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第1章　半导体芯片制造综述 2

1.1　概述 2

1.2　半导体芯片 2

1.3　摩尔定律 2

第一部分　半导体基础介绍及基本原材料 2

1.4　芯片的设计 3

1.5　芯片生产的环境 3

1.6　芯片的生产 3

参考文献 9

2.2　集成电路的类型 10

2.3　p-n结 10

2.1　概述 10

第2章　集成电路设计 10

2.4　晶体管 11

2.5　集成电路设计 13

2.6　集成电路设计的未来走向及问题 14

参考文献 15

第3章　半导体制造的硅衬底 16

3.1　概述 16

3.2　硅衬底材料的关键特性 16

3.3　硅晶圆制造基础 17

3.4　硅衬底材料 18

3.5　硅衬底制造中的关键问题和挑战 25

3.6　结论 27

参考文献 27

第4章　铜和低k介质及其可靠性 29

4.1　概述 29

4.2　铜互连技术 30

4.3　低k介质技术 33

4.4　铜／低K介质的可靠性 35

参考文献 38

第5章　硅化物形成基础 40

5.1　概述 40

5.2　硅上工艺基础 41

5.3　未来趋势和纳米级硅化物的形成 45

5.4　结论 46

参考文献 46

第6章　等离子工艺控制 48

6.1　概述 48

6.2　等离子体的产生和工艺控制的基本原理 48

6.3　工艺控制和量测 53

6.4　干法刻蚀的特性 59

6.5　未来趋势和结论 60

参考文献 60

第7章　真空技术 63

7.1　真空技术概述 63

7.2　测量低气压压力的方法 64

7.3　产生真空的方法 66

7.4　真空系统的组成部件 68

7.5　泄漏探测 69

7.6　真空系统设计 69

7.7　未来趋势和结论 72

补充读物 72

信息资源 72

第8章　光刻掩膜版 73

8.1　概述 73

8.2　光刻掩膜版基础 73

8.3　光刻掩膜版生产设备 75

8.4　运转、经济、安全及维护的考虑 76

8.5　未来趋势与结论 76

参考文献 78

第二部分　晶圆处理 80

第9章　光刻 80

9.1　光刻工艺 80

9.2　光学光刻成像 85

9.3　光刻胶化学 92

9.4　线宽控制 96

9.5　光刻的局限性 98

补充读物 99

10.1　概述 100

第10章　离子注入和快速热退火 100

10.2　离子注入系统的组成部分 101

10.3　后站结构 106

10.4　关键工艺和制造问题 106

10.5　离子注入的资源 110

参考文献 110

第11章　湿法刻蚀 112

11.1　概述 112

11.2　含HF的化学刻蚀剂 113

11.3　金属刻蚀 115

11.4　湿法刻蚀在混合半导体中的应用 116

11.5　湿法刻蚀的设备 117

11.6　环境、健康和安全问题 118

参考文献 118

第12章　等离子刻蚀 119

12.1　概述 119

12.2　硅衬底IC器件制造中的等离子刻蚀 122

12.3　硅衬底MEMS器件制造中的等离子刻蚀 126

12.4　III-V族混合半导体中的等离子刻蚀 132

12.5　等离子刻蚀的终点探测 136

12.6　结论 138

致谢 138

参考文献 138

13.1　物理气相淀积概述 142

13.2　PVD工艺的基本原理 142

第13章　物理气相淀积 142

13.3　真空蒸发 143

13.4　蒸发设备 145

13.5　蒸发淀积的层及其性质 147

13.6　溅射 147

13.7　溅射设备 150

13.8　溅射淀积的层 156

13.9　原子层淀积：薄膜淀积技术的新远景 157

13.10　结论与展望 158

参考文献 159

14.1　概述 160

第14章　化学气相淀积 160

14.2　原理 161

14.3　CVD系统的组成 168

14.4　预淀积与清洗 170

14.5　排除故障 171

14.6　未来趋势 172

参考文献 173

第15章　外延生长 174

15.1　概述 174

15.2　用于先进CMOS技术的硅外延 178

15.3　制造 184

15.5　外延的未来发展趋势 186

15.4　安全和环境健康 186

参考文献 187

补充读物 187

15.6　结论 187

第16章　EGD基础 188

16.1　概述 188

16.2　基本的ECD技术（电镀工作原理） 189

16.3　铜大马士革ECD工艺的优点 191

16.4　铜ECD的生产线集成 192

16.5　铜ECD工艺的其他考虑因素 193

16.6　未来趋势 194

参考文献 195

16.7　结论 195

第17章　化学机械研磨 198

17.1　CMP概述 198

17.2　常见的CMP工艺应用 199

17.3　CMP的工艺控制 201

