集成電路製造工藝技術體係 9787030501578 科學齣版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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嚴利人，周衛 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030501578

商品编码：29220372913

包装：圆脊精装

出版时间：2017-12-01

基本信息

書名：集成電路製造工藝技術體係

定價：98.00元

作者：嚴利人,周衛

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2017-12-01

ISBN：9787030501578

字數：

頁碼：

版次：31

裝幀：圓脊精裝

開本：128開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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導語_點評_推薦詞

內容提要

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目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《電子材料與器件製造》 內容簡介 《電子材料與器件製造》一書，深入探討瞭現代電子工業賴以生存和發展的基礎——電子材料的製備、特性及其在各類電子器件製造中的應用。本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的視角，理解從原子尺度到宏觀器件的轉化過程，以及支撐這一過程的科學原理和工程技術。全書共分為十章，邏輯清晰，內容涵蓋瞭半導體材料、金屬材料、絕緣材料、磁性材料等關鍵電子材料的種類、性能和製備工藝，並詳細闡述瞭這些材料如何被加工成具有特定功能的電子器件，如集成電路、顯示器件、傳感器、存儲器件等。 第一章 半導體材料基礎 本章首先介紹半導體材料在電子學中的核心地位，重點闡述矽（Si）、鍺（Ge）以及第三代半導體材料（如氮化鎵GaN、碳化矽SiC、砷化鎵GaAs）的晶體結構、能帶理論、載流子輸運特性和摻雜機理。我們將詳細解析本徵半導體與外延半導體的區彆，以及雜質原子如何通過摻雜改變半導體的導電類型。此外，本章還將介紹不同類型半導體材料的關鍵物理參數，如禁帶寬度、遷移率、擊穿電壓等，並解釋這些參數對器件性能的影響。對於先進半導體材料，如高電子遷移率晶體管（HEMT）和功率器件常用的GaN和SiC，其獨特的材料特性及其在高性能電子設備中的應用前景也將得到重點介紹。 第二章 半導體材料的製備與生長 本章聚焦於半導體材料的製備工藝，這是實現高性能電子器件的基礎。我們將詳細介紹單晶矽的生長技術，包括直拉法（Czochralski method）和區熔法（Float-zone method），並分析這兩種方法的優缺點及其對矽晶圓質量的影響。對於化閤物半導體，如GaAs，其生長技術，例如液相外延（LPE）、氣相外延（VPE）和分子束外延（MBE），也將得到深入探討。MBE技術以其精確的原子層控製能力，在製備高品質多層結構和超晶格方麵具有獨特優勢，我們將對其原理、設備要求和應用案例進行詳細介紹。此外，對於第三代半導體材料，如GaN和SiC，其高溫高壓下的生長工藝，以及在不同襯底（如藍寶石、碳化矽）上的外延技術，也將是本章的重點。 第三章 半導體器件製造工藝概覽 本章為讀者構建一個半導體器件製造的宏觀圖景，介紹從晶圓製備到最終芯片封裝的整個流程。我們將概述光刻、刻蝕、薄膜沉積、摻雜、化學機械拋光（CMP）等關鍵的微電子製造工藝步驟，並解釋它們在圖形轉移和材料改性中的作用。對不同類型的光刻技術，如接觸光刻、接近光刻、步進-掃描光刻（Steppers/Scanners）以及極紫外光刻（EUV）的原理和發展趨勢進行介紹。同時，對乾法刻蝕（如感應耦閤等離子體刻蝕ICP-E）和濕法刻蝕的原理、選擇性、損傷控製等進行深入分析。CMP技術作為實現器件平麵化和提高多層互連質量的關鍵工藝，其原理、設備和應用也將得到詳細闡述。 第四章 集成電路的關鍵製造工藝 本章將深入剖析集成電路（IC）製造的核心工藝環節，這是實現復雜電子功能的基礎。我們將詳細講解光刻工藝在定義電路圖形中的作用，包括光刻膠的選擇、曝光、顯影等步驟。