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锗化硅 2.12 衬底工程 2.13 铁电材料 2.14 金刚石半导体 2.15 工艺化学品 2.16 物质的状态 2.17 物质的性质 2.18 压力和真空 2.19 酸、 碱和溶剂 2.20 化学纯化和清洗 习题 参考文献 第3章 晶体生长与硅晶圆制备 3.1 引言 3.2 半导体硅制备 3.3 晶体材料 3.4 晶体定向 3.5 晶体生长 3.6 晶体和晶圆质量 3.7 晶圆准备 3.8 切片 3.9 晶圆刻号 3.10 磨片 3.11 化学机械抛光 3.12 背面处理 3.13 双面抛光 3.14 边缘倒角和抛光 3.15 晶圆评估 3.16 氧化 3.17 包装 3.18 工程化晶圆（衬底） 习题 参考文献 第4章 晶圆制造和封装概述 4.1 引言 4.2 晶圆生产的目标 4.3 晶圆术语 4.4 芯片术语 4.5 晶圆生产的基础工艺 4.6 薄膜工艺 4.7 晶圆制造实例 4.8 晶圆中测 4.9 集成电路的封装 4.10 小结 习题 参考文献 第5章 污染控制 5.1 引言 5.2 污染源 5.3 净化间的建设 5.4 净化间的物质与供给 5.5 净化间的维护 5.6 晶片表面清洗 习题 参考文献 第6章 生产能力和工艺良品率 6.1 引言 6.2 良品率测量点 6.3 累积晶圆生产良品率 6.4 晶圆生产良品率的制约因素 6.5 封装和最终测试良品率 6.6 整体工艺良品率 习题 参考文献 第7章 氧化 7.1 引言 7.2 二氧化硅层的用途 7.3 热氧化机制 7.4 氧化工艺 7.5 氧化后评估 习题 参考文献 第8章 十步图形化工艺流程——从表面 制备到曝光 8.1 引言 8.2 光刻工艺概述 8.3 光刻十步法工艺过程 8.4 基本的光刻胶化学 8.5 光刻胶性能的要素 8.6 光刻胶的物理属性 8.7 光刻工艺： 从表面准备到曝光 8.8 表面准备 8.9 涂光刻胶（旋转式） 8.10 软烘焙 8.11 对准和曝光 8.12 先进的光刻 习题 参考文献 第9章 十步图形化工艺流程——从显影到最终检验 9.1 引言 9.2 硬烘焙 9.3 刻蚀 9.4 湿法刻蚀 9.5 干法刻蚀 9.6 干法刻蚀中光刻胶的影响 9.7 光刻胶的去除 9.8 去胶的新挑战 9.9 最终目检 9.10 掩模版的制作 9.11 小结 习题 参考文献 第10章 下一代光刻技术 10.1 引言 10.2 下一代光刻工艺的挑战 10.3 其他曝光问题 10.4 其他解决方案及其挑战 10.5 晶圆表面问题 10.6 防反射涂层 10.7 高级光刻胶工艺 10.8 改进刻蚀工艺 10.9 自对准结构 10.10 刻蚀轮廓控制 习题 参考文献 第11章 掺杂 11.1 引言 11.2 扩散的概念 11.3 扩散形成的掺杂区和结 11.4 扩散工艺的步骤 11.5 淀积 11.6 推进氧化 11.7 离子注入简介 11.8 离子注入的概念 11.9 离子注入系统 11.10 离子注入区域的杂质浓度 11.11 离子注入层的评估 11.12 离子注入的应用 11.13 掺杂前景展望 习题 参考文献 第12章 薄膜淀积 12.1 引言 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（LPCVD） 12.7 原子层淀积 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 在硅上生长砷化镓 12.17 绝缘体和绝缘介质 12.18 导体 习题 参考文献 第13章 金属化 13.1 引言 13.2 淀积方法 13.3 单层金属 13.4 多层金属设计 13.5 导体材料 13.6 金属塞 13.7 溅射淀积 13.8 电化学镀膜 13.9 化学机械工艺 13.10 CVD金属淀积 13.11 金属薄膜的用途 13.12 真空系统 习题 参考文献 第14章 工艺和器件的评估 14.1 引言 14.2 晶圆的电特性测量 14.3 工艺和器件评估 14.4 物理测试方法 14.5 层厚的测量 14.6 栅氧化层完整性电学测量 14.7 结深 14.8 污染物和缺陷检测 14.9 总体表面特征 14.10 污染认定 14.11 器件电学测量 习题 参考文献 第15章 晶圆制造中的商业因素 15.1 引言 15.2 晶圆制造的成本 15.3 自动化 15.4 工厂层次的自动化 15.5 设备标准 15.6 统计制程控制 15.7 库存控制 15.8 质量控制和ISO 9000认证 15.9 生产线组织架构 习题 参考文献 第16章 形成器件和集成电路的 介绍 16.1 引言 16.2 半导体器件的形成 16.3 可替换MOSFET按比例缩小的挑战 16.4 集成电路的形成 16.5 Bi MOS 16.6 超导体 习题 参考文献 第17章 集成电路的介绍 17.1 引言 17.2 电路基础 17.3 集成电路的类型 17.4 下一代产品 习题 参考文献 第18章 封装 18.1 引言 18.2 芯片的特性 18.3 封装功能和设计 18.4 引线键合工艺 18.5 凸点或焊球工艺示例 18.6 封装设计 18.7 封装类型和技术小结 习题 参考文献 术语表 內容試閱： 译 者 序 2014年6月24日国务院在北京正式发布《国家集成电路产业发展推进纲要》， 这是继2000年国务院18号文件《鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策》和2011年国务院4号文件《关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》后， 国家对集成电路产业支持最重要的政策。