集成电路制造技术
定价：￥86.00
作者： 吴汉明，高大为，程然
出版时间：2025-12
出版社：高等教育出版社
“101计划”核心教材
- 高等教育出版社
- 9787040657883
- 1版
- 16开
- 2025-12
- 590
- 工学
- 电子信息类
- 电子与信息大类
- 电子信息类
- 本科
内容简介
本书是集成电路领域本科教育教学改革试点工作（简称“101计划”）系列教材之一。本书紧扣集成电路产业发展与高端人才培养的时代需求，系统性地梳理了集成电路制造的核心工艺与前沿方向，是一本融合基础性、工程性与前瞻性的专业教材。
全书分上、下两篇，共14章，内容覆盖器件原理、制造流程、工艺集成、先进器件与存储、MEMS、系统制造协同（STCO）、虚拟仿真、良率提升等关键技术环节。上篇为1～8章，基于浙江大学12英寸CMOS成套工艺平台，详解从基础器件（BJT和MOSFET）到光刻、刻蚀、薄膜、掺杂、互连等核心工艺流程，并结合典型案例展示芯片制造与设计制造协同实践；下篇为9～14章，聚焦产业热点与交叉技术，包括虚拟制造、三维集成、新型存储、MEMS工艺、实验设计方法及良率提升，让读者了解集成电路制造细分领域的制造技术原理和流程，体现本书的前沿性和全面性。
本书由高校教授与产业专家联合编写，结合他们多年科研教学与一线工程实践，内容严谨、结构清晰、案例丰富，强调产教融合与学以致用，既可作为高等学校集成电路相关专业的教材与参考书，也适用于从事集成电路设计、制造、测试及研发的工程技术人员学习参考。
目录
目录
前辅文
上篇
第1章 集成电路器件结构和制造基础
1.1 MOSFET器件结构
1.2 BJT器件结构
1.3 集成电路工艺发展趋势和挑战
1.3.1 MOSFET器件中的尺寸微缩效应
1.3.2 微缩的技术基础
1.3.3 集成电路产业中的器件微缩情况
本章小结
思考题
第2章 光刻工艺
2.1 光刻工艺概述
2.1.1 集成电路制造中光刻工艺的作用
2.1.2 光刻基本原理
2.1.3 光刻工艺参数
2.2 光刻工艺流程
2.2.1 光刻工艺流程概述
2.2.2 衬底表面清洗
2.2.3 涂胶
2.2.4 曝光前烘焙
2.2.5 掩模版对准及曝光
2.2.6 曝光后烘焙
2.2.7 显影与冲洗
2.2.8 显影后烘焙
2.2.9 测量和检查
2.2.10 光刻图形二次转移及去胶
2.3 匀胶显影机
2.3.1 匀胶显影机技术演进
2.3.2 典型匀胶显影机台工艺配方
2.4 光刻机
2.4.1 光刻机技术演进
2.4.2 典型光刻机台工艺配方
2.5 光刻掩模版
2.5.1 掩模版的分类
2.5.2 掩模版图形处理
2.6 计算光刻
2.6.1 光源- 掩模协同优化
2.6.2 光学邻近效应修正
2.6.3 辅助图形计算
本章小结
思考题
第3章 刻蚀工艺
3.1 刻蚀技术简介
3.1.1 刻蚀技术概述
3.1.2 刻蚀参数的整体考量
3.2 湿法刻蚀技术的发展历程和原理
3.3 干法刻蚀技术的发展历程和原理
3.3.1 干法刻蚀的分类和用途
3.3.2 等离子体刻蚀机台
3.4 刻蚀技术的展望
本章小结
思考题
第4章 薄膜沉积工艺
4.1 薄膜沉积概述
4.2 硅的氧化
4.2.1 概述
4.2.2 硅热氧化的动力学原理
4.3 化学气相沉积
4.3.1 CVD的基本原理和常见分类
4.3.2 低压化学气相沉积
4.3.3 等离子体增强化学气相沉积
4.3.4 CVD工艺的发展
4.4 物理气相沉积
4.4.1 PVD概述
4.4.2 真空蒸镀
4.4.3 溅射沉积
4.4.4 几种PVD技术的介绍
本章小结
思考题
第5章 掺杂工艺
5.1 硅掺杂基础知识
5.2 扩散掺杂
5.2.1 扩散掺杂工艺
5.2.2 扩散掺杂原理
5.3 离子注入掺杂
5.3.1 离子注入设备简介
5.3.2 离子注入工艺简介
5.3.3 离子注入工艺的应用
5.3.4 离子注入的未来趋势
5.4 激活
5.4.1 注入晶格损伤修复和电激活
5.4.2 退火设备简介
5.4.3 退火工艺简介
5.4.4 退火工艺的未来趋势
本章小结
思考题
第6章 集成电路制造工艺流程
