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图解芯片技术 田民波

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天津西青
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作者田民波

出版社化学工业出版社

ISBN9787122339607

出版时间2019-07

版次1

装帧平装

开本32开

页数300页

定价49元

货号1201919764

上书时间2022-06-13

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品相描述：全新
正版全新
商品描述
商品简介
针对入门者、应用者及研究开发者的多方面的需求，《图解芯片技术》在汇集大量*料的前提下，采用图文并茂的形式，全面且简明扼要地介绍芯片工作原理，集成电路材料，制作工艺，芯片的新进展、新应用及发展前景等。采用每章之下“节节清”的论述方式，左文右图，图文对照，并给出“本节重点”。力求做到深入浅出，通俗易懂；层次分明，思路清晰；内容丰富，重点突出；*材新颖，强调应用。本书可供微电子、材料、物理、精密仪器等学科**生及相关领域的工程技术人员参考。

作者简介
田民波，清华大学，材料学院，教授，博士生导师，长期从事材料学的教学预可研工作，在电子材料、封装技术、磁*材料、粉体材料等领域取得了原创*成就。已经和现承担的课题有：(1)* **科学基金重大项目“高密度封装的应用基础研究”，(2)靠前合作项目“零收缩率LTCC研究”，(3)“十五”军工预研项目“新型叠层LCCC-3D MCM封装技术研究”，(4)“863”项目“银掺合型聚合物导体材料的研究和开发”，(5)“985”面上项目“低温共烧陶瓷多层基板及高密度封装研究等。