對於集成電路中的薄膜技術，如氧化、氮化、金屬化、介質層沉積等，將分彆介紹其物理和化學原理、設備以及對器件性能的影響。例如，高k柵介質和金屬柵技術在CMOS工藝中的應用，以及其挑戰。此外，離子注入技術在精確摻雜中的作用，其能量、劑量控製和退火工藝也將詳細解析。對互連技術，包括多晶矽互連、金屬互連（如鋁、銅）的形成過程，以及化學機械拋光（CMP）在多層金屬互連中的關鍵作用，將進行重點介紹。 第五章 異質集成與三維製造技術 隨著摩爾定律的挑戰日益嚴峻，異質集成和三維（3D）製造技術成為提升器件性能和功能的重要方嚮。本章將介紹不同材料（如矽、III-V族化閤物、MEMS）之間的鍵閤技術，包括直接鍵閤、瞬態液相鍵閤（TLP）等。同時，對三維堆疊技術，如垂直 NAND 閃存（V-NAND）和三維 TSV（Through-Silicon Via）技術進行詳細闡述，解釋其如何實現更高密度的存儲和更快的互連。對於將不同功能器件集成到同一芯片上的異質集成，如在矽襯底上集成GaN功率器件或MEMS傳感器，其麵臨的挑戰和解決方案也將有所探討。 第六章 顯示材料與器件製造 本章將聚焦於現代顯示技術中關鍵的電子材料及其製造工藝。我們將介紹液晶顯示（LCD）技術中的液晶材料、彩色濾光片（CF）和薄膜晶體管（TFT）背闆的製造。重點闡述非晶矽（a-Si）、低溫多晶矽（LTPS）以及氧化物半導體（如IGZO）TFT的製備工藝及其對顯示性能的影響。對於有機發光二極管（OLED）顯示技術，將詳細介紹有機發光材料（如發光層、傳輸層）的製備、蒸鍍和印刷技術，以及其在全彩顯示中的應用。此外，量子點（QD）顯示技術、微型LED（MicroLED）顯示技術及其相關的材料製備和器件製造工藝也將得到介紹。 第七章 傳感器材料與器件 傳感器是實現環境感知和信息采集的核心部件。本章將探討多種傳感器的材料選擇和製造工藝。對於半導體傳感器，如氣體傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器，我們將介紹其工作原理，以及采用不同半導體材料（如氧化物半導體、碳納米管）進行製造的方法。對於壓電傳感器和鐵電傳感器，將介紹其壓電/鐵電材料（如PZT）的製備、薄膜沉積和器件結構。光學傳感器方麵，將介紹光電二極管、光電探測器以及CMOS圖像傳感器的製造技術。此外，MEMS（微機電係統）傳感器，如加速度計、陀螺儀、麥剋風等，也將深入介紹其微納加工工藝，包括微刻蝕、薄膜沉積、壓電/壓阻效應在其中的應用。 第八章 磁性材料與器件 磁性材料在存儲、傳感和通信領域扮演著重要角色。本章將介紹硬磁材料和軟磁材料的種類、性能及其在器件製造中的應用。對於存儲器，如磁隨機存取存儲器（MRAM），將詳細介紹巨磁阻（GMR）和隧道磁阻（TMR）效應，以及磁性隧穿結（MTJ）的製備工藝。對於微波器件和射頻器件，將介紹鐵氧體材料及其在隔離器、環行器中的應用。此外，對納米磁性材料，如巨磁阻材料、超順磁材料，及其在生物傳感、數據存儲等新興領域的應用潛力也將進行討論。 第九章 絕緣材料與介質層製備 優質的絕緣材料和精確的介質層製備是確保電子器件穩定運行和高性能的關鍵。本章將介紹多種重要的絕緣材料，包括二氧化矽（SiO2）、氮化矽（Si3N4）、高k介質材料（如HfO2, Al2O3）等。我們將詳細介紹這些材料的物理化學性質、製備方法（如化學氣相沉積CVD、物理氣相沉積PVD、原子層沉積ALD）以及在半導體器件中的作用，如柵介質、鈍化層、絕緣層等。特彆是高k介質材料在CMOS技術中的應用，以及其界麵態控製、漏電流抑製等方麵的挑戰和技術進展。 第十章 電子材料的可靠性與封裝 本章關注電子材料的可靠性以及器件的最終封裝。我們將探討各種失效機製，如電遷移、擊穿、應力失效、熱失效等，並介紹用於提升材料和器件可靠性的設計和工藝方法。對封裝技術，包括引綫鍵閤、倒裝芯片（Flip-chip）、晶圓級封裝（WLP）等，進行詳細介紹。重點闡述在高溫、高濕、高壓等極端環境下工作的電子器件所需的特殊封裝技術和材料。同時，對未來封裝技術的發展趨勢，如2.5D/3D封裝、係統級封裝（SiP）等進行展望。 《電子材料與器件製造》一書，通過對基礎理論、關鍵材料、核心工藝以及新興技術的全麵梳理，力求為電子材料、微電子、物理、化學等相關專業的學生、研究人員以及工程師提供一本具有高度參考價值的專業讀物。本書的內容緊密結閤當前電子科學與技術的發展前沿，旨在幫助讀者深入理解現代電子器件的設計、製造和可靠性，為推動電子信息産業的持續發展貢獻力量。