6.1 CMOS逻辑工艺流程
6.1.1 定义和隔离有源区域
6.1.2 形成阱和载流子沟道
6.1.3 形成栅极氧化物薄膜层和栅极
6.1.4 形成轻掺杂源漏极
6.1.5 形成栅极侧壁间隔条
6.1.6 形成源、漏极
6.1.7 形成金属硅化物
6.1.8 形成介质层
6.1.9 形成通孔
6.1.10 第一层金属层
6.1.11 第二层金属层及后续金属层
6.1.12 CMOS晶体管工艺总结
6.2 BJT工艺流程
6.2.1 双极型集成芯片制造基本工艺
6.2.2 基于PN结隔离的双极工艺
6.2.3 氧化物隔离双极工艺
6.2.4 多晶硅自对准双极工艺
6.2.5 SiGe/Si异质结双极型器件工艺
6.2.6 特殊考虑
6.3 BiCMOS工艺流程
6.3.1 BiCMOS工艺特点
6.3.2 BiCMOS工艺步骤
6.4 存储器工艺流程
6.4.1 易失性存储器——动态随机存取存储器
6.4.2 非易失性存储器——快闪存储器
6.5 集成电路后道工艺
6.5.1 铝互连技术
6.5.2 铜互连工艺
6.5.3 新型互连技术
本章小结
思考题
第7章 集成电路芯片制造实例
7.1 深埋N阱
7.2 高压P阱
7.3 高压N阱
7.4 闪存P阱
7.5 深埋N阱保护和逻辑器件制造
本章小结
思考题
第8章 设计制造一体化
8.1 DTCO概况
8.1.1 SiGe/Si传统平面工艺DTCO技术
8.1.2 鳍形结构工艺DTCO技术
8.1.3 环栅器件工艺DTCO技术
8.2 DTCO流程
8.2.1 确定工艺设计目标
8.2.2 工艺结构设计
8.2.3 标准单元与SRAM等库优化
8.2.4 模块级工艺优化
8.3 DTCO流程关键环节
本章小结
思考题
下篇
第9章 集成电路虚拟制造技术
9.1 集成电路基本制造工艺虚拟仿真
9.1.1 晶圆清洗虚拟仿真
9.1.2 氧化工艺虚拟仿真
9.1.3 光刻工艺虚拟仿真
9.1.4 刻蚀工艺虚拟仿真
9.1.5 离子注入虚拟仿真
9.1.6 快速热退火虚拟仿真
9.2 集成电路薄膜材料生长虚拟仿真
9.2.1 化学气相沉积虚拟仿真
9.2.2 金属蒸镀虚拟仿真
9.2.3 电子束蒸镀虚拟仿真
9.2.4 磁控溅射虚拟仿真
9.2.5 原子层沉积虚拟仿真
本章小结
思考题
第10章 新型存储器
10.1 新型存储器基本特征及应用场景
10.2 阻变存储器RRAM
10.3 磁存储器MRAM
10.4 相变存储器PCRAM
10.5 铁电存储器FeRAM
10.6 其他新型存储器
10.7 新型存储器性能对比和发展前景
本章小结
思考题
第11章 MEMS微纳制造工艺
11.1 MEMS基本概念
11.1.1 MEMS定义
11.1.2 MEMS技术的历史与发展现状
11.1.3 MEMS传感与执行机理
11.1.4 MEMS典型器件
11.2 表面微加工工艺
11.2.1 牺牲层
11.2.2 干法释放工艺
11.2.3 湿法释放工艺
11.3 体微加工工艺
11.3.1 各向异性湿法刻蚀
11.3.2 各向同性湿法刻蚀
11.3.3 反应离子刻蚀
11.3.4 反应离子深刻蚀
11.3.5 离子溅射刻蚀
11.3.6 反应气体刻蚀
11.3.7 其他微加工工艺
11.4 特殊MEMS工艺
11.4.1 灰度光刻技术
11.4.2 软刻蚀技术
11.4.3 Lift-off工艺
11.4.4 电镀工艺
11.4.5 LIGA工艺
11.4.6 激光微加工工艺
11.5 MEMS封装工艺
11.5.1 传统封装工艺
11.5.2 先进封装工艺
11.6 MEMS器件案例：电热驱动MEMS微镜
11.6.1 电热驱动原理
11.6.2 电热驱动MEMS微镜结构设计
11.6.3 电热驱动MEMS微镜制备工艺
本章小结
思考题
第12章 系统制造一体化
12.1 系统制造一体化概况
12.2 STCO关键技术
12.2.1 器件的STCO优化
12.2.2 数字电路的STCO优化
12.2.3 模拟电路及I/O接口电路的STCO优化
12.2.4 STCO流程
本章小结
思考题
第13章 试验设计与分析在IC制造中的应用
