原创 《芯片制造——半导体工艺制程实用教程》

《芯片制造——半导体工艺制程实用教程》－【基本信息】

【中 文 名】 芯片制造——半导体工艺制程实用教程（第四版）
【原 书 名】 Microchip Fabrication: A Practical Guide to Semiconducotor Processing,Fourth Edition 
【原出版社】 McGraw-Hill 
【作　　者】（美）Peter Van Zant [同作者作品] 
【译　　者】 赵树武[同译者作品] 朱践知 于世恩 
【丛 书 名】 国外电子与通信教材系列 
【出 版 社】 电子工业出版社     【书 号】 7121004143 
【出版日期】 2004 年10月 【开 本】 16开 【页 码】 411     【版 次】4-1 
【定      价】  49.00元

《芯片制造——半导体工艺制程实用教程》－【内容简介】

       本书是对半导体工业这一技术革命中流砥柱的完美介绍，业内权威人士Peter Van Zant先生的这本著作是一本非常通俗，适用于初学者对整个半导体工艺处理的全面理解，读者将了解半导体芯片制造的各个阶段，包括测试、制造过程、商用集成电路的类型和封装等内容。
         本书可作为高等教育、继续教育和职业技术培训的教材，且为所有的半导体专业人员量身定制，其特点是运用非数学语言，简单易懂。本书由内而外详细描述了半导体工业，包括科学基础、引人入胜的历史背景和最新的技术飞跃。
在讲解过程中，Van Zant先生还引入了一些颇有挑战性的测试题和复习小结，这使得本书成为自学指导的理想材料。当读者完成这一见闻广博且有向导的旅途后，定会获得涉及半导体技术的重要问题、工艺、材料和方法的工作知识，无论是在亚原子水平还是大规模的工业实践中，都将受益匪浅。
本版新增内容
·封装技术
·清洗技术
·铜的金属化
·Damascene光刻
·芯片制造的其他先进技术
　　本书是一部综合介绍半导体工业非常实用的专业书籍。其英文版在半导体业界享有很高的声誉，被列为业界最畅销的书籍之一。本书写作方式直截明了，没有繁琐复杂的数学理论，非常便于读者理解。本书的范围包含了整个半导体工艺的制作过程—从原材料硅片的准备到已完成封装测试的集成电路器件的工艺。 书中详细介绍了半导体制造工艺的各个阶段，如测试、制造流程、商用集成电路类型以及封装种类等。另外，书中给每一章都安排了知识测试和复习总结纲要，以便于读者自学。读完全书后，读者一定会对半导体科技中所有重要的问题和工艺、材料和方法有很深的理解。
本书可作为高等教育、继续教育和职业技术培训的教材，也可作为半导体专业人员的参考用书。