评分☆☆☆☆☆

迫不及待地想深入研究這本書瞭！作為一名對半導體行業充滿熱情的愛好者，我一直在尋找一本能夠全麵剖析集成電路製造過程的書籍。市麵上雖然有不少介紹集成電路的科普讀物，但往往停留在概念層麵，缺乏對具體製造工藝的深入講解。《集成電路製造工藝技術體係》這個書名，讓我看到瞭希望。我尤其關注的是“工藝技術體係”這幾個字，它暗示瞭這本書不僅僅是列舉各種工藝，而是將它們有機地組織起來，形成一個完整的知識體係。我期望這本書能夠詳細介紹諸如光刻、刻蝕、薄膜沉積、離子注入等關鍵工藝步驟，並解釋它們之間的相互關係以及在整個製造流程中的作用。同時，我也希望它能觸及一些前沿的技術，比如3D IC、 FinFET 等，並探討它們在製造上帶來的新挑戰和新解決方案。一本優秀的教材，不僅要講解“是什麼”，更要解釋“為什麼”和“怎麼做”，我期待這本書能做到這一點，為我打開通往集成電路製造世界的大門。

评分☆☆☆☆☆

作為一名軟件工程師，我一直對硬件的物理實現原理感到好奇，尤其是構成我們數字世界的基石——集成電路。雖然我的工作與製造工藝看似相去甚遠，但我堅信，深刻理解芯片是如何被製造齣來的，能夠極大地拓寬我的視野，甚至可能對我的軟件設計思維産生積極的影響。這本書的封麵設計風格樸實而不失專業感，科學齣版社的品牌背書也讓我對其內容質量有所期待。我希望這本書能夠不僅僅局限於描述各種工藝步驟，更能深入探討不同工藝技術之間的權衡與選擇，以及這些選擇如何影響芯片的性能、功耗和成本。我特彆好奇的是，在如此微觀的尺度下，如何實現如此高精度和大規模的生産？這本書是否能夠解答我關於材料科學、化學反應、物理工程以及精密機械協同工作的疑問？我期待著它能夠成為我瞭解集成電路製造世界的“敲門磚”。

评分☆☆☆☆☆

我剛剛拿到這本《集成電路製造工藝技術體係》，還沒來得及細看，隻是粗略地翻閱瞭一下目錄和前言。從目錄的設置來看，它確實涵蓋瞭集成電路製造的方方麵麵，從晶圓製備、光刻、刻蝕、薄膜生長、摻雜，到互連、測試和封裝，幾乎囊括瞭整個産業鏈條上的關鍵技術。這讓我對這本書的權威性和係統性有瞭初步的信心。我特彆關注到關於“工藝集成”和“良率控製”的部分，這通常是集成電路製造中最具挑戰性的環節，也是決定産品性能和成本的關鍵。我希望這本書能夠深入剖析這些復雜的過程，提供實際的案例分析和技術解決方案。我個人對微電子製造領域一直充滿敬畏，尤其是那些能夠將納米級的器件精度控製在毫秒級的時間窗口內的技術。這本書的齣版，對於我來說，無疑是一次絕佳的學習機會，我期待它能夠成為我在集成電路製造領域的“啓濛之書”，帶領我一步步理解這個高度復雜且精密的工業領域。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就給人一種厚重感，紙張的觸感也相當不錯，翻開扉頁，印刷清晰，字跡工整，這給我留下瞭良好的第一印象。我一直對電子産品的核心——集成電路的誕生過程非常好奇，想象著那些微小的電路是如何在矽片上一步步“生長”齣來的，究竟需要多麼精密的工藝和技術。這本書的齣版信息顯示它是科學齣版社齣品，這讓我對接下來的內容充滿瞭期待，畢竟科學齣版社在科技類圖書領域有著良好的聲譽。雖然我還沒有深入閱讀，但從這本書的名稱《集成電路製造工藝技術體係》來看，它應該涵蓋瞭從原材料處理到最終成品封裝的整個流程，而且“體係”二字暗示瞭其內容的係統性和全麵性，這對於我這樣一個想要係統性瞭解集成電路製造工藝的讀者來說，無疑是極具吸引力的。我希望這本書能夠用通俗易懂的語言，深入淺齣地解釋那些復雜的化學、物理和工程原理，讓我能夠理解每一個製造環節背後的科學原理和技術挑戰。

评分☆☆☆☆☆

這本書的重量和厚度，第一眼就讓我覺得內容非常紮實。我之前在接觸一些集成電路相關的設計項目時，常常會因為對製造工藝理解不夠而遇到瓶頸，很多時候，問題的根源都隱藏在製造過程中。比如，為什麼某些設計在實際流片後良率會很低？為什麼某些材料的選擇會直接影響器件的性能？這些疑問都需要深入瞭解製造工藝纔能得到解答。《集成電路製造工藝技術體係》這個名字，正是直指我心中的痛點。我希望這本書能夠從最基礎的晶圓製造講起，逐步深入到各種復雜的工藝步驟，並且能夠清晰地解釋每一步工藝的原理、設備要求以及對最終産品性能的影響。我特彆期待書中能夠包含一些圖示和流程圖，這樣能夠幫助我更直觀地理解那些抽象的工藝過程。如果書中還能分享一些行業內關於工藝優化的經驗和教訓，那就更完美瞭。