半导体薄膜技术基础
丛 书 名：
普通高等教育“十三五”规划教材
微电子与集成电路设计系列规划教材
作 译 者：李晓干,刘勐,王奇
出 版 日 期：2018-01-01
书 代 号：G0328800
Ｉ Ｓ Ｂ Ｎ：9787121328800
图书简介：
本书对当前主要应用的薄膜技术及相关设备进行了深入浅出的介绍，主要包括作为最重要的半导体衬底的硅单晶材料学、薄膜基础知识、PVD技术、CVD技术及其他相关的薄膜加工技术，在对各种技术进行介绍的同时，还对各种技术所应用的设备进行简要介绍。本书提供配套电子课件。 本书作为半导体薄膜技术的入门书籍，既有薄膜技术的基本理论介绍，又提供了大量的设备基本结构知识，可以作为微电子等相关专业学生的教学参考书，对从事薄膜技术的工程技术人员而言，也可以作为相关的参考资料。
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配 套 资 源
本书资源
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图 书 内 容
内容简介
本书对当前主要应用的薄膜技术及相关设备进行了深入浅出的介绍，主要包括作为最重要的半导体衬底的硅单晶材料学、薄膜基础知识、PVD技术、CVD技术及其他相关的薄膜加工技术，在对各种技术进行介绍的同时，还对各种技术所应用的设备进行简要介绍。本书提供配套电子课件。 本书作为半导体薄膜技术的入门书籍，既有薄膜技术的基本理论介绍，又提供了大量的设备基本结构知识，可以作为微电子等相关专业学生的教学参考书，对从事薄膜技术的工程技术人员而言，也可以作为相关的参考资料。图书详情
ISBN：9787121328800开 本：16开页 数：148字 数：237本书目录
目 录 第1章 绪论 1 本章小结 5 习题 6 第2章 硅单晶材料学 7 2.1 硅及其化合物的基本性质 7 2.2 硅的晶体结构 13 2.3 硅的生长加工方法 16 2.4 硅材料与器件的关系 19 本章小结 21 习题 22 第3章 薄膜基础知识 23 3.1 薄膜的定义及应用 23 3.2 薄膜结构、缺陷及基本性质 26 3.2.1 薄膜的基本结构及缺陷 26 3.2.2 薄膜的基本性质 29 3.3 薄膜衬底材料的一般知识 34 3.3.1 玻璃衬底 34 3.3.2 陶瓷衬底 35 3.3.3 单晶体衬底 36 3.3.4 衬底清洗 37 3.4 薄膜的性能检测简介 40 3.4.1 薄膜的厚度检测 40 3.4.2 薄膜的可靠性 43 本章小结 44 习题 44 第4章 氧化技术 46 4.1 二氧化硅（SiO2）薄膜简介 47 4.2 氧化技术原理 49 4.2.1 热氧化技术的基本原理 50 4.2.2 水汽氧化 51 4.2.3 湿氧氧化工艺原理 52 4.2.4 三种热氧化工艺方法的优缺点 53 4.3 氧化工艺的一般过程 54 4.4 氧化膜质量评价 58 4.4.1 SiO2薄膜表面观察法 58 4.4.2 SiO2薄膜厚度的测量 58 4.5 热氧化过程中存在的一般问题分析 61 4.5.1 氧化层厚度不均匀 61 4.5.2 氧化层表面的斑点 61 4.5.3 氧化层的针孔 62 4.5.4 SiO2氧化层中的钠离子污染 62 本章小结 62 习题 63 第5章 溅射技术 64 5.1 离子溅射的基本原理 64 5.1.1 溅射现象 64 5.1.2 溅射产额及其影响因素 65 5.1.3 选择溅射现象 70 5.1.4 溅射镀膜工艺 70 5.2 溅射工艺设备 72 5.2.1 直流溅射台 74 5.2.2 射频溅射台 77 5.2.3 磁控溅射 79 5.3 溅射工艺应用及工艺实例 80 本章小结 83 习题 83 第6章 真空蒸镀技术 84 6.1 真空蒸镀技术简介 84 6.2 真空蒸镀工艺的相关参数 86 6.2.1 工艺真空 86 6.2.2 饱和蒸气压 88 6.2.3 蒸发速率和沉积速率 88 6.3 真空蒸镀源 89 6.4 真空蒸镀设备 90 6.4.1 热阻加热式蒸镀机（蒸发机） 92 6.4.2 电子束蒸发台 94 本章小结 96 习题 97 