《芯片制造——半导体工艺制程实用教程》－【目录信息】

第1章    半导体工业
1.1    一个工业的诞生
1.2    固态时代
1.3    集成电路
1.4    工艺和产品趋势
1.5    特征图形尺寸的减小
1.6    芯片和晶圆尺寸的增大
1.7    缺陷密度的减小
1.8    内部连线水平的提高
1.9    SIA的发展方向
1.10  芯片成本
1.11  半导体工业的发展
1.12  半导体工业的构成
1.13  生产阶段
1.14  开发的十年（1951~1960）
1.15  工艺的十年（1961~1970）
1.16  产品的十年（1971~1980）
1.17  自动化的十年（1981~1990）
1.18  产品的纪元（1991~2000）
1.19  极小的纪元
1.20  关键概念和术语
习题
参考文献
第2章    半导体材料和工艺化学品
2.1    原子结构
2.2    元素周期表
2.3    电传导
2.4    绝缘体和电容器
2.5    本征半导体
2.6    掺杂半导体
2.7    掺杂半导体的电阻率
2.8    电子和空穴传导
2.9    载流子迁移率
2.10  半导体产品材料
2.11  半导体化合物
2.12  锗化硅
2.13  铁电材料
2.14  工艺化学品
2.15  物质的状态
2.16  等离子体
2.17  物质的性质
2.18  压力和真空
2.19  酸，碱和溶剂
2.20  材料安全数据表
2.21  关键概念和术语
习题
参考文献
第3章    晶圆制备
3.1    简介
3.2    半导体硅制备
3.3    晶体材料
3.4    晶体生长
3.5    晶体和晶圆质量
3.6    晶体准备
3.7    切片
3.8    晶圆刻号
3.9    磨片
3.10  化学机械抛光（CMP）
3.11  背处理
3.12  双面抛光
3.13  边缘倒角和抛光
3.14  晶圆评估
3.15  氧化
3.16  包装
3.17  晶圆外延
3.18  关键概念和术语
习题
参考文献
第4章    芯片制造概述
4.1    晶圆生产的目标
4.2    晶圆术语
4.3    晶圆生产的基础工艺
4.4    制造半导体器件和电路
4.5    芯片术语
4.6    晶圆测试
4.7    集成电路的封装
4.8    小结
4.9    关键概念和术语
习题
参考文献
第5章    污染控制
5.1    简介
5.2    问题
5.3    污染源
5.4    洁净室的建设
5.5    洁净室的物质与供给
5.6    洁净室的维护
5.7    晶片表面清洗
5.8    关键概念和术语
习题
参考文献
第6章    工艺良品率
6.1    良品率测量点
6.2    累积晶圆生产良品率
6.3    晶圆生产良品率的制约因素
6.4    晶圆电测良品率要素
6.5    封装和最终测试良品率
6.6    整体工艺良品率
6.7    关键概念和术语
习题
参考文献
第7章    氧化
7.1    二氧化硅层的用途
7.2    热氧化机制
7.3    热氧化方法
7.4    水平炉管反应炉
7.5    垂直炉管反应炉
7.6    快速升温反应炉
7.7    快速加热工艺
7.8    高压氧化
7.9    氧化工艺
7.10    阳极氧化
7.11    热氮化
7.12    关键概念和术语
习题
参考文献
第8章    基本光刻工艺流程—从表面准备到曝光
8.1    简介
8.2    光刻蚀工艺概述
8.3    光刻10步法
8.4    基本的光刻胶化学
8.5    光刻胶的表现要素
8.6    正胶和负胶的比较
8.7    光刻胶的物理属性
8.8    光刻工艺
8.9    表面准备
8.10  涂光刻胶
8.11  软烘焙
8.12  对准和曝光
8.13  对准系统比较
8.14  关键概念和术语
习题
参考文献
第9章    基本光刻工艺流程—从曝光到最终检验
9.1    显影
