芯片制造是國家急需解決的“卡脖子”問題。本書作者是資深半導體工程師，有30多年的從業經驗，對於芯片制造各關鍵工藝有深刻理解。本書是芯片理論、設計和制造的實用指南，書中提供了芯片制造設備基礎知識，芯片制造主要工藝，以及芯片工藝設計和解決問題的技巧等重點內容，書中內容均源於作者幾十年的實踐經驗，具有非常強的參考價值。

●前言
第1章 基本概念的引入
1.1 什麼是芯片
1.2 歐姆定律和電阻率
1.3 導體、絕緣體和半導體
參考文獻
第2章 理論簡介
2.1 量子力學的產生
2.2 能帶
參考文獻
第3章 早期無線電通信
3.1 電報技術
3.2 電子管
參考文獻
第4章 電路的基本知識
4.1 電件
4.2 電場
4.3 磁場
4.4 交流電
第5章 半導體的進一步探討和二極管
5.1 半導體的能帶
5.2 半導體摻雜
5.3 半導體二極管
參考文獻
第6章 晶體管和集成電路
6.1 雙極型晶體管
6.2 結型場效應晶體管
6.3 金屬?半導體場效應晶體管
6.4 金屬?絕緣層?半導體場效應晶體管
參考文獻
第7章 半導體工業的發展歷程
7.1 半導體產品及結構簡介
7.2 半導體工業發展簡史
7.3 晶體管和硅晶圓尺寸的變化
7.4 潔淨室
7.5 平面工藝
參考文獻
第8章 半導體光子器件
8.1 發光器件和發光原理
8.2 發光二極管
8.3 半導體二極管激光器
8.3.1 諧振腔
8.3.2 光的反射和折射
8.3.3 異質結材料
8.3.4 粒子數反轉和閾值電流密度
參考文獻
第9章 半導體光探測和光電池
9.1 數字照相機和電荷耦合器件
9.2 光電導器
9.3 晶體管激光器
9.4 太陽能電池
參考文獻
第10章 硅晶圓的制造
10.1 從硅石到多晶硅
10.2 化學反應
10.3 拉單晶
10.4 拋光和切片
參考文獻
第11章 工藝的基本知識
11.1 集成電路的結構
11.2 光學繫統的分辨率
11.3 為什麼在工藝中使用等離子體
參考文獻
第12章 光刻工藝
12.1 光刻工藝的步驟
12.1.1 清洗
12.1.2 脫水烘干
12.1.3 塗膠
12.1.4 前烘
12.1.5 對位和曝光
12.1.6 顯影
12.1.7 檢查
12.1.8 堅膜
12.1.9 去膠膜
12.2 光刻掩膜版對位圖形的設計
12.3 當代光刻機技術
參考文獻
第13章 介質膜的生長
13.1 二氧化硅膜的生長
13.1.1 二氧化硅的熱氧化工藝
13.1.2 LTO工藝
13.1.3 二氧化硅PECVD工藝
13.1.4 在APCVD繫統中進行TEOS+O3的沉積
13.2 氮化硅膜的生長
13.2.1 LPCVD
13.2.2 氮化硅PECVD工藝
13.3 原子層沉積技術
參考文獻
第14章 刻蝕和反應離子刻蝕（RIE）繫統介紹
14.1 濕法刻蝕
14.2 干法刻蝕中的RIE繫統
14.2.1 RIE工藝流程和設備結構
14.2.2 工藝室
14.2.3 真空泵
14.2.4 射頻電源和匹配電路
14.2.5 氣瓶和質量流量計
14.2.6 加熱和冷卻
參考文獻
第15章 干法刻蝕的進一步探討
15.1 RIE的刻蝕界面
15.1.1 情形1
15.1.2 情形2
15.2 RIE刻蝕速率
15.3 Ⅲ-Ⅴ族半導體和金屬的干法刻蝕
15.4 刻蝕界面的控制
15.4.1 光刻膠窗口的形狀對刻蝕界面的影響
15.4.2 碳對刻蝕速率和截面的影響
15.5 其他問題
15.5.1 RIE和PECVD的區別
15.5.2 Si和SiO2干法刻蝕的區別
15.6 電感耦合等離子體（ICP）技術和博世工藝
15.6.1 電感耦合等離子體技術
15.6.2 博世工藝
參考文獻
第16章 金屬工藝
16.1 熱蒸發技術
16.2 電子束蒸發技術
16.3 磁控濺射技術
16.4 熱和電子束蒸發與磁控濺射的主要區別
16.5 金屬的剝離工藝
16.6 金屬的選擇和合金工藝
16.6.1 金屬的選擇
16.6.2 金屬的合金
參考文獻
第17章 摻雜工藝
17.1 摻雜的基本介紹
17.2 擴散的基本原理
17.3 熱擴散
17.4 雜質在SiO2內的擴散和再分布
17.5 最小SiO2掩蔽層厚度
17.6 雜質在SiO2掩蔽膜下的分布
17.7 擴散雜質源
17.8 擴散層的參數
17.9 四探針測試方塊電阻
17.10 離子注入工藝
17.11 離子注入的理論分析
17.12 注入後雜質的分布
17.13 注入雜質的種類和劑量
17.14 掩蔽膜的最小厚度
17.15 退火工藝
17.16 埋層注入
17.16.1 通過掩蔽層的注入
17.16.2 SOI制備
參考文獻
第18章 工藝控制監測、芯片封裝及其他問題
18.1 介質膜質量檢測
18.2 歐姆接觸檢測
18.3 金屬之間的接觸
18.4 導電溝道控制
18.5 芯片測試
18.6 劃片
18.7 封裝
18.8 設備使用時的操作範圍
18.9 低κ和高κ介質
18.9.1 銅互連和低κ介質
18.9.2 量子隧道效應和高κ介質
18.10 結語
參考文獻

本書是一本實用而優秀的關於半導體芯片理論、制造和工藝設計的書籍。本書對半導體制造工藝和所需設備的解釋是基於它們所遵守的基本的物理、化學和電路的規律來進行的，以便讀者無論到達世界哪個地方的潔淨室，都能盡快了解所使用的工藝和設備，並知道使用哪些設備、采用何種工藝來實現他們的設計和制造目標。本書理論結合實際，大部分的描述均圍繞著實際設備和工藝展開，並配有大量的設備圖、制造工藝示意圖和半導體芯片結構圖。本書主要包括如下主題：基本概念，例如等離子設備中的阻抗失配和理論，以及能帶和Clausius-Clapeyron方程；半導體器件和制造設備的基礎知識，包括直流和交流電路、電場、磁場、諧振腔以及器件和設備中使用的部件；晶體管和集成電路，包括雙極型晶體管、結型場效應晶體管和金屬?半導體場效應晶體管；芯片制造的主要工藝，包括光刻、金屬化、反應離子刻蝕（RIE）、等離子體增強化學氣相沉積（PEC等

(美)廉亞光 著 師靜 譯