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内容简介

本书按照教育部新的职业教育教学改革精神，根据电子行业岗位技能需求，结合示范专业建设与课程改革成果进行编写。全书从集成电路的制造工艺流程出发，系统介绍集成电路制造工艺的原理、工艺技术和操作方法等。全书共分4个模块11章，第1个模块为基础模块，介绍集成电路工艺发展的状况及典型电路的工艺流程；第2个模块为核心模块，重点介绍薄膜制备、光刻、刻蚀、掺杂及平坦化5个单项工艺的原理、技术、设备、操作及参数测试；第3个模块为拓展模块，根据产业链状况介绍材料制备、封装测试、洁净技术；第4个模块为提升模块，通过CMOS反相器的制造流程对单项工艺进行集成应用。 ????全书根据产业链结构和企业岗位设置构建课程内容，注重与新工艺、新技术的结合，与生产实践的结合，以及与职业技能标准的结合。 ????本书配有免费的电子教学课件、习题参考答案、教学视频和精品课网站，详见前言。

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ISBN：9787121228995

开本：16开

页数：288

字数：460

本书目录

基础模块
第1章  集成电路制造工艺的发展与工艺流程 （1）
本章要点 （1）
1.1  集成电路制造工艺的发展历史 （2）
1.1.1  分立器件的发展 （2）
1.1.2  集成电路的发展 （4）
1.2  分立器件和集成电路制造工艺流程 （7）
1.2.1  硅外延平面晶体管的工艺流程 （7）
1.2.2  双极型集成电路的工艺流程 （10）
1.2.3  集成电路中NMOS晶体管的工艺流程 （12）
1.3  本课程的内容框架 （14）
本章小结 （15）
思考与习题1 （15）
核心模块
第2章  薄膜制备 （16）
本章要点 （16）
2.1  半导体生产中常用的薄膜 （17）
2.1.1  半导体生产中常用的绝缘介质膜 （17）
2.1.2  半导体生产中常用的半导体膜 （23）
2.1.3  半导体生产中常用的导电膜 （24）
2.2  薄膜生长——SiO2的热氧化 （29）
2.2.1  二氧化硅的热氧化机理 （30）
2.2.2  基本的热氧化方法和操作规程 （34）
2.2.3  常规热氧化设备 （38）
2.2.4  其他的热氧化生长 （39）
2.2.5  硅-二氧化硅系统电荷 （42）
2.2.6  二氧化硅质量检测 （44）
2.3  化学气相淀积（CVD）薄膜制备 （46）
2.3.1  化学气相淀积的基本概念 （46）
2.3.2  几种主要薄膜的化学气相淀积 （50）
2.3.3  外延技术 （57）
2.4  物理气相淀积（PVD）薄膜制备 （67）
2.4.1  蒸发 （67）
2.4.2  溅射 （69）
本章小结 （74）
思考与习题2 （74）
第3章  光刻 （76）
本章要点 （76）
3.1  光刻工艺的基本原理 （77）
3.2  光刻胶 （77）
3.2.1  负性光刻胶 （78）
3.2.2  正性光刻胶 （79）
3.2.3  正胶和负胶的性能比较 （79）
3.2.4  光刻胶的主要性能指标及测定方法 （80）
3.3  光刻工艺 （81）
3.3.1  预处理（脱水烘烤、HMDS） （81）
3.3.2  旋转涂胶 （82）
3.3.3  软烘 （85）
3.3.4  对准和曝光 （86）
3.3.5  曝光后的烘焙 （91）
3.3.6  显影 （91）
3.3.7  坚膜烘焙 （91）
3.3.8  显影检查及故障排除 （92）
3.4  先进光刻工艺介绍 （93）
3.4.1  极紫外线（EUV）光刻技术 （93）
3.4.2  电子束光刻 （94）
3.4.3  X射线光刻 （97）
3.4.4  分辨率增强技术 （98）
3.4.5  浸入式光刻技术 （101）
3.4.6  纳米压印技术 （101）
本章小结 （102）
思考与习题3 （102）
第4章  刻蚀 （104）
本章要点 （104）
4.1  刻蚀的基本概念 （105）
4.1.1  刻蚀的目的 （105）
4.1.2  刻蚀的主要参数 （105）
4.1.3  刻蚀的质量要求 （107）