13.1 试验设计：基本概念、定义与发展简史
13.2 单变量比较试验
13.3 二水平析因设计
13.3.1 二水平完全析因设计
13.3.2 二水平部分析因设计
13.4 经典响应曲面设计
13.5 试验设计实践的更多讨论
13.5.1 试验设计的流程
13.5.2 试验设计的步骤
13.5.3 更多的讨论
本章小结
思考题
第14章 良率提升
14.1 良率的定义和简介
14.2 良率损失的来源和分类
14.2.1 良率损失的来源
14.2.2 良率损失的分类
14.3 缺陷与检测
14.3.1 正确认识集成电路制造的缺陷
14.3.2 晶圆缺陷检测技术
14.4 基于缺陷的良率模型
14.4.1 泊松模型
14.4.2 二项式模型
14.4.3 混合分布模型
14.5 工艺能力和统计过程控制的作用
14.6 未来的挑战
14.6.1 致命缺陷的检测和判定
14.6.2 有机污染物
14.6.3 空气传播分子污染物问题
14.6.4 敏感性问题
14.6.5 良率和环境绝对污染水平的关联分析
14.7 人工智能技术提升良率的应用前景
本章小结
思考题
附录 新沟道材料器件与集成电路制造技术
前辅文
上篇
第1章 集成电路器件结构和制造基础
1.1 MOSFET器件结构
1.2 BJT器件结构
1.3 集成电路工艺发展趋势和挑战
1.3.1 MOSFET器件中的尺寸微缩效应
1.3.2 微缩的技术基础
1.3.3 集成电路产业中的器件微缩情况
本章小结
思考题
第2章 光刻工艺
2.1 光刻工艺概述
2.1.1 集成电路制造中光刻工艺的作用
2.1.2 光刻基本原理
2.1.3 光刻工艺参数
2.2 光刻工艺流程
2.2.1 光刻工艺流程概述
2.2.2 衬底表面清洗
2.2.3 涂胶
2.2.4 曝光前烘焙
2.2.5 掩模版对准及曝光
2.2.6 曝光后烘焙
2.2.7 显影与冲洗
2.2.8 显影后烘焙
2.2.9 测量和检查
2.2.10 光刻图形二次转移及去胶
2.3 匀胶显影机
2.3.1 匀胶显影机技术演进
2.3.2 典型匀胶显影机台工艺配方
2.4 光刻机
2.4.1 光刻机技术演进
2.4.2 典型光刻机台工艺配方
2.5 光刻掩模版
2.5.1 掩模版的分类
2.5.2 掩模版图形处理
2.6 计算光刻
2.6.1 光源- 掩模协同优化
2.6.2 光学邻近效应修正
2.6.3 辅助图形计算
本章小结
思考题
第3章 刻蚀工艺
3.1 刻蚀技术简介
3.1.1 刻蚀技术概述
3.1.2 刻蚀参数的整体考量
3.2 湿法刻蚀技术的发展历程和原理
3.3 干法刻蚀技术的发展历程和原理
3.3.1 干法刻蚀的分类和用途
3.3.2 等离子体刻蚀机台
3.4 刻蚀技术的展望
本章小结
思考题
第4章 薄膜沉积工艺
4.1 薄膜沉积概述
4.2 硅的氧化
4.2.1 概述
4.2.2 硅热氧化的动力学原理
4.3 化学气相沉积
4.3.1 CVD的基本原理和常见分类
4.3.2 低压化学气相沉积
4.3.3 等离子体增强化学气相沉积
4.3.4 CVD工艺的发展
4.4 物理气相沉积
4.4.1 PVD概述
4.4.2 真空蒸镀
4.4.3 溅射沉积
4.4.4 几种PVD技术的介绍
本章小结
思考题
第5章 掺杂工艺
5.1 硅掺杂基础知识
5.2 扩散掺杂
5.2.1 扩散掺杂工艺
5.2.2 扩散掺杂原理
5.3 离子注入掺杂
5.3.1 离子注入设备简介
5.3.2 离子注入工艺简介
5.3.3 离子注入工艺的应用
5.3.4 离子注入的未来趋势
5.4 激活
5.4.1 注入晶格损伤修复和电激活
5.4.2 退火设备简介
5.4.3 退火工艺简介
5.4.4 退火工艺的未来趋势
本章小结
思考题
第6章 集成电路制造工艺流程
6.1 CMOS逻辑工艺流程
6.1.1 定义和隔离有源区域
6.1.2 形成阱和载流子沟道
6.1.3 形成栅极氧化物薄膜层和栅极
6.1.4 形成轻掺杂源漏极
6.1.5 形成栅极侧壁间隔条
6.1.6 形成源、漏极
6.1.7 形成金属硅化物
6.1.8 形成介质层
6.1.9 形成通孔
6.1.10 第一层金属层