目录
章集成电路简介

 1.1概述2

 1.1.1从分立元件到集成电路2

 1.1.2由硅圆片到芯片再到封装4

 1.1.3三极管的功能——可以比作通过水闸的水路6

 1.1.4n沟道MOS（nMOS）三极管的工作原理8

 1.1.5截止状态下MOS器件中的泄漏电流10

 1.2半导体硅材料——集成电路的核心与基础12

 1.2.1MOS型与双极结型晶体管的比较12

 1.2.2CMOS构造的断面模式图（p型硅基板）14

 1.2.3快闪存储器*元三极*“写入”“擦除”“读取”的工作原理16

 1.3集成电路元件的分类18

 1.3.1IC的功能及类型18

 1.3.2RAM和ROM20

 1.3.3半导体器件的分类方法22

 1.4半导体器件的制作工艺流程24

 1.4.1前道工艺和后道工艺24

 1.4.2IC芯片制造工艺流程简介26

 书角茶桌

 集成电路发展**的十大里程碑事件28

 第2章从硅石到晶圆

 2.1半导体硅材料36

 2.1.1硅是目前*重要的半导体材料36

 2.1.2*晶硅中的晶体缺陷38

 2.1.3pn结中杂质的能级40

 2.1.4按电阻对绝缘体、半导体、导体的分类42

 2.2从硅石到金属硅，再到99.999999999%的高纯硅44

 2.2.1从晶石原料到半导体元器件的制程44

 2.2.2从硅石还原为金属硅46

 2.2.3多晶硅的析出和生长48

 2.3从多晶硅到*晶硅棒50

 2.3.1改良西门子法生产多晶硅50

 2.3.2直拉法（Czochralski，CZ法）拉制*晶硅52

 2.3.3区熔法制作*晶硅54

 2.3.4直拉法中位错产生的原因及消除措施56

 2.4从*晶硅到晶圆58

 2.4.1晶圆尺寸不断扩*58
<*r> 2.4.2*要*行取向标志的加工60

 2.4.3将硅坯切割成一片一片的硅圆片62

 2.4.4硅圆片有各种不同的类型64

 2.5抛光片、退火片、外延片、SOI片66

 2.5.1抛光片和退火片66

 2.5.2外延片68

 2.5.3SOI片70

 书角茶桌

 “硅是上帝赐予人类的宝物”72

 第3章集成电路制作工艺流程

 3.1集成电路逻辑LSI元件的结构74

 3.1.1双极结型器件的结构74

 3.1.2硅栅MOS器件的结构76

 3.1.3硅栅CMOS器件的结构78

 3.1.4BiCMOS器件和SOI器件的结构80

 3.2LSI的制作工艺流程82

 3.2.1利用光刻形成接触孔和布线层的实例82

 3.2.2曝光，显影84

 3.2.3光刻工程发展梗概86

 3.2.4“负型”和“正型”光刻胶感光反应原理88

 3.2.5光刻工艺流程90

 3.2.6硅圆片清洗、氧化、绝缘膜生长——光刻92

 3.2.7绝缘膜区域刻蚀——栅氧化膜的形成94

 3.2.8栅电极多晶硅生长——向n沟道源-漏的离子注入96

 3.2.9向p沟道的光刻、硼离子注入——欧姆接触埋置98

 3.2.10层金属膜生长——电极焊盘形成100

 3.2.11铜布线的大马士革工艺102

 3.2.12如何发展我们的IC芯片制造产业104

 3.3IC芯片制造工艺的分类和组合106

 3.3.1IC芯片制造中的基本工艺106

 3.3.2IC芯片制造中的复合工艺108

 3.3.3工艺过程的模块化110

 3.3.4基板工艺和布线工艺112

 书角茶桌

 世界集成电路产业发展的领军人物114

 第4章薄膜沉积和图形加工

 4.1**A*元件和LSI元件中使用的各种薄膜120

 4.1.1元件结构及使用的各种薄膜120

 4.1.2**A*中电容结构的变迁122

 4.1.3**A*中的三维结构存储*元124

 4.1.4薄膜材料在集成电路中的应用126

 4.2IC制作用的薄膜及薄膜沉积（1）——PVD法128

 4.2.1VLSI制作中应用不同种类的薄膜128

 4.2.2多晶硅薄膜在集成电路中的应用130

 4.2.3IC制程中常用的金属132

 4.2.4真空蒸镀134

 4.2.5离子溅射和溅射镀膜136

 4.3IC制作用的薄膜及薄膜沉积（2）——CVD法138

 4.3.1用于VLSI制作的CVD法分类138

 4.3.2CVD中主要的反应装置140

 4.3.3等离子体CVD（PCVD）过程中传输、反应和成膜的过程142

 4.3.4晶圆流程中的各种处理室方式144

 4.4IC制作用的薄膜及薄膜沉积（3）——各种方法的比较146

 4.4.1各种成膜方法的比较146

 4.4.2热氧化膜的形成方法148

 4.4.3热氧化膜的形成过程150

 4.4.4用于VLSI的薄膜种类和制作方法152

 4.4.5用于VLSI制作的CVD法154

 4.5布线缺陷的改进和消除——Cu布线代替Al布线156

 4.5.1影响电子元器件寿命的大敌——电迁移156

