3.3  ILD0
    10.3.4  ILD1
    10.3.5  钝化保护电介质层(PD)
    10.4  电介质薄膜特性
    10.4.1  折射率
    10.4.2  薄膜厚度
    10.4.3  薄膜应力
    10.5  电介质CVD工艺
    10.5.1  硅烷加热CVD工艺
    10.5.2  加热TEOS CVD工艺
    10.5.3  PECVD硅烷工艺
    10.5.4  PECVD TEOS工艺
    10.5.5  电介质回刻蚀工艺
    10.5.6  O3-TEOS工艺
    10.6  旋涂硅玻璃
    10.7  高密度等离子体CVD(HDP-CVD)
    10.8  电介质CVD反应室清洁
    10.8.1  RF等离子体清洁
    10.8.2  遥控等离子体清洁
    10.9  工艺发展趋势与故障排除
    10.9.1  硅烷PECVD工艺的发展趋势
    10.9.2  PE-TEOS发展趋势
    10.9.3  O3-TEOS发展趋势
    10.9.4  故障解决方法
    10.10化学气相沉积工艺发展趋势
    10.10.1  低k电介质
    10.10.2  空气间隙
    10.10.3  原子层沉积(ALD)
    10.10.4  高k电介质材料
    10.11小结
    10.12参考文献
    10.13习题
    第11章  金属化工艺
    11.1  简介
    11.2  导电薄膜
    11.2.1  多晶硅
    11.2.2  硅化物
    11.2.3  铝
    11.2.4  钛
    11.2.5  氮化钛
    11.2.6  钨
    11.2.7  铜
    11.2.8  钽
    11.2.9  钴
    11.2.10镍
    11.3  金属薄膜特性
    11.3.1  金属薄膜厚度
    11.3.2  薄膜厚度的均匀性
    11.3.3  应力
    11.3.4  反射系数
    11.3.5  薄片电阻
    11.4  金属化学气相沉积
    11.4.1  简介
    11.4.2  钨CVD
    11.4.3  硅化钨CVD
    11.4.4  钛CVD
    11.4.5  氮化钛CVD
    11.4.6  铝CVD
    11.5  物理气相沉积
    11.5.1  简介
    11.5.2  蒸发工艺
    11.5.3  溅镀
    11.5.4  金属化工艺过程
    11.6  铜金属化工艺
    11.6.1  预清洗
    11.6.2  阻挡层
    11.6.3  铜籽晶层
    11.6.4  铜化学电镀法(ECP)
    11.6.5  铜CVD工艺
    11.7  安全性
    11.8  小结
    11.9  参考文献
    11.10习题
    第12章  化学机械研磨工艺
    12.1  简介
    12.1.1  CMP技术的发展
    12.1.2  平坦化定义
    12.1.3  其他平坦化技术
    12.1.4  CMP技术的必要性
    12.1.5  CMP技术优点
    12.1.6  CMP技术应用
    12.2  CMP硬件设备
    12.2.1  简介
    12.2.2  研磨衬垫
    12.2.3  研磨头
    12.2.4  垫片调整器
    12.3  CMP研磨浆
    12.3.1  氧化物研磨浆
    12.3.2  金属研磨用研磨浆
    12.3.3  钨研磨浆
    12.3.4  铝与铜研磨浆
    12.4  CMP基本理论
    12.4.1  移除速率
    12.4.2  均匀性
    12.4.3  选择性
    12.4.4  缺陷
    12.5  CMP工艺过程
    12.5.1  氧化物CMP过程
    12.5.2  钨CMP过程
    12.5.3  铜CMP过程
    12.5.4  CMP终端监测
    12.5.5  CMP后清洗工艺
    12.5.6  CMP工艺问题
    12.6  CMP工艺发展趋势
    12.7  小结
    12.8  参考文献
    12.9  习题
    第13章  半导体工艺整合
    13.1  简介
    13.2  晶圆准备
    13.3  隔离技术
    13.3.1  整面全区覆盖氧化层
    13.3.2  LOCOS
    13.3.3  STI
    13.3.4  自对准STI
    13.4  阱区形成
    13.4.1  单阱
    13.4.2  自对准双阱
    13.4.3  双阱
    13.5  晶体管制造
    13.5.1  金属栅工艺
    13.5.2  自对准栅工艺
    13.5.3  低掺杂漏极(LDD)
    13.5.4  阈值电压调整工艺
    13.5.5  抗穿通工艺
    13.6  金属高k栅MOS
    13.6.1  先栅工艺
    13.6.2  后栅工艺
    13.6.3  混合型HKMG
    13.7  互连技术
    13.7.1  局部互连
    13.7.2  早期的互连技术
    13.7.3  铝合金多层互连
    13.7.4  铜互连
    13.7.5  铜和低k电介质
    13.8  钝化
    13.9  小结
    13.10参考文献
    13.11习题
    第14章  IC工艺技术
    14.1  简介
    14.2  20世纪80年代CMOS工艺流程
    14.3  20世纪90年代CMOS工艺流程
    14.3.1  晶圆制备
    14.3.2  浅槽隔离
    14.3.3  阱区形成
    14.3.4  晶体管形成
    14.3.5  局部互连
    14.3.6  钝化和连接垫区
    14.3.7  评论
    14.4  2000~2010年CMOS工艺流程
    14.5  20世纪10年代CMOS工艺流程
    14.6  内存芯片制造工艺
    14.6.1  DRAM工艺流程
    14.6.2  堆叠式DRAM工艺流程
    14.6.3  NAND闪存工艺
    14.7  小结
    14.8  参考文献
    14.9  习题
    第15章  半导体工艺发展趋势和总结
    15.1  参考文献
    展开

