微电子制造技术概论

第1章 集成电路制造技术概论

1.1 集成电路的发展历史与趋势

1.1.1 集成电路技术发展历史

1.1.2 ITRS发展路线图及未来趋势

1.1.3 集成电路的分类

1.2 微结构的概念

1.2.1 MEMS器件

1.2.2 生物芯片

1.2.3 量子器件与纳电子器件

1.3 微结构制造流程举例

1.3.1 Bipolar工艺

1.3.2 CMOS工艺

1.3.3 非主流微结构制造技术

1.3.4 后道封装技术及模块化技术

小结

参考文献

第2章 新材料生成类工艺

2.1 化学气相淀积

2.1.1 化学气相淀积原理

2.1.2 化学气相淀积的种类

2.1.3 化学气相淀积工艺设计原则

2.2 物理淀积

2.2.1 蒸发和溅射

2.2.2 涂覆

2.3 硅外延和多晶硅的化学气相淀积

2.3.1 硅外延

2.3.2 外延中引入掺杂剂

2.3.3 图形外延和选择性外延

2.3.4 硅外延中的缺陷

2.3.5 多晶硅的化学气相淀积

2.4 化学气相淀积SiO2薄膜

2.4.1 化学气相淀积不掺杂SiO2薄膜

2.4.2 化学气相淀积掺杂SiO2薄膜

2.5 化学气相淀积氮化硅薄膜

2.6 金属化

2.6.1 铝薄膜淀积

2.6.2 钨塞

2.6.3 铜薄膜淀积

2.7 薄膜的台阶覆盖

2.8 薄膜测量

2.8.1 薄膜厚度的测量

2.8.2 薄膜电阻的测量

2.9 真空技术

2.9.1 真空的概念与划分

2.9.2 真空系统与真空泵

小结

参考文献

第3章 改变材料层属性的工艺（I）

3.1 热氧化

3.1.1 热氧化硅

3.1.2 热氧化工艺

3.1.3 热氧化对杂质再分布的影响

3.1.4 热氧化层中的电荷

3.1.5 热氧化硅在集成电路制造工艺中的应用

3.2 杂质扩散

3.2.1 杂质在硅中的扩散

3.2.2 Fick扩散方程和杂质分布

3.2.3 杂质扩散与再分布

3.3 离子注入

3.3.1 离子注入原理

3.3.2 离子注入退火与杂质再分布

3.3.3 离子注入机的结构与分类

3.3.4 离子注入的其他应用

3.4 金属硅化物

3.4.1 金属硅化物的特性

3.4.2 金属硅化物的形成

3.4.3 金属硅化物在集成电路中的应用

小结

参考文献

第4章 改变材料层属性的工艺（II）

4.1 刻蚀

4.1.1 刻蚀工艺简介

4.1.2 湿法腐蚀

4.1.3 干法刻蚀

4.1.4 SiO2刻蚀

4.1.5 多晶Si刻蚀

4.1.6 Si3N4刻蚀

4.1.7 Al刻蚀

4.1.8 高密度等离子体技术

4.2 刻蚀设备

4.2.1 刻蚀设备的总体结构

4.2.2 等离子体产生技术

4.3 刻蚀机的操作编程

4.4 其他的材料去除工艺

4.4.1 CMP与减薄

4.4.2 改变材料属性工艺的作用强度

小结

参考文献

第5章 定位工艺技术

5.1 光刻工艺过程

5.1.1 光刻的作用、重要性与实现方法

5.1.2 曝光过程与摄影过程的比较

5.1.3 光刻技术的发展

5.1.4 光刻工艺过程

5.2 曝光原理

5.2.1 曝光光路

5.2.2 曝光系统的分辨率

5.2.3 相干及扩展光源成像

5.2.4 照明

5.2.5 焦深

5.2.6 影响曝光效果的光学效应

5.3 光刻机的结构组成

5.3.1 步进式光刻机的总体结构

5.3.2 空调腔室

5.3.3 灯室

5.3.4 版搬送机构和版台

5.3.5 硅片搬送机构和硅片台

5.3.6 激光干涉仪

5.3.7 镜头

5.3.8 性能指标

5.3.9 先进光刻机技术特点

5.4 光刻机的使用维护

5.4.1 使用与维护

5.4.2 制版

5.4.3 曝光作业编程

5.5 其他光刻工艺设备

5.5.1 HMDS熏烘

5.5.2 涂胶机

5.5.3 显影机

5.5.4 镜检装置

小结

参考文献

第6章 流程运行调度技术

6.1 调度问题概述

6.1.1 一般性的调度问题

6.1.2 集成电路制造中的作业调度

6.2 流水线式调度

6.2.1 流水线式调度算法

6.2.2 调度算法与实例

6.3 流水线式调度特点及应用的讨论

小结

参考文献

第7章 新颖性工艺技术前瞻

7.1 SiGe材料、器件与电路

7.1.1 SiGe材料及技术

7.1.2 SiGeHBT器件

7.1.3 SiGeHBT器件的制造工艺

7.1.4 SiGe平面集成工艺

7.2 应变硅材料与器件

7.2.1 应变硅的基本概念

7.2.2 应变硅技术及应用

7.3 ALD工艺技术

7.3.1 ALD生长机理

7.3.2 ALD技术的应用

7.4 激光退火与超浅结制作

7.4.1 集成电路制造技术发展与激光退火

7.4.2 超浅结激光退火的技术与装置考虑

小结

参考文献

本书介绍和描述了集成电路工艺制造的成套工艺流程和各工艺单步的技术内容。对于流程的介绍，除举例和说明一般性流程特点之外，专有一章说明了流程调度实施的技术与算法；对于各工艺单步，首先根据各单项工艺技术的作用进行了粗略分类，在此基础上，从工艺原理、工艺设备技术特点、实践操作等不同侧面，进行了略做扩展的描述。本书可作为集成电路制造相关专业的本科生和研究生教材，也可供相关专业人士参考。

《微电子制造技术概论》从三个层次对集成电路制造工艺技术进行介绍：首先，具体描述主要的集成电路制造单项工艺技术。其中包括薄膜生成类工艺化学气相淀积多晶硅、氮化硅、氧化硅，蒸发和／或溅射金属膜；对薄膜或者器件结构单元的物质材料属性进行进一步调整的氧化、扩散、离子注入；对薄膜或者器件结构单元的几何尺寸进行定义或进一步限定的刻蚀，化学机械抛光、减薄等。
其次，介绍集成电路制造的流程及其具体实施。集成电路制造的流程是底层各单项工艺技术的某种复杂的组合，《微电子制造技术概论》描述了典型的双极和CMoS工艺流程的细节。流程的具体实施主要是高效率作业调度问题，《微电子制造技术概论》介绍了这方面比较有特色的一个调度思路和具体算法。
最后，略述当前技术进展和一些先进的单项工艺制造技术。这一部分的内容主要取自于各类不同的文献和综述资料，包括ITRS发展路线图。
这三个层次的阐述和介绍，有助于读者较为快速地建立起对现代集成电路制造的主要技术和过程实施环节比较全面的了解。