6.1.11 第二层金属层及后续金属层
6.1.12 CMOS晶体管工艺总结
6.2 BJT工艺流程
6.2.1 双极型集成芯片制造基本工艺
6.2.2 基于PN结隔离的双极工艺
6.2.3 氧化物隔离双极工艺
6.2.4 多晶硅自对准双极工艺
6.2.5 SiGe/Si异质结双极型器件工艺
6.2.6 特殊考虑
6.3 BiCMOS工艺流程
6.3.1 BiCMOS工艺特点
6.3.2 BiCMOS工艺步骤
6.4 存储器工艺流程
6.4.1 易失性存储器——动态随机存取存储器
6.4.2 非易失性存储器——快闪存储器
6.5 集成电路后道工艺
6.5.1 铝互连技术
6.5.2 铜互连工艺
6.5.3 新型互连技术
本章小结
思考题
第7章 集成电路芯片制造实例
7.1 深埋N阱
7.2 高压P阱
7.3 高压N阱
7.4 闪存P阱
7.5 深埋N阱保护和逻辑器件制造
本章小结
思考题
第8章 设计制造一体化
8.1 DTCO概况
8.1.1 SiGe/Si传统平面工艺DTCO技术
8.1.2 鳍形结构工艺DTCO技术
8.1.3 环栅器件工艺DTCO技术
8.2 DTCO流程
8.2.1 确定工艺设计目标
8.2.2 工艺结构设计
8.2.3 标准单元与SRAM等库优化
8.2.4 模块级工艺优化
8.3 DTCO流程关键环节
本章小结
思考题
下篇
第9章 集成电路虚拟制造技术
9.1 集成电路基本制造工艺虚拟仿真
9.1.1 晶圆清洗虚拟仿真
9.1.2 氧化工艺虚拟仿真
9.1.3 光刻工艺虚拟仿真
9.1.4 刻蚀工艺虚拟仿真
9.1.5 离子注入虚拟仿真
9.1.6 快速热退火虚拟仿真
9.2 集成电路薄膜材料生长虚拟仿真
9.2.1 化学气相沉积虚拟仿真
9.2.2 金属蒸镀虚拟仿真
9.2.3 电子束蒸镀虚拟仿真
9.2.4 磁控溅射虚拟仿真
9.2.5 原子层沉积虚拟仿真
本章小结
思考题
第10章 新型存储器
10.1 新型存储器基本特征及应用场景
10.2 阻变存储器RRAM
10.3 磁存储器MRAM
10.4 相变存储器PCRAM
10.5 铁电存储器FeRAM
10.6 其他新型存储器
10.7 新型存储器性能对比和发展前景
本章小结
思考题
第11章 MEMS微纳制造工艺
11.1 MEMS基本概念
11.1.1 MEMS定义
11.1.2 MEMS技术的历史与发展现状
11.1.3 MEMS传感与执行机理
11.1.4 MEMS典型器件
11.2 表面微加工工艺
11.2.1 牺牲层
11.2.2 干法释放工艺
11.2.3 湿法释放工艺
11.3 体微加工工艺
11.3.1 各向异性湿法刻蚀
11.3.2 各向同性湿法刻蚀
11.3.3 反应离子刻蚀
11.3.4 反应离子深刻蚀
11.3.5 离子溅射刻蚀
11.3.6 反应气体刻蚀
11.3.7 其他微加工工艺
11.4 特殊MEMS工艺
11.4.1 灰度光刻技术
11.4.2 软刻蚀技术
11.4.3 Lift-off工艺
11.4.4 电镀工艺
11.4.5 LIGA工艺
11.4.6 激光微加工工艺
11.5 MEMS封装工艺
11.5.1 传统封装工艺
11.5.2 先进封装工艺
11.6 MEMS器件案例：电热驱动MEMS微镜
11.6.1 电热驱动原理
11.6.2 电热驱动MEMS微镜结构设计
11.6.3 电热驱动MEMS微镜制备工艺
本章小结
思考题
第12章 系统制造一体化
12.1 系统制造一体化概况
12.2 STCO关键技术
12.2.1 器件的STCO优化
12.2.2 数字电路的STCO优化
12.2.3 模拟电路及I/O接口电路的STCO优化
12.2.4 STCO流程
本章小结
思考题
第13章 试验设计与分析在IC制造中的应用
13.1 试验设计：基本概念、定义与发展简史
13.2 单变量比较试验
13.3 二水平析因设计
13.3.1 二水平完全析因设计
13.3.2 二水平部分析因设计
13.4 经典响应曲面设计
13.5 试验设计实践的更多讨论
13.5.1 试验设计的流程
13.5.2 试验设计的步骤
13.5.3 更多的讨论
本章小结
思考题
第14章 良率提升