    前     言

    本书第一版曾被全球多所著名大学微电子专业选为教材。其繁体中文译本被台湾积体电路制造股份有限公司(TSMC)作为员工必读培训教材。
    本书是一本半导体工艺技术的优秀教材,并不强调很深的理论和数学知识,而是重点关注半导体关键加工技术概念的理解。全书共分15章,包括:半导体技术导论,集成电路工艺导论,半导体基础知识,晶圆制造,外延和衬底加工技术,半导体工艺中的加热工艺,光刻工艺,等离子体工艺技术,离子注入工艺,刻蚀工艺,化学气相沉积与电介质薄膜沉积,金属化工艺,化学机械研磨工艺,半导体工艺整合,CMOS工艺演化,并在最后展望了半导体工艺的发展趋势。
    
    作者简介
    Hong Xiao(萧宏)1982年于中国科学技术大学获理学学士学位,1985年于中国西南物理研究所获理学硕士学位,1985年至1989年在西南物理研究所从事等离子体物理研究,1995年于美国得克萨斯大学奥斯汀分校获哲学博士学位。1995年至1998年在应用材料公司任高级技术讲师。1998年至2003年在摩托罗拉公司半导体生产部任高级制造工程师,并在奥斯汀社区大学讲授半导体制造技术。2003年至2011年在汉民微测科技股份有限公司任技术专家,现于KLA-Tencor公司任技术专家。目前的研究兴趣为电子束缺陷检测研发和集成电路制造中的电子束缺陷检测。任SPIE会员和讲师,IEEE会员和华美半导体协会终身会员。已发表30多篇期刊论文和国际会议论文,拥有7项美国专利。
    
    
    译者序
    
    半导体科学与技术引发了现代科技许多领域革命性的变革和进步,是计算机、通信和网络技术的基础和核心,已经成为与国民经济发展、社会进步及国家安全密切相关的重要科学技术,成为一个国家科学技术的“基石”。半导体科技与人们的日常生活息息相关,大大提高了人们的生活质量。以半导体科学与技术为基础发展起来的集成电路技术综合了电子、信息、材料、物理、化学和数学等各门学科的精髓,发展速度非常惊人,促使信息、通信和计算机领域发生着巨大变革。集成电路制造技术是人类改造微观世界能力的体现,是衡量一个国家科技实力的标志之一。
    
    作为1977年我国恢复高考制度后培养的第一批半导体科技专业人员,译者一直从事半导体材料、器件和工艺方面的教学科研工作,深感培养半导体高级专业人才是振兴国家信息产业和国防工业的关键。由于半导体工艺技术发展速度很快,我国关键技术相对落后,所以翻译引进国际优秀教材,对于培养具有国际竞争力的优秀人才具有重要意义。
    
