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內容簡介

　　《集成電路製造工藝技術體係》從三個方麵係統地論述集成電路的製造技術。首先是製造對象，對工藝結構及結構所對應的電子器件特性進行深入的分析與揭示。其次是生産製造本身，詳細討論集成電路各單步作用的本質性特徵及各不同工藝技術在成套流程中的作用，討論高端製造的組織、調度和管理，工藝流程的監控，工藝效果分析與診斷等內容。最後是支撐半導體製造的沒備設施，該部分的論述比較簡明，但是也從整體和係統的角度突齣瞭製造設備的若乾要素。
　　《集成電路製造工藝技術體係》適閤於生産綫上的高級工藝技師或管理專傢，有助於其從係統和宏觀的角度把握動態和復雜的製造過程。盡管涉及微電子製造的高端技術環節，但是《集成電路製造工藝技術體係》的具體敘述並不艱深，多結閤實例來進行，實用性較強。

作者簡介

　　嚴利人，男，生於1968年2月，祖籍江蘇。自1985年起接觸半導體、集成電路領域，目前主要從事半導體工藝技術研究及教學工作，技術領域涉及半導體器件設計與優化、工藝研發、專用半導體設備研製等。在微電子領域發錶學術論文多篇，齣版譯著、專著3本。
　　
　　周衛，男，生於1958年9月，祖籍廣西桂林。長期從事半導體工藝技術研究，技術領域涵蓋半導體器件工藝研發、半導體材料與器件錶徵、半導體器件輻照效應、專用半導體設備研製等。

內頁插圖

目錄

第1章 IC製造的技術特點與發展趨勢
1．1 IC産業的發展曆史與趨勢
1．2 IC製造技術的特點
1．2．1 以復雜的物理-化學過程為主，技術門檻高
1．2．2 生産效率高
1．2．3 能夠實現異常復雜的電路功能
1．2．4 應用極為廣泛
1．2．5 微電子加工技術可延伸應用於相近的其他産業製造
1．3 本書的綫索和章節內容安排

第2章 半導體器件與工藝結構
2．1 總論
2．1．1 器件：基於能級
2．1．2 器件：基於能帶
2．2 集成電路中的常規器件
2． 2．1．PN結
2．2．2 雙極晶體管
2．2．3 MOS晶體管
2．3 工藝結構
2．3．1 雙極工藝
2．3．2 NMOS
2．3．3 CMOS
2．3．4 BiCMOS
2．4 其他器件及工藝結構
2．4．1 微機電係統器件
2．4．2 太陽能電池
2．5 新材料與新器件
2．5．1 FinFET
2．5．2 無結器件
2．5．3 納米器件
2．5．4 SiGe材料及SiGe HBT
2．5．5 SiC與GaN
2．6 微電子器件的錶示
2．6．1 結構單元
2．6．2 單元鏈、截麵和微結構體
2．6．3 器件結構分析
2．7 總結

第3章 IC製造單項工藝技術
3．1 半導體材料的加工處理
3．1．1 外延
3．1．2 摻雜擴散
3．1．3 離子注入
3．2 介質/絕緣材料的加工處理
3．2．1 氧化
3．2．2 LPCVD
3．2．3 PECVD
3．3 互連工藝
3．3．1 Al金屬化
3．3．2 Cu金屬化
3．3．3 多晶矽
3．3．4 接觸
3．4 位置與幾何形狀定義
3．4．1 光刻
3．4．2 刻蝕
3．4．3 剝離
3．5 輔助性工藝技術
3．5．1 化學清洗
3．5．2 熱處理
3．5．3 平坦化與CMP
3．5．4 工藝質量監控
3．6 新工藝技術舉例
3．6．1 ALD原子層澱積技術
3．6．2 激光加工技術
3．7 工藝庫
3．8 總結

第4章 IC製造工藝原理
4．1 工藝模塊與流程
4．1．1 LOCOS工藝模塊
4．1．2 用於銅互連的大馬士革工藝
4．1．3 CV測試短流程
4．1．4 CMOS工藝
4．1．5 BiCMOS工藝
4．2 工藝結構加工製造排序
4．2．1 單元加工的排序及規則
4．2．2 CMOS結構工藝順序
4．2．3 工藝流程的全展開
4．2．4 工藝流程優化
4．3 工藝過程仿真
4．3．1 仿真軟件簡介
4．3．2 流程仿真實例
4．4 正交實驗設計
4．5 總結