4.1.4  刻蚀的种类 （107）
4.2  湿法刻蚀 （107）
4.2.1  湿法刻蚀的基本概念 （107）
4.2.2  几种薄膜的湿法刻蚀原理及操作 （108）
4.3  干法刻蚀 （109）
4.3.1  干法刻蚀的基本概念 （109）
4.3.2  几种薄膜的干法刻蚀原理及操作 （111）
4.3.3  干法刻蚀的终点检测 （113）
4.4  去胶 （115）
4.4.1  溶剂去胶 （115）
4.4.2  氧化剂去胶 （115）
4.4.3  等离子体去胶 （116）
本章小结 （117）
思考与习题4 （117）
第5章  掺杂 （118）
本章要点 （118）
5.1  热扩散的基本原理 （119）
5.1.1  扩散机构 （119）
5.1.2  扩散规律 （119）
5.1.3  影响杂质扩散的其他因素 （122）
5.2  热扩散的方法 （126）
5.2.1  液态源扩散 （126）
5.2.2  固态源扩散 （127）
5.2.3  掺杂氧化物固-固扩散 （128）
5.2.4  掺杂乳胶源扩散 （128）
5.2.5  金扩散 （129）
5.3  扩散层的质量参数与检测 （129）
5.3.1  结深 （129）
5.3.2  薄层电阻 （132）
5.4  离子注入的基本原理 （134）
5.4.1  离子注入的定义及特点 （134）
5.4.2  离子注入的LSS理论 （135）
5.5  离子注入机的组成及工作原理 （138）
5.5.1  离子源和吸极 （138）
5.5.2  磁分析器 （139）
5.5.3  加速管 （140）
5.5.4  中性束流陷阱 （140）
5.5.5  扫描系统 （141）
5.5.6  靶室 （144）
5.6  离子注入的损伤与退火 （145）
5.6.1  注入损伤 （145）
5.6.2  退火的方法 （145）
本章小结 （147）
思考与习题5 （147）
第6章  平坦化 （149）
本章要点 （149）
6.1  平坦化的基本原理 （150）
6.2  传统的平坦化方法 （152）
6.2.1  反刻 （152）
6.2.2  高温回流 （154）
6.2.3  旋涂玻璃法 （154）
6.3  先进的平坦化技术CMP （155）
6.3.1  CMP的原理 （156）
6.3.2  CMP的特点 （156）
6.3.3  CMP主要工艺参数 （157）
6.3.4  CMP设备 （159）
6.3.5  CMP质量的影响因素 （164）
6.4  CMP平坦化的应用 （166）
6.4.1  氧化硅CMP （166）
6.4.2  多晶硅CMP （168）
6.4.3  金属CMP （169）
6.4.4  CMP技术的发展 （171）
本章小结 （171）
思考与习题6 （171）
拓展模块
第7章  硅衬底制备 （172）
本章要点 （172）
7.1  硅单晶的制备 （173）
7.1.1  半导体材料的性质与种类 （173）
7.1.2  多晶硅的制备 （174）
7.1.3  单晶硅的制备 （174）
7.2  单晶硅的质量检验 （178）
7.2.1  物理性能的检验 （178）
7.2.2  电学参数的检验 （178）
7.2.3  晶体缺陷的观察和检测 （180）
7.3  硅圆片的制备 （182）
7.3.1  整形处理 （182）
7.3.2  基准面研磨 （182）
7.3.3  定向 （183）
7.3.4  切片 （183）
7.3.5  磨片 （184）
7.3.6  倒角 （184）
7.3.7  刻蚀 （185）
7.3.8  抛光 （185）
本章小结 （186）
思考与习题7 （186）
第8章  组装工艺 （187）
本章要点 （187）
8.1  芯片组装工艺流程 （188）
8.1.1  组装工艺流程 （188）
8.1.2  背面减薄 （188）
8.1.3  划片 （189）
8.1.4  贴片 （189）
8.1.5  键合 （191）
8.1.6  塑封 （192）
8.1.7  去飞边毛刺 （193）
8.1.8  电镀 （193）
8.1.9  切筋成型 （193）
8.1.10  打码 （194）
8.1.11  测试和包装 （194）
8.2  引线键合技术 （194）
8.2.1  引线键合的要求 （194）
8.2.2  引线键合的分类 （195）
8.2.3  引线键合工具 （197）
8.2.4  引线键合的基本形式 （198）
8.2.5  引线键合设备及工艺过程 （200）
8.2.6  引线键合的工艺参数 （201）
8.2.7  引线键合质量分析 （202）
8.2.8  引线键合的可靠性 （204）
8.3  封装技术 （206）
8.3.1  封装的要求 （206）
8.3.2  封装的分类 （206）
8.3.3  常见的封装形式 （207）
8.3.4  封装技术的发展 （214）
本章小结 （215）
思考与习题8 （216）
第9章  洁净技术 （217）
本章要点 （217）
9.1  洁净技术等级 （218）
9.1.1  什么是洁净技术 （218）
9.1.2  洁净技术等级标准 （218）
9.2  净化设备 （219）
9.2.1  过滤器 （219）
9.2.2  洁净工作室 （220）
9.2.3  洁净室内的除尘设备 （221）
9.2.4  洁净工作台 （221）
9.3  清洗技术 （222）
9.3.1  硅片表面杂质沾污 （222）
9.3.2  硅片表面清洗的要求 （223）
9.3.3  典型的清洗顺序 （224）
9.3.4  湿法清洗 （224）
9.3.5  干法清洗 （229）
9.3.6  束流清洗技术 （230）
9.3.7  硅片清洗案例 （230）
9.4  清洗技术的改进 （231）
9.4.1  SC-1液的改进 （231）
9.4.2  DHF的改进 （231）
9.4.3  ACD清洗 （232）
9.4.4  酸系统溶液 （232）
9.4.5  单片式处理 （232）
9.4.6  局部清洗 （233）
9.5  纯水制备 （233）
9.5.1  离子交换原技术 （234）
9.5.2  反渗透技术 （234）
9.5.3  电渗析技术 （235）
9.5.4  电去离子技术 （235）
9.5.5  去离子水制备流程 （236）
9.5.6  制备去离子水的注意事项 （237）
本章小结 （237）
思考与习题9 （238）

