微電子材料與器件制備技術

內容概要

本書以微電子材料為對象，以材料和器件的制備工藝為主線，系統(tǒng)、全面地介紹了微電子材料與器件制備技術的前沿問題與進展。全書主要包括微電子材料的分類及性能、微電子器件中材料的選擇、不同微電子材料與器件的加工工藝以及微電子材料的性能測試技術等。     本書適合微電子材料與器件制備領域的工程技術人員、研發(fā)人員閱讀使用，也可作為高等院校材料科學與工程、電子科學與技術、化學工程、機械設計與制造等專業(yè)師生的教學用書。

書籍目錄

1 概述  1.1 微電子技術  1.2 微電子材料及其應用  1.3 工藝  1.4 器件  1.5 未來趨勢2 單晶  2.1 概述  2.2 硅  2.3 硅的晶體結構與性能  2.4 硅晶體中的缺陷和非理想狀態(tài)  2.5 硅的晶體生長及設備  　2.5.1 硅的純化　  2.5.2 直拉法生長單晶硅  　2.5.3 區(qū)熔法生長單晶硅　  2.5.4 外延法 　 2.5.5 生長設備  2.6 其他單晶  2.7 晶圓制備3 薄膜  3.1 概述  3.2 襯底  3.3 多晶硅    3.4 非晶硅  3.5 硅化物  3.6 二氧化硅  3.7 金屬薄膜  3.8 薄膜新材料　  3.8.1 金剛石  　3.8.2 其他　3.9 薄膜制備方法 　 3.9.1 物理氣相沉積    3.9.2 蒸發(fā)和分子束外延生長    3.9.3 濺射    3.9.4 化學氣相沉積    3.9.5 其他沉積方法　3.10 外延　  3.10.1 外延的概念　  3.10.2 外延技術的發(fā)展  　3.10.3 異質外延　　  3.10.4 硅的CVD同質外延  　3.10.5 外延的模擬4 光刻、鑄造和壓印  4.1 概述  4.2 光刻掩模版　  4.2.1 傳統(tǒng)掩模版　  　4.2.2 相移掩模版　  4.2.3 X射線光刻掩模版　  4.2.4 電子束光刻鏤空式模板與散射式掩模版    　4.2.5 離子束光刻掩模版與模板　　  4.2.6 掩模版的制造、缺陷和修復 　 4.2.7 復合掩模版  4.3 主要光刻技術及設備    4.3.1 沉浸光刻      4.3.2 無掩模光刻技術    4.3.3 紫外線光刻/極紫外光刻    4.3.4 電子束光刻    4.3.5 離子束光刻    4.3.6 X射線光刻    4.3.7 設備  4.4 基本圖形形狀  4.5 光刻膠    4.5.1 光刻膠的反應機理及應用    4.5.2 應用性能指標    4.5.3 光刻膠薄膜光學    4.5.4 光刻膠去膠或灰化  4.6 表面活性劑  4.7 光學光刻延伸技術    4.7.1 上表面成像及多層膠技術    4.7.2 光刻圖形的膠修整及化學收縮　4.8 光學光刻模擬　4.9 壓印  　　4.9.1　納米壓印光刻5　刻蝕與化學機械拋光6　清洗與表面預處理7　表面層改性8　晶片鍵合技術9　工藝集成10　CMOS晶體管11　MEMS工藝集成12　微電子材料與器件性能測量分析參考文獻

章節(jié)摘錄

　　1　概述　　1.1　微電子技術　　20世紀60年代，電子學產生了一個新的學科分支，即研究如何利用固體內部的微觀特性以及一些特殊工藝，在一塊半導體材料上制作大量的組件，從而在一個微小面積中制造出復雜的電子系統(tǒng)，這就是微系統(tǒng)電子學，簡稱微電子學（microelectronics）。而微電子技術是微電子學中各項工藝技術的總稱，它包括系統(tǒng)和電路設計、工藝技術、材料制備、自動測試等一系列專門技術。所以微電子技術是微小型電子元器件和電路的研制、生產以及用它們實現(xiàn)電子系統(tǒng)功能的技術領域，這個領域中最主要的就是集成電路（integrated circuits，IC）技術。微電子技術是隨著集成電路技術，特別是大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展而發(fā)展起來的一門新興技術?！　∥㈦娮蛹夹g不僅使電子設備和系統(tǒng)的微型化成為可能，更重要的是它引起了電子設備和系統(tǒng)的設計、工藝、封裝等的巨大變革。所有的傳統(tǒng)元器件，如晶體管、電阻、連線等，都將在硅基片內以整體的形式互相連接，設計的出發(fā)點不再是單個元器件，而是整個系統(tǒng)或設備?！　∥㈦娮蛹夹g的發(fā)展可以追溯到1947年美國電話電報公司（AT&T）貝爾實驗室的三位科學家巴丁、布賴頓和肖克萊制成第一支晶體管（transistor）以取代電子管。晶體管的出現(xiàn)拉開了集成電路的序幕。隨著晶體管應用13益廣泛，特別是制造工藝的發(fā)展，1958年出現(xiàn)了第一塊集成電路板?！　‰S著微電子技術的發(fā)展，集成電路經歷了小規(guī)模集成電路、中規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路四個階段。標志集成電路水平的指標之一是集成度。所謂集成度就是指在一定尺寸的芯片上（幾個平方毫米）能做出多少個組件。集成電路發(fā)展的初期，一塊芯片上只能集成十幾或幾十個組件，其電路的功能也是有限的。一般將一塊芯片上集成100個組件以下的集成電路稱為小規(guī)模集成電路。到20世紀60年代中期，一塊芯片上可集成幾百甚至上千個組件，我們把集成l00～1000個組件的集成電路稱為中規(guī)模集成電路。20世紀70年代是集成電路飛速發(fā)展的時期，集成電路已經進入1000個以上元器件的大規(guī)模集成時代，這期問已經出現(xiàn)了集成20多萬個元器件的芯片。如今在約lcm2的芯片上，可集成上億個電子元器件。

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