●第1章導論
1.1集成電路發展歷史
1.1.1世界上第一個晶體
1.1.2世界上第一個集成電路芯片
1.1.3摩爾定律
1.1.4圖形尺寸和晶圓尺寸
1.1.5集成電路發展節點
1.1.6摩爾定律或超摩爾定律
1.2集成電路發展回顧
1.2.1材料制備
1.2.2半導體工藝設備
1.2.3測量和測試工具
1.2.4晶圓生產
1.2.5電路設計
1.2.6光刻版的制造
1.2.7晶圓制造
1.3小結
1.4參考文獻
1.5習題
第2章集成電路工藝介紹
2.1集成電路工藝簡介
2.2集成電路的成品率
2.2.1成品率的定義
2.2.2成品率和利潤
2.2.3缺陷和成品率
2.3無塵室技術
2.3.1無塵室
2.3.2污染物控制和成品率
2.3.3無塵室的基本結構
2.3.4無塵室的無塵衣穿著程序
2.3.5無塵室協議規範
2.4集成電路工藝間基本結構
2.4.1晶圓的制造區
2.4.2設備區
2.4.3輔助區
2.5集成電路測試與封裝
2.5.1晶粒測試
2.5.2芯片的封裝
2.5.3最終的測試
2.5.43D封裝技術
2.6集成電路未來發展趨勢
2.7小結
2.8參考文獻
2.9習題
第3章半導體基礎
3.1半導體基本概念
3.1.1能帶間隙
3.1.2晶體結構
3.1.3摻雜半導體
3.1.4摻雜物濃度和電導率
3.1.5半導體材料概要
3.2半導器件
3.2.1電阻
3.2.2電容
3.2.3二極管
3.2.4雙載流子晶體管
3.2.5MOSFET
3.3集成電路芯片
3.3.1存儲器
3.3.2微處理器
3.3.3專用集成電路(ASlC)
3.4集成電路基本工藝
3.4.1雙載流子晶體管制造過程
3.4.2P型MOS工藝(20世紀60年代技術)
3.4.3N型MOS工藝(20世紀70年代技術)
3.5互補型金屬氧化物晶體管
3.5.1CMOS電路
3.5.2CMOS工藝(20世紀80年代技術)
3.5.3CMOS工藝(20世紀90年代技術)
3.62000年後半導體工藝發展趨勢
3.7小結
3.8參考文獻
3.9習題
第4章晶圓制造
4.1簡介
4.2為什麼使用硅材料
4.3晶體結構與缺陷
4.3.1晶體的晶向
4.3.2晶體的缺陷
4.4晶圓生產技術
4.4.1天然的硅材料
4.4.2硅材料的提純
4.4.3晶體的提拉工藝
4.4.4晶圓的形成
4.4.5晶圓的完成
4.5外延硅生長技術
4.5.1氣相外延
4.5.2外延層的生長過程
4.5.3硅外延生長的硬件設備
4.5.4外延生長工藝
4.5.5外延工藝的發展趨勢
4.5.6選擇性外延
4.6襯底工程
4.6.1絕緣體上硅(Silicon-on-Insulator，SOI)
4.6.2混合晶向技術(HOT)
4.6.3應變硅
4.6.4絕緣體上應變硅(StrainedSilicononInsulator，SSOI)
4.6.5IC技術中的應變硅
4.7小結
4.8參考文獻
4.9習題
第5章加熱工藝
5.1簡介
5.2加熱工藝的硬件設備
5.2.1簡介
5.2.2控制繫統
5.2.3氣體輸送繫統
5.2.4裝載繫統
5.2.5排放繫統
5.2.6爐管
5.3氧化工藝
5.3.1氧化工藝的應用
5.3.2氧化前的清洗工藝
5.3.3氧化生長速率
5.3.4干氧氧化工藝
5.3.5濕氧氧化工藝
5.3.6高壓氧化工藝