 4.5.2断线和电路缺陷的形成原因以及预防、修补措施158

 4.5.3Cu布线代替Al布线的理由160

 4.5.4用电镀法即可制作Cu布线162

 4.5.5铝用于IC芯片的优缺点164

 4.6曝光光源不断向短波长进展166

 4.6.1如何由薄膜加工成图形166

 4.6.2几种常用的光曝光方法168

 4.6.3光刻对周边技术的要求170

 4.6.4曝光波长的变迁及相关的技术保*172

 4.6.5光刻系统的发展及展望174

 4.7光学曝光技术176

 4.7.1图形曝光装置的分类及变迁176

 4.7.2光曝光方式178

 4.7.3近接曝光和缩小投影曝光180

 4.7.4曝光中的各种位相补偿措施182

 4.8电子束曝光和离子束曝光技术184

 4.8.1电子束曝光技术184

 4.8.2低能电子束近接曝光（LEEPL）技术186

 4.8.3软X射线缩小投影(EUV)曝光技术188

 4.8.4离子束曝光技术190

 4.9干法刻蚀替代湿法刻蚀192

 4.9.1刻蚀技术在VLSI制作中的应用192

 4.9.2干法刻蚀与湿法刻蚀的比较194

 4.9.3干法刻蚀装置的种类及刻蚀特征196

 4.9.4干法刻蚀（RIE模式）反应中所发生的现象198

 4.9.5高密度等离子体刻蚀装置200

 书角茶桌

 世界芯片产业的十大领头企业202

 第5章杂质掺杂——热扩散和离子注入

 5.1集成电路制造中的热处理工艺208

 5.1.1IC芯片制程中的热处理工艺（HotProcess）208

 5.1.2热氧化膜的形成技术210

 5.1.3至关重要的栅绝缘膜212

 5.2用于杂质掺杂的热扩散工艺214

 5.2.1LSI制作中杂质导入的目的214

 5.2.2杂质掺杂中离子注入法与热扩散法的比较216

 5.2.3求解热扩散杂质的浓度分布218

 5.2.4热处理的目的——推*，*坦化，电气活*化220

 5.2.5硅中杂质元素的行为222

 5.3精准的杂质掺杂技术（1）——离子注入的原理224

 5.3.1离子注入原理224

 5.3.2离子注入装置226

 5.3.3低能离子注入和高速退火228

 5.3.4离子注入的浓度分布230

 5.4精准的杂质掺杂技术（2）——离子注入的应用232

 5.4.1标准的MOS三极管中离子注入的部位232

 5.4.2基本的阱构造及倒梯度阱构造234

 5.4.3*阱形成236

 5.4.4双阱形成238

 5.4.5离子注入在CMOS中的应用240

 5.4.6离子注入用于浅结形成242

 书角茶桌

 “核心技术是国之重器”244

 第6章摩尔定律能否继续有效

 6.1多层化布线已进入第4代246

 6.1.1多层化布线——适应微细化和高集成度的要求246

 6.1.2代和第2代多层化布线技术——逐层沉积和玻璃流平248

 6.1.3第3代多层化布线技术——导入CMP250

 6.1.4第4代多层化布线技术——导入大马士革工艺252

 6.2铜布线的*大马士革和双大马士革工艺254

 6.2.1Cu大马士革布线逐渐代替Al布线254

 6.2.2大马士革工艺即中*的景*蓝金属镶嵌工艺256

 6.2.3从Al布线+W柱塞到Cu双大马士革布线258

 6.2.4Cu双大马士革布线结构及可能出现的问题260

 6.3摩尔定律能否继续有效？262

 6.3.1半导体器件向巨大化和微细化发展的两个趋势262

 6.3.2芯片集成度不断沿摩尔定律轨迹前进264

 6.3.3“摩尔定律并非物理学定律”,“而是描述产业化的定律” 266

 6.3.4“踮起脚来，跳起来摘苹果”268

 6.4新材料的导入——“制造材料者制造技术”270

 6.4.1多层布线层间膜，**A*电容膜，Cu布线材料270

 6.4.2硅材料体系仍有潜力（1）272

 6.4.3硅材料体系仍有潜力（2）274

 6.4.4化合物半导体焕发活力276

 6.5如何实现器件的高*能？27*

 6.5.1整机对器件的高*能化要求越来越高278

 6.5.2器件的高*能化依赖于新工艺、新材料280

 6.5.3要同时从基板工艺和布线工艺入手282

 6.6从100nm到7nm——以材料和工艺的创新为支撑284

 6.6.1纯硅基MOS管和多晶硅/high-k基MOS管284

 6.6.2金属栅/high-k基MOS管和鳍式场效应晶体管（FinFET）286

 6.6.390nm——应变硅288

 6.6.445nm——high-k绝缘层和金属栅极290

 6.6.522nm——鳍式场效应晶体管292

 6.6.67nm——EUV光刻和SiGe-Channel294

 书角茶桌

 集聚**的力量打好核心技术研发攻坚战296

 参考文献297

 作者简介298

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