14.1 良率的定义和简介
14.2 良率损失的来源和分类
14.2.1 良率损失的来源
14.2.2 良率损失的分类
14.3 缺陷与检测
14.3.1 正确认识集成电路制造的缺陷
14.3.2 晶圆缺陷检测技术
14.4 基于缺陷的良率模型
14.4.1 泊松模型
14.4.2 二项式模型
14.4.3 混合分布模型
14.5 工艺能力和统计过程控制的作用
14.6 未来的挑战
14.6.1 致命缺陷的检测和判定
14.6.2 有机污染物
14.6.3 空气传播分子污染物问题
14.6.4 敏感性问题
14.6.5 良率和环境绝对污染水平的关联分析
14.7 人工智能技术提升良率的应用前景
本章小结
思考题
附录 新沟道材料器件与集成电路制造技术
前辅文
上篇
第1章 集成电路器件结构和制造基础
1.1 MOSFET器件结构
1.2 BJT器件结构
1.3 集成电路工艺发展趋势和挑战
1.3.1 MOSFET器件中的尺寸微缩效应
1.3.2 微缩的技术基础
1.3.3 集成电路产业中的器件微缩情况
本章小结
思考题
第2章 光刻工艺
2.1 光刻工艺概述
2.1.1 集成电路制造中光刻工艺的作用
2.1.2 光刻基本原理
2.1.3 光刻工艺参数
2.2 光刻工艺流程
2.2.1 光刻工艺流程概述
2.2.2 衬底表面清洗
2.2.3 涂胶
2.2.4 曝光前烘焙
2.2.5 掩模版对准及曝光
2.2.6 曝光后烘焙
2.2.7 显影与冲洗
2.2.8 显影后烘焙
2.2.9 测量和检查
2.2.10 光刻图形二次转移及去胶
2.3 匀胶显影机
2.3.1 匀胶显影机技术演进
2.3.2 典型匀胶显影机台工艺配方
2.4 光刻机
2.4.1 光刻机技术演进
2.4.2 典型光刻机台工艺配方
2.5 光刻掩模版
2.5.1 掩模版的分类
2.5.2 掩模版图形处理
2.6 计算光刻
2.6.1 光源- 掩模协同优化
2.6.2 光学邻近效应修正
2.6.3 辅助图形计算
本章小结
思考题
第3章 刻蚀工艺
3.1 刻蚀技术简介
3.1.1 刻蚀技术概述
3.1.2 刻蚀参数的整体考量
3.2 湿法刻蚀技术的发展历程和原理
3.3 干法刻蚀技术的发展历程和原理
3.3.1 干法刻蚀的分类和用途
3.3.2 等离子体刻蚀机台
3.4 刻蚀技术的展望
本章小结
思考题
第4章 薄膜沉积工艺
4.1 薄膜沉积概述
4.2 硅的氧化
4.2.1 概述
4.2.2 硅热氧化的动力学原理
4.3 化学气相沉积
4.3.1 CVD的基本原理和常见分类
4.3.2 低压化学气相沉积
4.3.3 等离子体增强化学气相沉积
4.3.4 CVD工艺的发展
4.4 物理气相沉积
4.4.1 PVD概述
4.4.2 真空蒸镀
4.4.3 溅射沉积
4.4.4 几种PVD技术的介绍
本章小结
思考题
第5章 掺杂工艺
5.1 硅掺杂基础知识
5.2 扩散掺杂
5.2.1 扩散掺杂工艺
5.2.2 扩散掺杂原理
5.3 离子注入掺杂
5.3.1 离子注入设备简介
5.3.2 离子注入工艺简介
5.3.3 离子注入工艺的应用
5.3.4 离子注入的未来趋势
5.4 激活
5.4.1 注入晶格损伤修复和电激活
5.4.2 退火设备简介
5.4.3 退火工艺简介
5.4.4 退火工艺的未来趋势
本章小结
思考题
第6章 集成电路制造工艺流程
6.1 CMOS逻辑工艺流程
6.1.1 定义和隔离有源区域
6.1.2 形成阱和载流子沟道
6.1.3 形成栅极氧化物薄膜层和栅极
6.1.4 形成轻掺杂源漏极
6.1.5 形成栅极侧壁间隔条
6.1.6 形成源、漏极
6.1.7 形成金属硅化物
6.1.8 形成介质层
6.1.9 形成通孔
6.1.10 第一层金属层
6.1.11 第二层金属层及后续金属层
6.1.12 CMOS晶体管工艺总结
6.2 BJT工艺流程
6.2.1 双极型集成芯片制造基本工艺
6.2.2 基于PN结隔离的双极工艺
6.2.3 氧化物隔离双极工艺
6.2.4 多晶硅自对准双极工艺
6.2.5 SiGe/Si异质结双极型器件工艺
6.2.6 特殊考虑
6.3 BiCMOS工艺流程