17.4　后CMP晶圆清洗 204

17.5　常见的CMP平台与设备 205

17.6　CMP工艺废弃物管理 207

17.7　未来发展趋势与结论 208

参考文献 209

信息资源 209

18.1　湿法清洗概述与回顾 210

第18章　湿法清洗 210

18.2　典型半导体制造：湿法清洗工艺 215

18.3　湿法清洗设备技术 218

18.4　未来趋势与结论 219

参考文献 220

第三部分　后段制造 224

第19章 目检、测量和测试 224

19.1　测试设备概述 224

19.2　测试设备基础和制造自动化系统 228

19.3　如何准备、计划、规范、选择供应商和购买测试设备 249

19.4　操作、安全、校准、维护中的考虑因素 255

19.5　未来趋势和结论 258

致谢作者 263

补充读物 263

信息资源 264

第20章　背面研磨、应力消除和划片 265

20.1　概述 265

20.2　背面研磨技术 265

20.3　晶圆背面研磨机 266

20.4　划片 270

20.5　划片机 274

20.6　生产设备要求 276

20.7　晶圆减薄 277

20.8　全合一系统 281

20.9　未来技术趋势 282

补充读物 283

第21章　封装 284

21.1　概述 284

21.2　封装的演变 291

21.3　凸晶及焊盘重布技术 297

21.4　实例研究 322

21.5　光电子和MEMS封装 328

参考文献 329

补充读物 330

第22章　纳米技术和纳米制造 332

22.1　什么是纳米技术 332

第四部分　纳米技术、MEMS和FPD 332

22.2　纳米技术和生化技术 333

22.3　纳米制造：途径和挑战 333

22.4　纳米制造——不仅仅是工程和工艺 339

致谢 340

参考文献 340

第23章　微机电系统基础 341

23.1　概述 341

23.2　MEMS的技术基础 343

23.3　微机电系统制造原理 347

23.4　微机电系统的应用 361

23.5　未来的趋势 362

23.6　结论 362

参考文献 363

其他信息 364

第24章　平板显示技术和生产 365

24.1　概述 365

24.2　定义 365

24.3　平板显示的基础和原理 366

24.4　平板显示的生产工艺 372

24.5　未来趋势与结论 374

补充读物 376

第25章　特种气体和CDA系统 378

25.1　概述 378

第五部分　气体和化学品 378

25.2　半导体生产工艺的要求 379

25.3　法规的要求和其他通常要在设计中考虑的问题 380

25.4　特殊气体的分配和输送 382

25.5　执行 390

25.6　特殊气体系统的未来趋势 395

25.7　洁净干燥空气 398

25.8　结论 401

致谢 401

参考文献 401

补充读物 402

26.1　概述 403

第26章　废气处理系统 403

26.2　基本原理 405

26.3　主要组成部分 411

26.4　重要考虑因素 415

26.5　未来趋势 417

参考文献 417

第27章　PFC的去除 418

27.1　高氟碳化合物 418

27.2　减少PFC排放的策略 421

27.3　PFC去除理论 423

27.4　催化法去除 425

参考文献 429

第28章　化学品和研磨液操作系统 430

28.1　概述 430

28.2　化学品和研磨液操作系统中的要素和重要条件 431

28.3　设备 432

28.4　高纯化学品的混合 435

28.5　系统的纯度 440

28.6　CMP研磨液系统 444

28.7　结论 448

参考文献 448

第29章　操控高纯液体化学品和研磨液的部件 449

29.1　概述 449

29.2　流体操控部件的材料 450

29.4　工业检测标准和协议 452

29.3　金属杂质、总可氧化碳量和颗粒污染物 452

29.5　操控流体的部件 453

29.6　流体测量设备 458

29.7　工艺控制的应用 463

29.8　结论 465

补充读物 465

第30章　超纯水的基本原理 466

30.1　概述 466

30.2　UPW系统的单元操作 466

30.3　初始给水 467

30.4　预处理 470

30.5　初级处理 472

30.6　最终处理、抛光和配送 476

30.7　未来趋势 478

参考文献 479

第六部分　气体和化学品 482

第31章　良品率管理 482

31.1　概述 482

31.2　良品率管理定义及其重要性 483

31.3　良品率管理基本要素及良品率管理系统的执行 485

31.4　优化良品率管理系统所要考虑的问题 493

31.5　未来趋势与结论 495

补充读物 496

32.1　概述 498