    本书作者萧宏博士,在先进半导体工艺技术方面有很深的造诣,长期在美国大学讲授半导体工艺技术课程。与传统半导体工艺相关书籍相比,本书具有两大显著特点:第一是避免了很深的理论和数学推导,用简单易懂的方式将集成电路制造技术的奥秘说得十分清楚;第二是内容涵盖了先进半导体工艺最新的技术资料,包括22纳米节点关键工艺技术。本书将半导体工艺分为四类:添加工艺、移除工艺、热处理工艺和图形化工艺,知识充实,视角新颖。所以本书不仅适合于从事半导体设计和制造方面的工程师、科技人员和学生,也适用于想学习了解半导体制造方面的其他专业人员。
    
    本书由西安电子科技大学杨银堂教授和段宝兴教授翻译,其中杨银堂教授参与翻译了第1章至第3章、第10章至第15章,段宝兴教授翻译了第4章至第9章。最后,由杨银堂教授和原著作者萧宏博士对全书做了统一审校。
    
    西安电子科技大学宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室部分老师对本书的翻译给予了大力帮助,包括李跃进教授、柴常春教授、朱樟明教授、刘毅教授、贾护军和杨晓晰老师等,译者对他们表示感谢。
    
    从本书的翻译到最后完稿付梓,电子工业出版社给予了很多支持和帮助。本书繁体版由台湾全华图书股份有限公司出版,书中技术用语和表达方式略有不同。
    
    由于译者水平有限,加之时间紧迫,不妥或错误之处在所难免,请读者指正。
    
    
    
    杨银堂  段宝兴   
    2012年5月8日   
    西安电子科技大学
    
    
    
    译者简介
    杨银堂
    1962年生,男,河北邯郸市人,博士,教授,博士生导师,毕业于西安电子科技大学半导体专业。曾先后担任该校微电子研究所所长、技术物理学院副院长、微电子学院院长、发展规划处处长兼“211工程”办公室主任,校长助理,兼任总装备部军用电子元器件专家组副组长,曾获国家自然科学基金杰出青年基金、教育部跨世纪优秀人才,全国模范教师和中国青年科技奖,入选国家“百千万人才工程”。现任西安电子科技大学副校长。先后在国际国内重要期刊上发表论文180余篇,出版专著4部。
    
    段宝兴
    1977年生,男,陕西省大荔县人,博士,教授。分别于2000年和2004年获哈尔滨理工大学材料物理与化学专业学士和硕士学位,2007年获电子科技大学微电子学与固体电子学博士学位。主要从事硅基功率器件与集成、宽带隙半导体功率器件和45 nm后CMOS关键技术研究。首次在国际上提出的优化功率器件新技术REBULF已成功应用于横向高压功率器件设计;与合作者提出的SOI高压器件介质场增强ENDILF技术,成功解决了高压器件纵向耐压受限问题;最近首次在国际上提出了完全3D RESURF概念并已被国际同行认可。先后在国际国内重要期刊上发表论文40余篇,其中30余篇次被SCI、EI检索。担任国际重要学术期刊IEEE Electron Device Letters,Solid-State Electronics,Micro & Nano Letters,IEEE Transactions on Power Electronics和IETE Technical Review等的审稿人。
    
    
    
    
    前    言
    
    当2001年出版此书第一版时,先进IC技术的节点为130纳米左右。第一版出版后不久,我参加了一个国际集成电路技术研讨会,此时的集成电路制造技术节点为90纳米。本田公司前首席执行官吉野裕行做了一个主题演讲,他谈到本田在2000年推出了阿西莫机器人。当时,阿西莫可以理解一些简单的单词,并执行一些缓慢行走,以及用一些简单语言给出的口头指示。吉野裕行设想类似的阿西莫机器人在未来应该能够跑步、向前和向后行走,并可以上下楼梯。它不仅可以理解对方讲话的含义,而且也可以领会讲话者的心情。它不仅能识别人,而且也能够通过人的面部表情理解人类的情感。为了达到这些要求,IC发展领域的90纳米技术是完全不够的,他认为,将需要22纳米技术的集成电路芯片。
    