6.3.1 BiCMOS工艺特点
6.3.2 BiCMOS工艺步骤
6.4 存储器工艺流程
6.4.1 易失性存储器——动态随机存取存储器
6.4.2 非易失性存储器——快闪存储器
6.5 集成电路后道工艺
6.5.1 铝互连技术
6.5.2 铜互连工艺
6.5.3 新型互连技术
本章小结
思考题
第7章 集成电路芯片制造实例
7.1 深埋N阱
7.2 高压P阱
7.3 高压N阱
7.4 闪存P阱
7.5 深埋N阱保护和逻辑器件制造
本章小结
思考题
第8章 设计制造一体化
8.1 DTCO概况
8.1.1 SiGe/Si传统平面工艺DTCO技术
8.1.2 鳍形结构工艺DTCO技术
8.1.3 环栅器件工艺DTCO技术
8.2 DTCO流程
8.2.1 确定工艺设计目标
8.2.2 工艺结构设计
8.2.3 标准单元与SRAM等库优化
8.2.4 模块级工艺优化
8.3 DTCO流程关键环节
本章小结
思考题
下篇
第9章 集成电路虚拟制造技术
9.1 集成电路基本制造工艺虚拟仿真
9.1.1 晶圆清洗虚拟仿真
9.1.2 氧化工艺虚拟仿真
9.1.3 光刻工艺虚拟仿真
9.1.4 刻蚀工艺虚拟仿真
9.1.5 离子注入虚拟仿真
9.1.6 快速热退火虚拟仿真
9.2 集成电路薄膜材料生长虚拟仿真
9.2.1 化学气相沉积虚拟仿真
9.2.2 金属蒸镀虚拟仿真
9.2.3 电子束蒸镀虚拟仿真
9.2.4 磁控溅射虚拟仿真
9.2.5 原子层沉积虚拟仿真
本章小结
思考题
第10章 新型存储器
10.1 新型存储器基本特征及应用场景
10.2 阻变存储器RRAM
10.3 磁存储器MRAM
10.4 相变存储器PCRAM
10.5 铁电存储器FeRAM
10.6 其他新型存储器
10.7 新型存储器性能对比和发展前景
本章小结
思考题
第11章 MEMS微纳制造工艺
11.1 MEMS基本概念
11.1.1 MEMS定义
11.1.2 MEMS技术的历史与发展现状
11.1.3 MEMS传感与执行机理
11.1.4 MEMS典型器件
11.2 表面微加工工艺
11.2.1 牺牲层
11.2.2 干法释放工艺
11.2.3 湿法释放工艺
11.3 体微加工工艺
11.3.1 各向异性湿法刻蚀
11.3.2 各向同性湿法刻蚀
11.3.3 反应离子刻蚀
11.3.4 反应离子深刻蚀
11.3.5 离子溅射刻蚀
11.3.6 反应气体刻蚀
11.3.7 其他微加工工艺
11.4 特殊MEMS工艺
11.4.1 灰度光刻技术
11.4.2 软刻蚀技术
11.4.3 Lift-off工艺
11.4.4 电镀工艺
11.4.5 LIGA工艺
11.4.6 激光微加工工艺
11.5 MEMS封装工艺
11.5.1 传统封装工艺
11.5.2 先进封装工艺
11.6 MEMS器件案例：电热驱动MEMS微镜
11.6.1 电热驱动原理
11.6.2 电热驱动MEMS微镜结构设计
11.6.3 电热驱动MEMS微镜制备工艺
本章小结
思考题
第12章 系统制造一体化
12.1 系统制造一体化概况
12.2 STCO关键技术
12.2.1 器件的STCO优化
12.2.2 数字电路的STCO优化
12.2.3 模拟电路及I/O接口电路的STCO优化
12.2.4 STCO流程
本章小结
思考题
第13章 试验设计与分析在IC制造中的应用
13.1 试验设计：基本概念、定义与发展简史
13.2 单变量比较试验
13.3 二水平析因设计
13.3.1 二水平完全析因设计
13.3.2 二水平部分析因设计
13.4 经典响应曲面设计
13.5 试验设计实践的更多讨论
13.5.1 试验设计的流程
13.5.2 试验设计的步骤
13.5.3 更多的讨论
本章小结
思考题
第14章 良率提升
14.1 良率的定义和简介
14.2 良率损失的来源和分类
14.2.1 良率损失的来源
14.2.2 良率损失的分类
14.3 缺陷与检测
14.3.1 正确认识集成电路制造的缺陷
14.3.2 晶圆缺陷检测技术
14.4 基于缺陷的良率模型
14.4.1 泊松模型
14.4.2 二项式模型
14.4.3 混合分布模型