提升模块
第10章  CMOS集成电路制造工艺 （239）
本章要点 （239）
10.1  CMOS反相器的工作原理及结构 （240）
10.1.1  CMOS反相器的工作原理 （240）
10.1.2  CMOS反相器的结构 （240）
10.2  CMOS集成电路的工艺流程及制造工艺 （241）
10.2.1  CMOS集成电路的工艺流程 （241）
10.2.2  CMOS集成电路的制造工艺 （247）
10.3  CMOS先进工艺 （249）
10.3.1  浅沟槽隔离（STI） （249）
10.3.2  外延双阱工艺 （250）
10.3.3  逆向掺杂和环绕掺杂 （251）
10.3.4  轻掺杂漏技术（LDD） （252）
10.3.5  绝缘衬底硅（SOI） （253）
10.3.6  Bi-CMOS技术 （254）
本章小结 （255）
思考与习题10 （255）
第11章  集成电路测试与可靠性分析 （257）
本章要点 （257）
11.1  集成电路测试 （258）
11.1.1  集成电路测试及分类 （258）
11.1.2  晶圆测试 （260）
11.1.3  成品测试 （265）
11.2  集成电路可靠性分析 （267）
11.2.1  可靠性的基本概念 （267）
11.2.2  集成电路可靠性试验 （269）
11.2.3  集成电路的失效分析 （272）
本章小结 （278）
思考与习题11 （279）
参考文献 （280）

展开

前言

集成电路自20世纪50年代末期发明以来，短短半个多世纪，其制造技术得到了飞速的发展。以集成电路为核心的微电子产业已经成为国民经济和社会发展的战略性、基础性和先导性产业，是推动国家信息化发展的重要动力源泉，微电子产业的发展水平也成为衡量国家综合实力的重要标志。目前集成电路正向着集成度高、特征尺寸小、硅片直径大等方向发展，新工艺、新技术层出不穷。
    随着集成电路技术的飞速发展，产业得到迅猛发展，迫切要求培养一批适应产业及技术发展要求的高素质、高技能型人才，也迫切需要编写与人才培养相适应的微电子技术专业教材。作者紧跟产业的发展，结合企业新工艺、新技术来构建课程内容体系，同时加强与企业的技术人员合作，将企业的培训内容有机地融入教材，使教材更好地贴近生产实践的需求。
    全书共分4个模块11章。第1章是第1个模块，从集成电路工艺发展出发，通过介绍硅外延平面晶体管、MOS器件、双极型集成电路制造3个项目的基本工艺流程，使学生对集成电路制造工艺流程有一个总体的了解。第2～6章为第2个模块，也是教材的核心部分，根据芯片制造的工艺流程，按照企业岗位设置进行内容整合，形成5个单项工艺，围绕每一个单项工艺的原理、方法、设备、操作及参数测试等内容进行介绍，使学生对将来可能从事的集成电路制造企业岗位的性质、作用、操作有一个较好的了解。第7～9章为第3个模块，涉及与集成电路产业链相关的封测、材料及环境支撑业，使学生对整个集成电路产业链上下游及生产环境有一个全面的认识。第10、11章为第4个模块，第10章通过CMOS反相器的制造流程项目，对单项工艺加以综合应用，提升学生对所学知识的综合应用能力，第11章对工艺测试及可靠性进行初步介绍。
    本书为高职高专院校微电子技术专业学生的专业课教材，也可作为集成电路制造及封装测试企业工程技术人员的参考资料。本课程参考学时为64学时，各院校可根据实际教学环境和要求进行适当调整。
    本书由江苏信息职业技术学院孙萍副教授担任主编，张海磊、袁琦睦老师担任副主编，由东南大学秦明教授主审。在本书编写过程中也得到了很多微电子企业工程师的大力支持和帮助，在此向他们表示衷心感谢。
    由于编者水平和时间有限，书中难免存在不足和错误，恳请广大读者批评指正。
    为了方便教师教学，本书还配有免费的电子教学课件、习题参考答案、部分工艺视频资料等教学辅助材料，请有此需要的教师登录华信教育资源网（http://www.hxedu.com.cn）免费注册后进行下载，有问题请在网站留言或与电子工业出版社联系。读者也可以登录精品课网站（http://jpkc.jsit.edu.cn/ec2006/C90/Index.asp）浏览和参考更多的教学资源。

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