第32章　自动物料搬运系统 498

32.2　AMHS的主要组成部分 499

32.3　AMHS的设计 502

32.4　运营中的考量 505

32.5　未来趋势 506

第33章　关键尺寸测量方法和扫描电镜 508

33.1　概述 508

33.2　关键尺寸测量基本概念 509

33.3　扫描电镜的基本概念 510

33.4　扫描电镜规格和选择流程 513

33.5　未来趋势与结论 516

参考文献 517

34.1　什么是六西格玛 518

第34章　六西格玛 518

34.2　六西格玛的基本强项 519

34.3　主要的DMAIC阶段 521

34.4　六西格玛设计（DFSS） 524

34.5　应用实例 526

34.6　未来趋势与结论 531

补充读物 531

第35章　高级制程控制 532

35.1　技术概况 532

35.2　高级制程控制的基本知识 532

35.3　应用 539

35.4　应用所需要考虑的事项 545

参考文献 547

35.5　未来趋势与结论 547

第36章　半导体生产厂区环境、健康和安全方面需要考虑的事项 549

36.1　概述 549

36.2　半导体制造过程中的EHS危害 549

36.3　适用于半导体制造者的EHS法规 552

36.4　遵守法规之外的期望 561

36.5　半导体工业EHS的未来走向 563

参考文献 564

信息资源 564

37.2　计划 565

第37章　芯片制造厂的计划、设计和施工 565

37.1　概述 565

37.3　设计 573

37.4　施工 580

37.5　结论 586

致谢 586

第38章　洁净室的设计和建造 587

38.1　概述 587

38.2　洁净室标准、分类和认证 587

38.3　典型洁净室 590

38.4　气流分布与模式 592

38.5　换气 593

38.6　洁净室的组成 594

38.7　空调系统的要求 595

38.8　工艺污染控制 598

38.9　振动和噪声控制 599

38.10　磁性和电磁通量 599

38.11　空气和表面静电电荷 599

38.12　生命安全 600

38.13　流体动力学计算机模拟 600

38.14　洁净室经济性 601

38.15　实践中的问题及解决方案（举例） 603

补充读物 616

信息资源 617

第39章　微振动和噪声设计 618

39.1　概述 618

39.2　测量方法和标准 619

39.3　振动和噪声源 625

39.4　地基和结构设计 626

39.5　机械／电动／工艺设计中的振动和噪声控制 630

39.6　声学设计 638

39.7　机器厂务连接 640

39.8　厂务振动检测的目的与时机 641

39.9　振动和噪声环境的老化 642

39.10　未来方向和特例 642

参考文献 643

致谢 643

第40章　洁净室环境中静电放电的控制 646

40.1　半导体洁净室中的静电电荷 646

40.2　静电在洁净室中的危害 646

40.3　静电电荷的产生 650

40.4　绝缘体和导体 651

40.5　洁净室内的静电管理 652

40.6　空气离子化对静电电荷的控制 654

40.7　静电测量 657

40.8　空气离子发生器的应用 659

参考文献 661

40.9　结论 661

第41章　气体分子污染 663

41.1　化学污染的介绍及气体分子污染的定义 663

41.2　气体分子污染的分级 664

41.3　AMC控制的考虑 665

41.4　AMC控制的执行 666

41.5　气相化学过滤器 667

41.6　干式涤气过滤器介质 668

41.7　化学过滤系统的设计 671

41.8　AMC监控 673

41.9　AMC控制的应用区域 675

41.10　AMC控制的规范和标准 676

41.11　选择一种AMC控制系统 678

41.12　最后的考虑 679

41.13　结论 681

参考文献 681

信息来源 682

第42章　半导体制造业中微粒的监测 683

42.1　概述 683

42.2　微粒检测仪的操作原理 686

42.3　详细说明一个微粒检测仪 688

42.4　关于在气体应用中的特殊考虑 689

42.5　关于在液体应用中的特殊考虑 692

42.6　污染控制的层次 696

42.7　空气传播中分子污染 700

42.8　结论 701

参考文献 702

第43章　废水中和系统 703

43.1　概述 703

43.2　水和pH值 703

43.3　应用评价 707

43.4　标准pH值调节系统的结构 709

43.5　系统优化 715

43.6　控制系统 723

43.7　用于pH值调节的化学药品 725

43.8　pH值调节在化学机械刨光（磨光）、降低金属和降低氟化物含量中的应用 729

补充读物 730

附录 731