14.5 工艺能力和统计过程控制的作用
14.6 未来的挑战
14.6.1 致命缺陷的检测和判定
14.6.2 有机污染物
14.6.3 空气传播分子污染物问题
14.6.4 敏感性问题
14.6.5 良率和环境绝对污染水平的关联分析
14.7 人工智能技术提升良率的应用前景
本章小结
思考题
附录 新沟道材料器件与集成电路制造技术
前辅文
上篇
第1章 集成电路器件结构和制造基础
1.1 MOSFET器件结构
1.2 BJT器件结构
1.3 集成电路工艺发展趋势和挑战
1.3.1 MOSFET器件中的尺寸微缩效应
1.3.2 微缩的技术基础
1.3.3 集成电路产业中的器件微缩情况
本章小结
思考题
第2章 光刻工艺
2.1 光刻工艺概述
2.1.1 集成电路制造中光刻工艺的作用
2.1.2 光刻基本原理
2.1.3 光刻工艺参数
2.2 光刻工艺流程
2.2.1 光刻工艺流程概述
2.2.2 衬底表面清洗
2.2.3 涂胶
2.2.4 曝光前烘焙
2.2.5 掩模版对准及曝光
2.2.6 曝光后烘焙
2.2.7 显影与冲洗
2.2.8 显影后烘焙
2.2.9 测量和检查
2.2.10 光刻图形二次转移及去胶
2.3 匀胶显影机
2.3.1 匀胶显影机技术演进
2.3.2 典型匀胶显影机台工艺配方
2.4 光刻机
2.4.1 光刻机技术演进
2.4.2 典型光刻机台工艺配方
2.5 光刻掩模版
2.5.1 掩模版的分类
2.5.2 掩模版图形处理
2.6 计算光刻
2.6.1 光源- 掩模协同优化
2.6.2 光学邻近效应修正
2.6.3 辅助图形计算
本章小结
思考题
第3章 刻蚀工艺
3.1 刻蚀技术简介
3.1.1 刻蚀技术概述
3.1.2 刻蚀参数的整体考量
3.2 湿法刻蚀技术的发展历程和原理
3.3 干法刻蚀技术的发展历程和原理
3.3.1 干法刻蚀的分类和用途
3.3.2 等离子体刻蚀机台
3.4 刻蚀技术的展望
本章小结
思考题
第4章 薄膜沉积工艺
4.1 薄膜沉积概述
4.2 硅的氧化
4.2.1 概述
4.2.2 硅热氧化的动力学原理
4.3 化学气相沉积
4.3.1 CVD的基本原理和常见分类
4.3.2 低压化学气相沉积
4.3.3 等离子体增强化学气相沉积
4.3.4 CVD工艺的发展
4.4 物理气相沉积
4.4.1 PVD概述
4.4.2 真空蒸镀
4.4.3 溅射沉积
4.4.4 几种PVD技术的介绍
本章小结
思考题
第5章 掺杂工艺
5.1 硅掺杂基础知识
5.2 扩散掺杂
5.2.1 扩散掺杂工艺
5.2.2 扩散掺杂原理
5.3 离子注入掺杂
5.3.1 离子注入设备简介
5.3.2 离子注入工艺简介
5.3.3 离子注入工艺的应用
5.3.4 离子注入的未来趋势
5.4 激活
5.4.1 注入晶格损伤修复和电激活
5.4.2 退火设备简介
5.4.3 退火工艺简介
5.4.4 退火工艺的未来趋势
本章小结
思考题
第6章 集成电路制造工艺流程
6.1 CMOS逻辑工艺流程
6.1.1 定义和隔离有源区域
6.1.2 形成阱和载流子沟道
6.1.3 形成栅极氧化物薄膜层和栅极
6.1.4 形成轻掺杂源漏极
6.1.5 形成栅极侧壁间隔条
6.1.6 形成源、漏极
6.1.7 形成金属硅化物
6.1.8 形成介质层
6.1.9 形成通孔
6.1.10 第一层金属层
6.1.11 第二层金属层及后续金属层
6.1.12 CMOS晶体管工艺总结
6.2 BJT工艺流程
6.2.1 双极型集成芯片制造基本工艺
6.2.2 基于PN结隔离的双极工艺
6.2.3 氧化物隔离双极工艺
6.2.4 多晶硅自对准双极工艺
6.2.5 SiGe/Si异质结双极型器件工艺
6.2.6 特殊考虑
6.3 BiCMOS工艺流程
6.3.1 BiCMOS工艺特点
6.3.2 BiCMOS工艺步骤
6.4 存储器工艺流程
6.4.1 易失性存储器——动态随机存取存储器
6.4.2 非易失性存储器——快闪存储器
6.5 集成电路后道工艺
6.5.1 铝互连技术
6.5.2 铜互连工艺
6.5.3 新型互连技术
本章小结
思考题
第7章 集成电路芯片制造实例