这也充分说明电子产品已成为国民经济的支柱产业， 半导体集成电路和器件正是这一产业的核心。制造半导体集成电路和器件的技术也是衡量国家科技发展水平的重要标志之一。 本书是一部介绍半导体集成电路和器件的专业书籍。除了讨论从半导体材料制备到最终产品封装、 测试的生产技术全过程， 还在第15章介绍了制造过程中的经济成本方面的内容。 随着集成电路技术和产品的快速发展， 作者Peter Van Zant先生在本书的第六版中新增了产业界的最新成果和进展， 在章节顺序方面也做了一些调整。本书的特点是简洁明了和通俗易懂， 并在每章后配备了习题， 适合作为培训和教学的教材。 书中也有不符合一般写作规范之处， 例如未将图和表分别标识， 将表全都作为插图处理， 甚至公式和化学反应式也一并作为插图， 为了尊重原版， 在此并未重新整理。 由于译者水平和时间紧促， 译文中的错误在所难免， 敬请广大读者批评指正。 感谢电子工业出版的马岚老师推荐我做该书翻译工作。感谢我的爱人刘静给予的支持。 韩郑生 中国科学院微电子研究所 2014年于北京 前 言 本书第一版前言曾提到：“随着半导体产业在经济中变得越来越重要，越来越多的人将加入这个行业。我的目标是使微芯片制造满足他们的需求。” 事实上，半导体产业已经成为一个重要的国际产业部分。半导体材料和设备产业的发展已成为重要的产业部分。本版遵循第一版的目标，服务于晶圆制造工作者的培训需求，包括生产工人、技术人员、材料和设备领域的专业人士或工程师。 第六版保留了在现代半导体工业中复杂的制造材料和工艺方面的物理、化学和电子基础。它已经从20世纪60年代简单的实验室生产线发展成最先进的工艺流程。不是每个工艺流程都能用文字详细介绍的。本书解释了用于图形化、掺杂和薄膜步骤的流行技术。本书的目的是让读者获得足够的知识， 并能够及时了解新的工艺和设备。 感谢Anne Miller和Michael Hynes博士在半导体业务方面极具价值的投入，以及Yield工程系统的创始人及总裁Bill Moffat， 还包括非凡的工艺工程师Don Keenan先生。 还要感谢高级编辑Michael和其他在麦格劳希尔（McGrawHill）公司工作的人员的支持与指导。感谢Cenveo出版服务部的经理Sheena Uprety和文字编辑Ragini Pandey将我的手稿编辑成书。 当然，还要感谢永远支持我的极具耐心的妻子Mary DeWitt。正是她帮我编辑本书第一版， 给了我写作后续每一个版本的勇气，并且本书最新版本也经过了她严谨的审校。 Peter Van Zant 作 者 简 介 Peter Van Zant有很长的从事半导体行业的履历。他开始在美国纽约州IBM的一个研究部门工作， 并经由得克萨斯州达拉斯的德州仪器（TI）， 迈向他的硅谷之路。在硅谷， 他先后在美国国家半导体（National Semiconductor）和单片存储器（Monolithic Memories）公司任晶圆制造工艺工程和管理职位。他曾在加利福尼亚州洛杉矶的山麓学院（Foothill College）任讲师， 讲授半导体课程和针对初始工艺工程师的高级课程。Peter和他的妻子Mary DeWitt后来成立了半导体晶圆制造服务公司， 这是个晶圆制造导向的培训和咨询公司。随后， 他撰写和出版了本书第一版， McGrawHill出版了后续所有版本。Peter和Mary后来出售了这个公司并搬到内华达Sierra山麓， 在那里他创立了Peter Van Zant联营公司， 为产业和法律行业提供咨询服务。Peter还任过两期内华达州主管， 目前正在为Sierra保护组织提供咨询。 致 谢 本书献给我的儿子和他们的家庭： Patrick和他的妻子Cindy King及我的孙女Rebecca； Jeffrey， 我徒步旅行和冒险的伙伴； Stephen和他的妻子Antionetee McKinnley， 以及我的孙女Kristina和孙子Kyle。 他们是我半导体职业生涯的一部分， 从纽约州的IBM开始， 到得克萨斯州的德州仪器， 再到定居硅谷的高科技中心。他们和我共同分享了这个行业的成就， 也不得不忍受我由于倒班、 到世界各个半导体产业中心出差而缺席的周末。

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