第7章 CVD技术 98 7.1 CVD技术简介 98 7.2 常用CVD技术简介 99 7.3 低压化学气相淀积（LPCVD） 103 7.4 PECVD 107 7.5 CVD系统的模型及基本理论 115 7.6 CVD工艺系统简介 117 7.6.1 CVD的气体源系统 118 7.6.2 CVD的质量流量控制系统 118 7.6.3 CVD反应腔室内的热源 119 本章小结 119 习题 119 第8章 其他半导体薄膜加工技术简介 121 8.1 外延技术 121 8.1.1 分子束外延 121 8.1.2 液相外延（LPE） 123 8.1.3 气相外延（VPE） 124 8.1.4 选择外延（SEG） 125 8.2 离子束沉积和离子镀 126 8.3 电镀技术 128 8.4 化学镀 131 8.5 旋涂技术 131 8.6 溶胶-凝胶法 133 本章小结 134 习题 134 参考文献 134展开前 言
前 言 硅集成电路无疑是这个时代所创造的奇迹之一，正是这种能将数以千万计的元器件集成于一块面积只有几平方厘米的硅芯片上的能力，造就了今天的信息时代。硅集成电路技术综合应用了多种不同领域的科学技术成果。薄膜技术的应用就是人们开发新材料和新器件的研究结晶，通过不同的技术手段，在半导体材料上进行薄膜的生长、腐蚀，形成所需要的各种结构，实现设计器件的功能。半导体薄膜技术已经成为硅集成电路制造工艺中不可或缺的重要一环。 半导体薄膜技术的发展几乎涉及所有的前沿学科，而半导体薄膜技术的应用与推广又渗透到各个学科及应用技术的领域中。为此，许多国家对半导体薄膜技术和薄膜材料的研究开发极为重视。从发展趋势看，在科学发展日新月异的今天，大量具有各种不同功能的薄膜得到了广泛的应用，薄膜作为一种重要的材料，在材料领域中占据着越来越重要的地位。目前，人们已经设计和开发出了多种不同结构和不同功能的薄膜材料，这些材料在化学分离、化学传感器、人工细胞、人工脏器、水处理等许多领域中，具有重要的潜在应用价值，被认为是21世纪膜科学与技术领域的重要发展方向之一。 本书主要介绍硅单晶材料学、薄膜基础知识、氧化技术、蒸发技术、溅射技术（PVD）、化学气相淀积（CVD）技术及其他一些半导体薄膜加工技术。集成电路芯片的制造过程实际上就是在衬底上多次反复进行薄膜的形成、光刻和掺杂等工艺加工过程的组合。在半导体工艺中，首要任务是解决薄膜加工工艺问题。集成电路技术的发展，要求制备薄膜的品种不断增加，对薄膜的性能要求日益提高，新的薄膜制备方法也不断涌现并逐渐成熟。本书主要介绍集成电路加工工艺过程中常用的薄膜制备技术，在介绍薄膜制备技术之前，对集成电路的发展历程和今后的发展趋势进行介绍，对集成电路制造中常用的衬底材料——硅的制备也进行详细介绍，然后讨论薄膜物理学。在介绍每一种薄膜制备工艺的过程中，还对各个制备工艺的设备原理进行简单介绍。通过本书的学习，读者可以掌握基本的半导体薄膜制备技术，了解薄膜制备工艺的特点和应用场所，了解不同薄膜制备工艺所制备薄膜的特点及相关测试方法，并对相关制造设备有一定了解，同时，还对部分相关设备的生产厂商进行简要介绍。 本书提供配套电子课件，请登录华信教育资源网（http://www.hxedu.com.cn）注册下载，也可联系本书编辑（wangxq@phei.com.cn，010-88254113）索取。 我们希望本书不仅成为一本简单的教材，还可以成为广大工程技术人员的一本参考手册。由于半导体薄膜的技术内容非常丰富，本书不可能包含所有的薄膜技术，所以本书是以半导体薄膜技术的基础研究为目的，在此基础上再去深入研究各种薄膜制备技术，将不是很困难的事。 本书由李晓干、王奇、刘勐共同编写。其中，李晓干主要编写了绪论、薄膜基础知识、氧化技术和真空镀膜技术，刘勐编写了硅单晶材料学、CVD技术和其他半导体薄膜技术，王奇编写了溅射工艺部分。全书由李晓干、刘勐进行统稿。 由于半导体薄膜技术的发展日新月异，涉及的科学技术领域繁多，编写者的水平有限，在编写中存在错误在所难免，欢迎广大读者批评指正！ 作 者 2018年1月展开作者简介
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