5.3.7氧化層測量技術
5.3.8氧化工藝的發展趨勢
5.4擴散工藝
5.4.1沉積和驅入過程
5.4.2摻雜工藝中的測量
5.5退火過程
5.5.1離子注入後退火
5.5.2合金化熱處理
5.5.3再流動過程
5.6高溫化學氣相沉積
5.6.1外延硅沉積
5.6.2選擇性外延工藝
5.6.3多晶硅沉積
5.6.4氮化硅沉積
5.7快速加熱工藝(RTP)繫統
5.7.1快速加熱退火(RTA)繫統
5.7.2快速加熱氧化(RTO)
5.7.3快速加熱CVD
5.8加熱工藝發展趨勢
5.9小結
5.10參考文獻
5.11習題
第6章光刻工藝
6.1簡介
6.2光刻膠
6.3光刻工藝
6.3.1晶圓清洗
6.3.2預處理過程
6.3.3光刻膠塗敷
6.3.4軟烘烤
6.3.5對準與曝光
6.3.6曝光後烘烤
6.3.7顯影工藝
6.3.8硬烘烤工藝
6.3.9圖形檢測
6.3.10晶圓軌道步進機配套繫統
6.4光刻技術的發展趨勢
6.4.1分辨率與景深(DOF)
6.4.2I線和深紫外線
6.4.3分辨率增強技術
6.4.4浸入式光刻技術
6.4.5雙重、三重和多重圖形化技術
6.4.6極紫外線(EUV)光刻技術
6.4.7納米壓印
6.4.8X光光刻技術
6.4.9電子束光刻繫統
6.4.10離子束光刻繫統
6.5安全性
6.6小結
6.7參考文獻
6.8習題
第7章等離子體工藝
7.1簡介
7.2等離子體基本概念
7.2.1等離子體的成分
7.2.2等離子體的產生
7.3等離子體中的踫撞
7.3.1離子化踫撞
7.3.2激發松弛踫撞
7.3.3分解踫撞
7.3.4其他踫撞
7.4等離子體參數
7.4.1平均自由程
7.4.2熱速度
7.4.3磁場中的帶電粒子
7.4.4玻爾茲曼分布
7.5離子轟擊
7.6直流偏壓
7.7等離子體工藝優點
7.7.1CVD工藝中的等離子體
7.7.2等離子體刻蝕
7.7.3濺鍍沉積
7.8等離子體增強化學氣相沉積及等離子體刻蝕反應器
7.8.1工藝的差異性
7.8.2CVD反應室設計
7.8.3刻蝕反應室的設計
7.9遙控等離子體工藝
7.9.1去光刻膠
7.9.2遙控等離子體刻蝕
7.9.3遙控等離子體清潔
7.9.4遙控等離子體CVD(RPCVD)
7.10高密度等離子體工藝
7.10.1感應耦合型等離子體（ICP）
7.10.2電子回旋共振
7.11小結
7.12參考文獻
7.13習題
第8章離子注入工藝
8.1簡介
8.1.1離子注入技術發展史
8.1.2離子注入技術的優點
8.1.3離子注入技術的應用
8.2離子注入技術簡介
8.2.1阻滯機制
8.2.2離子射程
8.2.3通道效應
8.2.4損傷與熱退火
8.3離子注入技術硬件設備
8.3.1氣體繫統
8.3.2電機繫統
8.3.3真空繫統
8.3.4控制繫統
8.3.5射線繫統
8.4離子注入工藝過程
8.4.1離子器件中的應用
8.4.2離子注入技術的其他應用
8.4.3離子注入的基本問題
8.4.4離子注入工藝評估
8.5安全性
8.5.1化學危險源
8.5.2電機危險源
8.5.3輻射危險源
8.5.4機械危險源
8.6離子注入技術發展趨勢
8.7小結
8.8參考文獻
8.9習題
第9章刻蝕工藝
9.1刻蝕工藝簡介
9.2刻蝕工藝基礎
9.2.1刻蝕速率
