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绪论1

第1章　硅材料及衬底制备13

1.1　半导体材料的特征与属性14

1.2　半导体材料硅的结构特征14

1.3　半导体单晶制备过程中的晶体缺陷15

1.4　集成电路技术的发展和硅材料的关系19

1.5　关于半导体硅材料及硅衬底晶片的制备22

1.6.1　精馏提纯四氯化硅技术及其提纯装置24

1.6　半导体硅材料的提纯技术24

1.6.2　精馏提纯四氯化硅的基本原理25

1.7　直拉法生长硅单晶27

1.8　硅单晶的各向异性特征在管芯制造中的应用33

小结35

习题与解答36

参考文献38

第2章　外延生长工艺原理39

2.1　关于外延生长技术39

2.2.2　硅化学气相淀积外延生长反应过程的一般描述46

2.2.1 典型的水平反应器硅气相外延生长系统简介46

2.2　外延生长工艺方法概论46

2.3　常规硅气相外延生长过程的动力学原理50

2.4　常规硅气相外延生长过程的结晶学原理54

2.5　关于气相外延生长的工艺环境和工艺条件55

2.5.1 外延生长过程中的掺杂55

2.5.2 外延生长速率与反应温度的关系56

2.5.3 外延生长层内的杂质分布58

2.5.4 外延生长缺陷59

2.5.5 外延生长之前的氯化氢气相抛光61

2.5.6 典型的外延生长工艺流程62

2.5.7 工业化外延工序的质量控制63

2.6　发生在硅气相外延生长过程中的二级效应63

2.6.1 外延生长过程中基片衬底杂质的再分布效应63

2.6.2 外延生长过程中掺入杂质的再分布65

小结65

习题与解答69

参考文献70

3.1　氧化硅介质膜的基本结构72

第3章　氧化介质薄膜生长72

3.2　二氧化硅介质膜的主要性质75

3.3　氧化硅介质膜影响杂质迁移行为的内在机理75

3.4　氧化硅介质膜的热生长动力学原理79

3.5　典型热生长氧化介质膜的常规生长模式82

小结84

习题与解答91

参考文献93

第4章　半导体的高温掺杂95

4.1 固体中的热扩散现象及扩散方程97

4.2　常规高温热扩散的数学描述100

4.3　常规热扩散工艺简介103

4.4　实际扩散行为与理论分布的差异105

4.5　扩散行为的仿真及影响扩散行为的效应109

4.6　深亚微米工艺仿真系统所设置的小尺寸效应模型112

小结113

习题与解答116

参考文献118

5.1　离子注入掺杂技术的特点120

第5章　离子注入低温掺杂120

5.2　关于离子注入技术的理论描述122

5.3　关于离子注入损伤126

5.4　离子注入退火129

5.5　离子注入设备132

5.6　离子注入的工艺实现135

小结137

习题与解答142

参考文献143

第6章　薄膜气相淀积工艺144

6.1　常用的几种化学气相淀积方法145

6.1.1 常压化学气相淀积（APCVD）146

6.1.2　低压化学气相淀积（LPCVD）147

6.1.3 等离子体增强化学气相淀积（PECVD）149

6.2 晶圆CVD加工需求最多的几种介质薄膜151

6.2.1　二氧化硅（SiO2）介质薄膜151

6.2.2 多晶硅（POS）介质152

6.2.3 氮化硅（Si3N4）介质薄膜154

6.3　化学气相淀积（CVD）的安全性155

小结156

习题与解答161

参考文献162

第7章 图形光刻工艺原理163

7.1　关于光致抗蚀剂165

7.2　常规光刻工艺原理170

7.2.2 前烘171

7.2.1　涂胶171

7.2.3 曝光172

7.2.4 显影172

7.2.5 坚膜172

7.2.6 腐蚀173

7.2.7　去胶173

小结175

习题与解答178

参考文献179

8.1　集成电路掩模版的制备180

第8章　掩模制备工艺原理180

8.2　光刻掩模版设计和制备的基本过程181

8.2.1 原图绘制181

8.2.2 初缩182

8.2.3　精缩兼分步重复182

8.3 当代计算机辅助掩模制造技术183

8.3.1 原图数据处理系统183

8.3.2　版图修改185

8.3.3　版图验证185

8.3.4　版图尺寸修正186

小结188

习题与解答189

参考文献191

第9章　超大规模集成工艺192

9.1 当代微电子技术的飞速发展与技术进步192

9.2 当代超深亚微米级层次的技术特征193

9.3　超深亚微米（VDSM）层次下的小尺寸效应194

9.3.1 热载流子退化效应194

9.3.3 漏、源穿通效应195

9.3.2　短沟道效应195

9.3.4 载流子速度饱和效应196

9.4　典型的超深亚微米CMOS制造工艺196

9.5　超深亚微米CMOS工艺技术模块简介200

9.5.1 CMOS体结构中的隔离工艺模块201

9.5.2　CMOS体结构中阱结构形成工艺模块203

9.5.3　CMOS体结构中自对准硅化物形成工艺205

9.5.4 小尺寸MOS器件轻掺杂漏技术206

9.5.5 大规模集成电路多层互连技术206

9.5.6 集成电路互连表面的平坦化技术209

小结210

习题与解答212

参考文献213

第10章　芯片产业质量管理216

10.1　质量管理理论基础216

10.2　集成电路芯片产业的生产管理模式220

10.2.1 管理体制的选择220

10.2.2 管理体制的特点221

10.2.3 生产计划的管理222

10.3　集成电路芯片产业的技术管理模式225

10.4　集成电路芯片产业的质量管理228

小结230

习题与解答232

参考文献234

第11章　现代集成电路制造技术术语详解235

附录1 现代集成电路制造技术缩略语279

附表2　长度单位转换表293

附表1　常用物理常数293

附录2　常用数表293

附表3　压力单位转换表294

附表4　能量单位转换表294

附表5　力单位转换表294

附表6　净化间气体管道颜色294

附表7（a） 芯片制造常用材料的性质295

附表7（b） 芯片制造常用材料的性质295

附表8　芯片工艺线常用的清洗腐蚀剂295