半導體制造工藝

前言

　　目前集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展日新月異，集成電路（IC）技術已經(jīng)滲透到國防建設和國民經(jīng)濟發(fā)展的各個領域，成為世界第一大產(chǎn)業(yè)。隨著電路集成工藝技術的日趨成熟，集成電路集成度日益提高，已經(jīng)達到10億門，芯片最小線寬已到納米級，同時集成工藝和其他學科相結(jié)合，誕生了新的學科。國內(nèi)集成電路市場需求持續(xù)旺盛，產(chǎn)業(yè)政策和投資環(huán)境持續(xù)向好，對我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分有利。集成電路產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，對人才的需求不斷增加，既需要高水平的研究設計人員，也需要從事一線生產(chǎn)的專業(yè)技術人才。而適合高職高專院校用于培養(yǎng)技能型人才的教材十分匱乏，大部分高職高專院校由于缺乏資金，實驗室建設難以滿足學生課程實踐的需求?！　【幷咴诰帉懕窘滩臅r注重實用性，不但將從半導體生產(chǎn)企業(yè)獲得的大量素材充實到教材中，而且增加了主要的工藝模擬內(nèi)容，解決了理論與實踐脫離的問題。本教材共10章，介紹了清洗、氧化、化學氣相淀積、金屬化、光刻、刻蝕、摻雜和平坦化等工藝過程，具體每一道工藝中都詳細講述了工藝的基本原理、工藝的操作過程和工藝對應的設備等內(nèi)容。本教材由東南大學秦明教授任主審，在編寫過程中得到了西安徽電子技術研究所已經(jīng)從事半導體集成電路研發(fā)工作20年的高級工程師李勇峰的支持，他還參與了第1章部分內(nèi)容的編寫，在此表示感謝。本教材第1章、第2章由南京信息職業(yè)技術學院張淵老師編寫，第3章由南京信息職業(yè)技術學院趙麗芳編寫，第4章和第8章由常州信息職業(yè)技術學院余建編寫，第5章和第6章由無錫商業(yè)職業(yè)技術學院張睿編寫，第7章及工藝模擬部分內(nèi)容由南京信息職業(yè)技術學院董海青編寫，第9章和第10章由南京信息職業(yè)技術學院董西英編寫?！　∮捎诰幷咚剿蓿瑫须y免存在不足和錯誤，希望廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本教材的編寫簡化了深奧的理論論述，在對基本原理介紹的基礎上注重對工藝過程、工藝參數(shù)的描述以及工藝參數(shù)測量方法的介紹，并在半導體制造的幾大工藝技術章節(jié)中加入了工藝模擬的內(nèi)容，彌補了實踐課程由于昂貴的設備及過高的實踐費用而無法進行實踐教學的缺憾。在教材編寫過程中，從半導體生產(chǎn)企業(yè)獲得了大量的工藝設備、工藝過程及工藝參數(shù)方面的素材對教材進行了充實。    本教材根據(jù)目前集成電路的發(fā)展趨勢，主要介紹了集成電路工藝的前端部分，即清洗、氧化、化學氣相淀積、金屬化、光刻、刻蝕、摻雜和平坦化等幾個主要工藝，具體每一道工藝中都詳細講述了工藝的基本原理、工藝的操作過程和工藝對應的設備，并加入了部分工藝模擬的操作，力求把當前比較新的工藝介紹給讀者。    本教材主要供高等院校微電子相關專業(yè)的高年級本科生或大專生習，也可以作為從事集成電路工藝工作的工程技術人員自學或進修的參考書。    為方便教學，本書備有免費電子課件，凡選用本教材作為授課教材的學?；蚪處熅蓙黼娝魅。稍冸娫挘?10-88379375。

書籍目錄

前言第一章　緒論第二章　半導體制造工藝概況第三章　清洗工藝第四章　氧化第五章　化學氣相淀積……

章節(jié)摘錄

　　本章教學目標　　·了解典型半導體芯片的制造流程?！　　ふ莆栈景雽w器件的結(jié)構。　　·了解半導體器件工藝的發(fā)展歷史?！　　ふ莆占呻娐分圃斓碾A段、時代的劃分及發(fā)展趨勢。　　·掌握半導體制造的主要材料硅的特性及其被廣泛采用的主要原因?！　　ふ莆諉尉Ч璧闹苽浞椒ā！　　ち私獍雽w制造中所使用的化學品的特征以及如何進行輸送?！　　ち私鈱π酒圃斓纳a(chǎn)環(huán)境的要求及凈化間污染源如何加以控制。　　1.1 引言　　電子工業(yè)和半導體工業(yè)已經(jīng)超過傳統(tǒng)的鋼鐵工業(yè)、汽車工業(yè)，成為21世紀的高附加值、高科技的產(chǎn)業(yè)。電子工業(yè)的高速發(fā)展依賴于半導體工業(yè)的快速提高，而在半導體工業(yè)中其核心是集成電路（電集成、光集成、光電集成），集成電路在性能、集成度、速度等方面的快速發(fā)展是以半導體物理、半導體器件、半導體制造工藝的發(fā)展為基礎的。在學習半導體制造工藝之前首先要清楚什么是集成電路，這樣就可以知道學習半導體工藝是要制造什么?！　〖呻娐罚↖ntegratedcircuit，IC）是通過一系列特定的平面制造工藝，將晶體管、二極管等有源器件和電阻、電容等無源元件，按照一定的電路互連關系，“集成”在一塊半導體單晶片上，并封裝在一個保護外殼內(nèi)，能執(zhí)行特定功能的復雜電子系統(tǒng)。圖1-1表明了集成電路組成的抽象結(jié)構圖，從圖中可以看到，集成電路系統(tǒng)由一系列模塊構成，而模塊由一些門電路組成，門電路又是由基本的邏輯電路構成的，而基本的邏輯電路就是由元器件構成的（包括有源器件和無源元件），半導體制造實際上就是在制作有源器件和無源元件并將這些元器件進行互連，使其具備一定的功能。不同的元器件結(jié)構決定了元器件的性能有所不同，元器件的性能最終決定了集成電路的特性。隨著集成度和性能的提高，對集成電路制造的環(huán)境要求也越來越高，沾污的控制更為重要，其決定著芯片的成品率。本章將對元器件的結(jié)構、半導體制造的過程、沾污的控制等方面做一個簡單的介紹，使大家對集成電路制造過程、制造環(huán)境有一個大致的了解，以便于將本書著重介紹的工藝與元器件的制造結(jié)合起來，便于后續(xù)課程的學習和理解?！　〉湫偷陌雽w芯片的制造流程如圖1.2所示，從圖中可以大致了解到半導體芯片制造的整個過程?！　”緯攸c介紹芯片的制造部分，介紹芯片制造的主要工藝。盡管一個超大規(guī)模集成電路芯片的制造要經(jīng)過幾百道工序，但其實質(zhì)是在重復清洗、氧化、化學氣相淀積、金屬化、光刻、刻蝕、摻雜和平坦化這幾大工藝，本書也將圍繞這幾大工藝進行介紹。

圖書封面

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