9.2.2刻蝕的均勻性
9.2.3刻蝕選擇性
9.2.4刻蝕輪廓
9.2.5負載效應
9.2.6過刻蝕效應
9.2.7刻蝕殘餘物
9.3濕法刻蝕工藝
9.3.1簡介
9.3.2氧化物濕法刻蝕
9.3.3硅刻蝕
9.3.4氮化物刻蝕
9.3.5金屬刻蝕
9.4等離子體(干法)刻蝕工藝
9.4.1等離子體刻蝕簡介
9.4.2等離子體刻蝕基本概念
9.4.3純化學刻蝕、純物理刻蝕及反應式離子刻蝕
9.4.4刻蝕工藝原理
9.4.5等離子體刻蝕反應室
9.4.6刻蝕終點
9.5等離子體刻蝕工藝
9.5.1電介質刻蝕
9.5.2單晶硅刻蝕
9.5.3多晶硅刻蝕
9.5.4金屬刻蝕
9.5.5去光刻膠
9.5.6干法化學刻蝕
9.5.7整面干法刻蝕
9.5.8等離子體刻蝕的安全性
9.6刻蝕工藝發展趨勢
9.7刻蝕工藝未來發展趨勢
9.8小結
9.9參考文獻
9.10習題
第10章化學氣相沉積與電介質薄膜
10.1簡介
10.2化學氣相沉積
10.2.1CVD技術說明
10.2.2CVD反應器的類型
10.2.3CVD基本原理
10.2.4表面吸附
10.2.5CVD動力學
10.3電介質薄膜的應用
10.3.1淺溝槽絕緣(STl)
10.3.2側壁間隔層
10.3.3ILD0
10.3.4ILD1
10.3.5鈍化保護電介質層(PD)
10.4電介質薄膜特性
10.4.1折射率
10.4.2薄膜厚度
10.4.3薄膜應力
10.5電介質CVD工藝
10.5.1硅烷加熱CVD工藝
10.5.2加熱TEOSCVD工藝
10.5.3PECVD硅烷工藝
10.5.4PECVDTEOS工藝
10.5.5電介質回刻蝕工藝
10.5.6O3-TEOS工藝
10.6旋塗硅玻璃
10.7高密度等離子體CVD(HDP-CVD)
10.8電介質CVD反應室清潔
10.8.1RF等離子體清潔
10.8.2遙控等離子體清潔
10.9工藝發展趨勢與故障排除
10.9.1硅烷PECVD工藝的發展趨勢
10.9.2PE-TEOS發展趨勢
10.9.3O3-TEOS發展趨勢
10.9.4故障解決方法
10.10化學氣相沉積工藝發展趨勢
10.10.1低k電介質
10.10.2空氣間隙
10.10.3原子層沉積(ALD)
10.10.4高k電介質材料
10.11小結
10.12參考文獻
10.13習題
第11章金屬化工藝
11.1簡介
11.2導電薄膜
11.2.1多晶硅
11.2.2硅化物
11.2.3鋁
11.2.4鈦
11.2.5氮化鈦
11.2.6鎢
11.2.7銅
11.2.8鉭
11.2.9鈷
11.2.10鎳
11.3金屬薄膜特性
11.3.1金屬薄膜厚度
11.3.2薄膜厚度的均勻性
11.3.3應力
11.3.4反射繫數
11.3.5薄片電阻
11.4金屬化學氣相沉積
11.4.1簡介
11.4.2鎢CVD
11.4.3硅化鎢CVD
11.4.4鈦CVD
11.4.5氮化鈦CVD
11.4.6鋁CVD
11.5物理氣相沉積
11.5.1簡介
11.5.2蒸發工藝
11.5.3濺鍍
11.5.4金屬化工藝過程
11.6銅金屬化工藝
11.6.1預清洗
11.6.2阻擋層
11.6.3銅籽晶層
11.6.4銅化學電鍍法(ECP)
11.6.5銅CVD工藝
11.7安全性
11.8小結
11.9參考文獻