    10年以后,先进IC技术的节点已经达到22纳米。2011年本田公司推出了一个全新的阿西莫机器人,它可以跑步、跳舞并使用手语。虽然之前的阿西莫机器人是一个“自动机械装置”,需要一个操作员操作,然而新的阿西莫机器人是一个“自主机器”。这意味着它具有可以通过感应环境自己做出决定和行动的能力。它可以通过观察和预测其他人调整自己的移动方向进行智能行走,并在一群人中行走而不会发生碰撞。它有能力识别很多人的声音,它的图像传感器具有面部识别能力。虽然新的阿西莫机器人已经得到了巨大改善,但是仍然距离识别情感和情绪的功能很远。要做到这一点,可能需要10纳米技术节点的IC芯片。
    
    本书第一版出版已经过了将近10年。在这些年里,半导体工业和制造技术经历了很多变化。虽然英特尔公司在北美仍然保持领先的IC制造技术,但是IC制造中心已转移到东亚地区,如中国台湾、韩国和中国大陆。在欧洲、日本和北美的IC制造晶圆厂正在以惊人的速度减少。
    
    当IC技术节点继续缩小时,最大的挑战仍然是图形化技术。如同本书第一版的预测,浸没式光刻技术和多图形化技术延长了光学光刻技术的应用,并进一步推迟了下一代光刻技术的进程。
    
    本书第1章简要回顾了半导体工业的发展历史,概述了半导体制造工艺。第2章介绍了基本的半导体工艺,包括测试和成品的封装、净化室、半导体晶圆厂,以及集成电路芯片。第3章简要介绍了半导体器件、集成电路芯片,以及早期的制造工艺技术。第4章描述了晶体结构、单晶硅晶圆生长,以及硅外延技术。如应变硅、锗硅、选择性外延生长的发展都安排在本章。第5章讨论了加热过程,包括氧化、扩散、热处理、合金化和再流动过程,以及快速热处理工艺(RTP)和传统的高温炉加热过程。第6章详细介绍了光学光刻工艺,包括新的技术,如浸没式光刻和多图形化技术,以及替代光刻技术、极紫外线光刻技术、纳米压印和电子束直写技术。第7章讨论了半导体制造过程中使用的等离子体基本理论,本章还介绍了等离子体应用,直流偏压和等离子体工艺的关系。第8章讨论了离子注入工艺。第9章详细介绍了刻蚀工艺,包括湿法刻蚀和干法刻蚀、反应离子刻蚀(RIE)、化学和物理刻蚀。第10章介绍了基本的化学气相沉积(CVD)和电介质薄膜沉积工艺,以及多孔低k电介质沉积、气隙的应用、原子层沉积(ALD)工艺过程。第11章介绍了金属化工艺,包括化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)和电化学电镀(ECP)工艺。该章还描述了铜金属化工艺,以及金属氧化物半导体(MOS)晶体管的高k和金属栅工艺的发展。第12章讨论了化学机械抛光(CMP)工艺。第13章讨论了工艺整合。第14章介绍了先进的CMOS、DRAM和NAND闪存工艺流程。第15章总结了本书和半导体工业未来的发展。
    
    本书第二版内容的整理得到了很多人的帮助。我的妻子黄柳(Lucy)给我许多鼓励和支持,我的长子萧嘉瑞(Jarry Xiao)帮我校对了几章,我的现任和前任同事提供了很多有用的建议。另外,我谨向Paul MacDonald、 Pierre Lefebvre和Alan Liang致以深深的感谢。
    展开

    作者简介

    萧宏博士是科磊KLA-Tencor公司EBEAM技术专员,是在集成电路芯片制造过程中应用扫描电子显微镜做缺陷检测和缺陷审查的专家。曾任汉民微测Hermes-Microvision公司的技术营销专家和汉民科技Hermes Epitek公司的技术经理。他还曾经是半导体工艺技术顾问,摩托罗拉半导体生产部门高级工艺工程师,以及奥斯汀社区学院半导体制造专业的副教授。
    在德克萨斯大学奥斯汀分校物理系获得理学博士学位后,萧宏博士曾在应用材料公司担任高级技术讲师,主讲电介质薄膜沉积、半导体工艺集成和等离子体物理。撰写和发表了30多篇期刊和会议论文,在美国和其他国家拥有20多项专利。著有Introduction to Semiconductor Manufacturing Technology, Second Edition和3D IC Devices, Technologies, and Manufacturing,均由SPIE Press出版。他是SPIE会员和美国华美半导体专业协会终身会员。
  • 样 章 试 读
  • 图 书 评 价 我要评论
华信教育资源网