7.1 深埋N阱
7.2 高压P阱
7.3 高压N阱
7.4 闪存P阱
7.5 深埋N阱保护和逻辑器件制造
本章小结
思考题
第8章 设计制造一体化
8.1 DTCO概况
8.1.1 SiGe/Si传统平面工艺DTCO技术
8.1.2 鳍形结构工艺DTCO技术
8.1.3 环栅器件工艺DTCO技术
8.2 DTCO流程
8.2.1 确定工艺设计目标
8.2.2 工艺结构设计
8.2.3 标准单元与SRAM等库优化
8.2.4 模块级工艺优化
8.3 DTCO流程关键环节
本章小结
思考题
下篇
第9章 集成电路虚拟制造技术
9.1 集成电路基本制造工艺虚拟仿真
9.1.1 晶圆清洗虚拟仿真
9.1.2 氧化工艺虚拟仿真
9.1.3 光刻工艺虚拟仿真
9.1.4 刻蚀工艺虚拟仿真
9.1.5 离子注入虚拟仿真
9.1.6 快速热退火虚拟仿真
9.2 集成电路薄膜材料生长虚拟仿真
9.2.1 化学气相沉积虚拟仿真
9.2.2 金属蒸镀虚拟仿真
9.2.3 电子束蒸镀虚拟仿真
9.2.4 磁控溅射虚拟仿真
9.2.5 原子层沉积虚拟仿真
本章小结
思考题
第10章 新型存储器
10.1 新型存储器基本特征及应用场景
10.2 阻变存储器RRAM
10.3 磁存储器MRAM
10.4 相变存储器PCRAM
10.5 铁电存储器FeRAM
10.6 其他新型存储器
10.7 新型存储器性能对比和发展前景
本章小结
思考题
第11章 MEMS微纳制造工艺
11.1 MEMS基本概念
11.1.1 MEMS定义
11.1.2 MEMS技术的历史与发展现状
11.1.3 MEMS传感与执行机理
11.1.4 MEMS典型器件
11.2 表面微加工工艺
11.2.1 牺牲层
11.2.2 干法释放工艺
11.2.3 湿法释放工艺
11.3 体微加工工艺
11.3.1 各向异性湿法刻蚀
11.3.2 各向同性湿法刻蚀
11.3.3 反应离子刻蚀
11.3.4 反应离子深刻蚀
11.3.5 离子溅射刻蚀
11.3.6 反应气体刻蚀
11.3.7 其他微加工工艺
11.4 特殊MEMS工艺
11.4.1 灰度光刻技术
11.4.2 软刻蚀技术
11.4.3 Lift-off工艺
11.4.4 电镀工艺
11.4.5 LIGA工艺
11.4.6 激光微加工工艺
11.5 MEMS封装工艺
11.5.1 传统封装工艺
11.5.2 先进封装工艺
11.6 MEMS器件案例：电热驱动MEMS微镜
11.6.1 电热驱动原理
11.6.2 电热驱动MEMS微镜结构设计
11.6.3 电热驱动MEMS微镜制备工艺
本章小结
思考题
第12章 系统制造一体化
12.1 系统制造一体化概况
12.2 STCO关键技术
12.2.1 器件的STCO优化
12.2.2 数字电路的STCO优化
12.2.3 模拟电路及I/O接口电路的STCO优化
12.2.4 STCO流程
本章小结
思考题
第13章 试验设计与分析在IC制造中的应用
13.1 试验设计：基本概念、定义与发展简史
13.2 单变量比较试验
13.3 二水平析因设计
13.3.1 二水平完全析因设计
13.3.2 二水平部分析因设计
13.4 经典响应曲面设计
13.5 试验设计实践的更多讨论
13.5.1 试验设计的流程
13.5.2 试验设计的步骤
13.5.3 更多的讨论
本章小结
思考题
第14章 良率提升
14.1 良率的定义和简介
14.2 良率损失的来源和分类
14.2.1 良率损失的来源
14.2.2 良率损失的分类
14.3 缺陷与检测
14.3.1 正确认识集成电路制造的缺陷
14.3.2 晶圆缺陷检测技术
14.4 基于缺陷的良率模型
14.4.1 泊松模型
14.4.2 二项式模型
14.4.3 混合分布模型
14.5 工艺能力和统计过程控制的作用
14.6 未来的挑战
14.6.1 致命缺陷的检测和判定
14.6.2 有机污染物
14.6.3 空气传播分子污染物问题
14.6.4 敏感性问题
14.6.5 良率和环境绝对污染水平的关联分析
14.7 人工智能技术提升良率的应用前景
本章小结
思考题
附录 新沟道材料器件与集成电路制造技术