9.2    硬烘焙
9.3    显影检验
9.4    刻蚀
9.5    湿法刻蚀
9.6    干法刻蚀
9.7    光刻胶的去除
9.8    最终目检
9.9    光刻版制作
9.10  小结
9.11  关键概念和术语
习题
参考文献
第10章    高级光刻工艺
10.1    ULSI/VLSI集成电路图形处理过程中存在的问题
10.2    光学系统分辨率控制
10.3    其他曝光问题
10.4    掩膜版薄膜
10.5    晶圆表面问题
10.6    防反射涂层
10.7    平整化
10.8    先进光刻胶工艺
10.9    化学机械研磨小结
10.10  改进刻蚀工艺
10.11  自对准结构
10.12  刻蚀轮廓控制
10.13  光学光刻的末日到来了吗
10.14  关键概念和术语
习题
参考文献
第11章    掺杂
11.1    结的定义
11.2    掺杂区的形成
11.3    掺杂区和结的扩散形成
11.4    扩散工艺的步骤
11.5    淀积
11.6    推进氧化
11.7    离子注入的概念
11.8    离子注入系统
11.9    离子注入区域的杂质浓度
11.10  离子注入层的评估
11.11  离子注入的应用
11.12  掺杂前景展望
11.13  关键概念和术语
习题
参考文献
第12章    淀积
12.1    简介
12.2    化学气相淀积基础
12.3    CVD的工艺步骤
12.4    CVD系统分类
12.5    常压CVD系统
12.6    低压化学气相淀积
12.7    增强型等离子体
12.8    气相外延
12.9    分子束外延
12.10  金属有机物CVD
12.11  淀积膜
12.12  淀积的半导体膜
12.13  外延硅
12.14  多晶硅和非晶硅淀积
12.15  SOS和SOI
12.16  绝缘体和绝缘介质
12.17  导体
12.18  关键概念和术语
习题
参考文献
第13章    金属淀积
13.1    简介
13.2    单一导体层金属
13.3    多层金属导体框架
13.4    导体
13.5    金属薄膜的用途
13.6    淀积方法
13.7    真空泵
13.8    小结
13.9    关键概念和术语
习题
参考文献
第14章    工艺和器件评估
14.1    简介
14.2    晶圆的电性测量
14.3    层厚的测量
14.4    结深
14.5    关键尺寸和线宽测量
14.6    污染物和缺陷检测
14.7    总体表面特征
14.8    污染认定
14.9    器件电学测量
14.10  关键概念和术语
习题
参考文献
第15章    晶圆加工中的商务因素
15.1    制造和工厂经济
15.2    晶圆制造的成本
15.3    设备
15.4    所有权成本
15.5    自动化
15.6    工厂层次的自动化
15.7    设备标准
15.8    统计制程控制
15.9    库存控制
15.10  生产线组织
15.11  关键概念和术语
习题
参考文献
第16章    半导体器件和集成电路的形成
16.1    半导体器件的生成
16.2    集成电路的形成
16.3    超导体
16.4    微电子机械系统
16.5    关键概念和术语
习题
参考文献
第17章    集成电路的类型
17.1    简介
17.2    电路基础
17.3    集成电路的类型
17.4    晶圆的比例集成
17.5    下一代产品
17.6    关键概念和术语
习题
参考文献
第18章    封装
18.1    简介
18.2    芯片的特性
18.3    封装功能和设计
18.4    封装操作工艺的概述
18.5    封装工艺
18.6    封装工艺流程
18.7    封装-裸芯片策略
18.8    封装设计
18.9    封装类型和技术小结
18.10  关键概念和术语
习题
参考文献
术语表