11.10習題
第12章化學機械研磨工藝
12.1簡介
12.1.1CMP技術的發展
12.1.2平坦化定義
12.1.3其他平坦化技術
12.1.4CMP技術的必要性
12.1.5CMP技術優點
12.1.6CMP技術應用
12.2CMP硬件設備
12.2.1簡介
12.2.2研磨襯墊
12.2.3研磨頭
12.2.4墊片調整器
12.3CMP研磨漿
12.3.1氧化物研磨漿
12.3.2金屬研磨用研磨漿
12.3.3鎢研磨漿
12.3.4鋁與銅研磨漿
12.4CMP基本理論
12.4.1移除速率
12.4.2均勻性
12.4.3選擇性
12.4.4缺陷
12.5CMP工藝過程
12.5.1氧化物CMP過程
12.5.2鎢CMP過程
12.5.3銅CMP過程
12.5.4CMP終端監測
12.5.5CMP後清洗工藝
12.5.6CMP工藝問題
12.6CMP工藝發展趨勢
12.7小結
12.8參考文獻
12.9習題
第13章半導體工藝整合
13.1簡介
13.2晶圓準備
13.3隔離技術
13.3.1整面全區覆蓋氧化層
13.3.2LOCOS
13.3.3STI
13.3.4自對準STI
13.4阱區形成
13.4.1單阱
13.4.2自對準雙阱
13.4.3雙阱
13.5晶體管制造
13.5.1金屬柵工藝
13.5.2自對準柵工藝
13.5.3低摻雜漏極(LDD)
13.5.4閾值電壓調整工藝
13.5.5抗穿通工藝
13.6金屬高k柵MOS
13.6.1先柵工藝
13.6.2後柵工藝
13.6.3混合型HKMG
13.7互連技術
13.7.1局部互連
13.7.2早期的互連技術
13.7.3鋁合金多層互連
13.7.4銅互連
13.7.5銅和低k電介質
13.8鈍化
13.9小結
13.10參考文獻
13.11習題
第14章IC工藝技術
14.1簡介
14.220世紀80年代CMOS工藝流程
14.320世紀90年代CMOS工藝流程
14.3.1晶圓制備
14.3.2淺槽隔離
14.3.3阱區形成
14.3.4晶體管形成
14.3.5局部互連
14.3.6鈍化和連接墊區
14.3.7評論
14.42000~2010年CMOS工藝流程
14.520世紀10年代CMOS工藝流程
14.6內存芯片制造工藝
14.6.1DRAM工藝流程
14.6.2堆疊式DRAM工藝流程
14.6.3NAND閃存工藝
14.7小結
14.8參考文獻
14.9習題
第15章半導體工藝發展趨勢和總結
15.1參考文獻
本書共包括15章：第1章概述了半導體制造工藝；第2章介紹了基本的半導體工藝技術；第3章介紹了半導體器件、集成電路芯片，以及早期的制造工藝技術；第4章描述了晶體結構、單晶硅晶圓生長，以及硅外延技術；第5章討論了半導體工藝中的加熱過程；第6章詳細介紹了光學光刻工藝；第7章討論了半導體制造過程中使用的等離子體理論；第8章討論了離子注入工藝；第9章詳細介紹了刻蝕工藝；第10章介紹了基本的化學氣相沉積（CVD）和電介質薄膜沉積工藝，以及多孔低k電介質沉積、氣隙的應用、原子層沉積（ALD）工藝過程；第11章介紹了金屬化工藝；第12章討論了化學機械研磨（CMP）工藝；第13章介紹了工藝整合；第14章介紹了優選的CMOS、DRAM和NAND閃存工藝流程；第15章總結了本書和半導體工業未來的發展。