第5章 IC製造工藝設備
5．1 IC製造設備總論
5．2 IC製造設備
5．2．1 熱處理
5．2．2 LPCVD
5．2．3 離子注入機
5．2．4 等離子體加工設備
5．2．5 光刻及輔助工藝裝備
5．2．6 電學測試
5．3 總結

第6章 IC製造的實施與優化
6．1 IC製造的生産規劃和作業調度
6．1．1 IC設備的産能匹配
6．1．2 IC製造單流程作業調度
6．1．3 IC製造多流程作業調度
6．1．4 生産過程的狀態跟蹤
6．2 成品率控製技術
6．2．1 統計控製
6．2．2 動態工藝條件技術
6．2．3 工藝診斷分析
6．3 總結
參考文獻
附錄 多晶發射極NPN晶體管工藝仿真代碼

前言/序言

　　集成電路製造涉及眾多工業技術領域，其製造特徵充分體現瞭高端製造的技術難度與復雜性。我國在該領域的製造實力與國際相比是比較薄弱的，在很多環節上，從原材料、製造裝備、工藝技術到IC産品，都還要依賴於國外。
　　本書內容是作者在該領域長期從事相關技術工作的總結，寫作初衷是希望在既有IC製造領域成果和現狀的基礎上，能夠更進一步梳理、歸納相關的經驗和規律，使之成為體係。
　　本書的內容敘述以電子器件為切入點，各種半導體器件和IC産品是IC製造的齣發點和歸宿。一個製造流程，如果是有意義和實際可行的，就必然要以某個或者某一組器件作為産齣的結果；器件結構上的不同，將導緻不同的加工工藝，有時還會引入特殊的工藝處理。簡言之，器件的結構形式是生産綫上各類生産活動如何依序進行的決定性的因素。製造活動的多種多樣，包括很多不公開的技術秘訣，本質上是由於現實中對於器件及其性能的多樣化的要求而産生的，這種多樣化直接決定瞭製造過程的復雜性、高技術含量的特性等。通常對於半導體器件，有兩種考察的角度。一個是電子器件工程師的角度，從器件內在的結構、電性能的角度來處理器件，最終將器件優化成特定的結構形式、尺寸等，然後以此為藍圖，對器件製造的具體實施者提齣要求，由後者製造實現；另一種角度是從製造者角度來看待器件，製造者原則上不一定必須關心器件的工作機理。從製造角度來看，器件或者集成電路，無論結構上多麼復雜（因而對應到製造工藝流程的復雜）都可以看成一些結構單元的有機結閤體，例如，對於MOS管，從縱嚮看，為“M（金屬）-O（氧化物）-S（半導體）”的結構疊層；從橫嚮看，則是由“源區一溝道區一漏區”這樣的不同有源區組成。當器件製造專注於器件的分解結構和各結構單元的具體工藝技術時，往往能夠取得“專與精”的效果。在IC製造這種特殊的高端製造領域，如果缺乏專精的精神，則很難生産製造齣高端的電路産品。
　　本書重點是麵嚮集成電路製造人員，因此對於器件（作為加工製造的目標）的描述在文字上是簡明的，但是仍突齣瞭一些本質性的特徵。書中這一部分內容，很多是其他相同題材書籍所不具備的，例如，從能量角度（能級一能帶角度）對器件進行的分類，三極管收集極作用的說明（在於分辨電子流與空穴流，兩種成分電流的比值由製造過程中的摻雜水平決定，是三極管電流放大特性本領的真正來源）等。
　　曆來人們處理事物的方式都是實事求是的，具體問題具體分析；而對於過於復雜化的事物，一般會進行分解，分而治之。這樣的思想也體現在集成電路的製造中。當器件分解至各結構單元後，接下來的問題就是各結構單元如何製備，有哪些工業技術和裝備可以支撐這些製造步驟具體執行，本書關於這些內容的描述構成瞭單步工藝技術（工藝庫）、工藝設備兩章的內容，敘述體例和技術內容遠多於同題材其他書籍。
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