《芯片制造——半导体工艺制程实用教程》－译 者 序

   本书的译者是来自摩托罗拉（中国）电子有限公司天津半导体集成制造中心的20几位资深工程师。他们中很多人持有国内知名大学的工学硕士学位，并在半导体前段和后段制造厂从业近10年，其中多人有在海外世界级先进技术的芯片厂工作和培训的经历，是中国最早的半导体从业人员，其理论和实践知识兼备。他们自愿组成团队翻译此书，在紧张忙碌的工作之余，利用业余时间完成了全书的翻译工作，其初衷是把这本优秀的综合介绍半导体工业工艺与制造技术的书籍介绍给国内的读者，也希望谨此为中国的半导体制造工业的发展做些微薄的贡献。
    全书共分18章，赵树武为翻译小组组长，在全书的翻译过程中做了大量的组织协调工作，并为中译本作序。其中第1章和第9章由于世恩翻译，第2章由马法军翻译，第3章由吴红东翻译，第4章由于雷翻译，第5章由龚平和于力翻译，第6章由刘海龙翻译，第7章由陈松翻译，第8章由李宝刚翻译，第10章由徐宏翻译，第11章由黄小锋翻译，第12章由曾庆成翻译，第13章由赵彬和樊新军翻译，第14章由尹娟毅翻译，第15章由朱践知翻译，第16章由于成飞翻译，第17章由闰智勇翻译，第18章由穆泓毅翻译。术语部分由李振林和朱践知翻译。译本改正了原书中的一些印刷错误，对部分需要商榷的地方和译者在原著基础上进一步解释的内容，以“译者注”标明。全书由许学颖进行校订。由于受译者水平和时间的限制，译本难免存在不妥之处，恳请广大读者批评指正。
    如果读者希望了解更多的半导体行业相关的技术和知识，并乐于与译者进行更深入的探讨，欢迎通过以下的联系方式与译者联系，共同切磋交流。
    中 文 版 序
    时下的中国半导体工业正如中国稳步发展的经济的环境一样，其势头锐不可挡。 世界半导体的设计及制造中心正以非常快的速度向中国大陆转移。有关专家预测：中国的芯片市场将继续以非常快的速度增长。诱人的市场前景、低廉的劳动成本和丰富的原材料将刺激全球电子产品制造商不断地把生产设备向中国转移，从而进一步加快中国半导体工业的发展。在半导体工业这一高科技领域中从业人员一定要具备相当的专业素质才能立于不败之地。
    目前，在国内市场，综合介绍半导体工艺制作流程的书籍非常少。本书是一部综合介绍半导体工业非常实用的专业书籍。其英文版在半导体业界享有很高的声誉，被列为业界最畅销的书籍之一。其作者Peter Van Zant先生在半导体行业有相当的知名度。这本书很完善地介绍了被称为技术创新脊梁的行业，半导体工业，其介绍范围包含了整个半导体工艺制程，从原材料硅片的制作到已完成封装测试的集成电路器件的工艺。从1984年第一版出版以来，本书已再版三次，并且每次再版都会将最新的制造技术融入到新版本中。
    本书采用了直截了当的介绍方式，避免介绍繁杂的数学理论，非常适用于培训、教学和自学，专门为各类半导体专业人员量身定制。本书为方便半导体业界以外人士的阅读，内容中也包含了对理论基础知识、半导体工业的历史，以及最新半导体技术的详细描述。
    从本书中，读者可以通过阅读作者通俗易懂的语言了解半导体制造工艺的各个阶段，如测试、制造流程、商用集成电路类型以及封装种类。
    另外，本书作者Peter Van Zant先生特意随每一章节安排了知识测试和复习总结纲要，使本书内容更实用、更适用于自学。当阅读到本书的最后一页合卷回首时，将一定会对半导体科技中所有重要的问题和工艺、材料以及方法有了很深的理解，不管是在亚原子水平上还是在大规模的工业制造中。
    赵树武
    2004年于天津
    前        言
    在1984年时，我几乎没有想到过本书会出它的第四版。在McGraw-Hill 出版社和我的编辑 Steve Chapman的支持和引导下，新的一版终于和读者见面了。读者注意到新版的更新速度比其他大部分技术书籍通常的更新速度要快。对于芯片专业人士和观察者来讲，其原因是显而易见的：这一工业的技术发展的步伐是在变快而不是变慢。
    我尽量把上一版中过时的、次要的描述去掉，以新的描述取而代之。铜技术和多层金属的到来催生了一系列的新工艺。正如在前三版中指出的，有一天，光学成像会被其他技术所代替。尽管这是一个真实的描述，但是聪明的工程师们一直在继续用光学技术做出越来越小的图形。总有一天，我会把成像技术从本书中删除，但是可能不会很快。
    章节内容基本上和以前的版本一样，除了把“芯片制造概述”一节安排到第4章。这一变化的目的是使读者在开始进入专门工艺章节前，先有对基本工艺的了解。
    半导体工业协会报告说，在不久的将来，半导体工业会生产出相当于地球上每人拥有十亿个晶体管。基于这样的增长速度，我们可以预见到半导体工业还会有好多年的发展。与此同时，集成电路生产和半导体工艺中的物理、化学和电子学依然有效，并且在第四版中，我们继续关注这些基本理论。
    要感谢半导体服务的Anne Miller，Jim Hayes顾问和Portland社区大学的David Hata，是他们为本书提供了新的材料和建议。
    还要感谢Pro-Image公司的 Lucy Luckenbaugh，她对此版的编辑提供了帮助，并对我未能按时交稿表现出极大的耐心。
    Peter Van Zant
    Grass Valley，加州