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第1章 概述 1

1.1 集成电路的发展历程 1

1.1.1 集成电路的由来 1

1.1.2 摩尔定律之路 2

1.2 集成电路的分类 3

1.2.1 按器件导电类型分类 3

1.2.2 按器件功能分类 4

1.3 集成电路工艺基础 5

1.3.1 集成电路的材料 5

1.3.2 集成电路工艺基础 7

1.4 集成电路的生产环境 9

习题 12

第2章 半导体材料 13

2.1 晶体结构 13

2.2 晶向与晶面 13

2.3 晶体中的缺陷和杂质 15

2.3.1 晶体中的缺陷 15

2.3.2 晶体中的杂质 16

2.4 单晶硅的制备 17

2.4.1 多晶硅的制备 17

2.4.2 生长单晶硅 18

2.4.3 单晶硅性能测试 21

2.5 晶圆加工 23

2.5.1 外形整理 23

2.5.2 切片 24

2.5.3 倒角 25

2.5.4 研磨 25

2.5.5 抛光 26

2.5.6 Wafer清洗 27

习题 28

第3章 硅平面工艺流程 29

3.1 双极型集成电路工艺流程 29

3.1.1 衬底制备 30

3.1.2 生长埋层 30

3.1.3 外延生长 31

3.1.4 生长隔离区 31

3.1.5 生长基区 31

3.1.6 发射区及集电极接触区生长 32

3.1.7 形成金属互连 32

3.2 MOS工艺 32

3.3 CMOS工艺 33

3.3.1 CMOS集成电路 34

3.3.2 CMOS工艺流程 35

3.4 Bi-CMOS工艺 39

3.4.1 以CMOS工艺为基础的Bi-CMOS工艺 40

3.4.2 以双极工艺为基础的Bi-CMOS工艺 40

习题 41

第4章 薄膜的制备 42

4.1 氧化 42

4.1.1 SiO2的结构及性质 42

4.1.2 SiO2的用途 43

4.1.3 热氧化法生长二氧化硅膜 45

4.1.4 热分解淀积氧化膜 47

4.1.5 热处理 48

4.1.6 二氧化硅膜质量检测 48

4.2 化学气相淀积 51

4.3 外延生长 53

4.3.1 外延生长 53

4.3.2 外延层检测 57

4.4 物理气相淀积 59

4.4.1 蒸发 59

4.4.2 溅射 61

习题 64

第5章 光刻技术 65

5.1 光刻材料及设备 65

5.1.1 光刻胶 65

5.1.2 光刻掩膜版 67

5.1.3 曝光方式 69

5.2 光刻工艺 71

5.2.1 底膜处理 71

5.2.2 涂胶 72

5.2.3 前烘 73

5.2.4 曝光 74

5.2.5 显影 78

5.2.6 坚膜 79

5.2.7 刻蚀 79

5.2.8 去胶 80

5.3 刻蚀工艺 81

5.3.1 刻蚀性能 81

5.3.2 湿法刻蚀 83

5.3.3 干法刻蚀 84

5.4 光刻质量检测 90

5.4.1 检测内容 90

5.4.2 光刻质量分析 91

习题 92

第6章 掺杂技术 93

6.1 扩散 93

6.1.1 扩散原理与模型 93

6.1.2 扩散方法 94

6.1.3 扩散层的测量 96

6.2 离子注入 98

6.2.1 离子注入原理 98

6.2.2 离子注入设备 99

6.2.3 离子注入工艺 103

6.2.4 离子注入质量检测 105

习题 106

第7章 金属化与平坦化 107

7.1 欧姆接触 107

7.1.1 欧姆接触的形成条件 107

7.1.2 欧姆接触的制备 108

7.2 金属布线 109

7.2.1 多层金属布线 109

7.2.2 器件互连 110

7.2.3 栓塞 114

7.3 金属膜的制备 115

7.3.1 金属CVD 115

7.3.2 铜电镀 117

7.4 平坦化 117

7.4.1 传统的平坦化技术 118

7.4.2 化学机械平坦化 119

7.5 铜金属化 122

习题 124

第8章 芯片封装与装配技术 125

8.1 封装工艺 125

8.2 芯片互连 129

8.3 封装材料 134

8.3.1 Mold材料 134

8.3.2 Lead Frame材料 137

8.4 封装类型 138

8.4.1 插针式 138

8.4.2 表贴式 139

8.4.3 BGA（球栅阵列） 142

8.4.4 CSP（芯片级封装） 145

8.4.5 COB（板上芯片） 146

8.4.6 Wafer scale package（晶圆级封装） 146

8.4.7 其他 147

习题 148

附录A 术语表 149

参考文献 156