半導(dǎo)體工藝和器件仿真軟件Silvaco TCAD實用教程

本書是一本介紹半導(dǎo)體集成電路和器件制造技術(shù)的專業(yè)書籍， 在半導(dǎo)體領(lǐng)域享有很高的聲譽。本書的討論范圍包括半導(dǎo)體工藝的每個階段: 從原材料的制備到封裝、 測試和成品運輸， 以及傳統(tǒng)的和現(xiàn)代的工藝。全書提供了詳細的插圖和實例， 每章包含回顧總結(jié)和習(xí)題， 并輔以豐富的術(shù)語表。

第六版修訂了微芯片制造領(lǐng)域的新進展， 討論了用于圖形化、 摻雜和薄膜步驟的先進工藝和尖端技術(shù)， 使隱含在復(fù)雜的現(xiàn)代半導(dǎo)體制造材料與工藝中的物理、 化學(xué)和電子的基礎(chǔ)信息更易理解。

本書的主要特點是避開了復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題介紹工藝技術(shù)內(nèi)容， 并加入了半導(dǎo)體業(yè)界的新成果， 可以使讀者了解工藝技術(shù)發(fā)展的趨勢。

《半導(dǎo)體器件:計算和電信中的應(yīng)用》從半導(dǎo)體基礎(chǔ)開始，介紹了目前電信和計算產(chǎn)業(yè)中半導(dǎo)體器件的發(fā)展現(xiàn)狀，在器件方面為電子工程提供了堅實的基礎(chǔ)。內(nèi)容涵蓋未來計算硬件和射頻功率放大器的實現(xiàn)方法，闡述了計算和電信的發(fā)展趨勢和系統(tǒng)要求對半導(dǎo)體器件的選擇、設(shè)計及工作特性的影響。

《半導(dǎo)體器件:計算和電信中的應(yīng)用》首先討論了半導(dǎo)體的基本特性;接著介紹了基本的場效應(yīng)器件MODFET和M0SFET，以及器件尺寸不斷縮小所帶來的短溝道效應(yīng)和面臨的挑戰(zhàn);最后討論了光波和無線電信系統(tǒng)中半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)、特性及其工作條件。

第1章 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)

1.1 引言

1.2 一個產(chǎn)業(yè)的誕生

1.3 固態(tài)時代

1.4 集成電路

1.5 工藝和產(chǎn)品趨勢

1.6 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的構(gòu)成

1.7 生產(chǎn)階段

1.8 微芯片制造過程發(fā)展的

60年

1.9 納米時代

習(xí)題

參考文獻

第2章 半導(dǎo)體材料和化學(xué)品的特性

2.1 引言

2.2 原子結(jié)構(gòu)

2.3 元素周期表

2.4 電傳導(dǎo)

2.5 絕緣體和電容器

2.6 本征半導(dǎo)體

2.7 摻雜半導(dǎo)體

2.8 電子和空穴傳導(dǎo)

2.9 半導(dǎo)體生產(chǎn)材料

2.10 半導(dǎo)體化合物

2.11 鍺化硅

2.12 襯底工程

2.13 鐵電材料

2.14 金剛石半導(dǎo)體

2.15 工藝化學(xué)品

2.16 物質(zhì)的狀態(tài)

2.17 物質(zhì)的性質(zhì)

2.18 壓力和真空

2.19 酸、 堿和溶劑

2.20 化學(xué)純化和清洗

習(xí)題

參考文獻

第3章 晶體生長與硅晶圓制備

3.1 引言

3.2 半導(dǎo)體硅制備

3.3 晶體材料

3.4 晶體定向

3.5 晶體生長

3.6 晶體和晶圓質(zhì)量

3.7 晶圓準備

3.8 切片

3.9 晶圓刻號

3.10 磨片

3.11 化學(xué)機械拋光

3.12 背面處理

3.13 雙面拋光

3.14 邊緣倒角和拋光

3.15 晶圓評估

3.16 氧化

3.17 包裝

3.18 工程化晶圓(襯底)

習(xí)題

參考文獻

第4章 晶圓制造和封裝概述

4.1 引言

4.2 晶圓生產(chǎn)的目標(biāo)

4.3 晶圓術(shù)語

4.4 芯片術(shù)語

4.5 晶圓生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝

4.6 薄膜工藝

4.7 晶圓制造實例

4.8 晶圓中測

4.9 集成電路的封裝

4.10 小結(jié)

習(xí)題

參考文獻

第5章 污染控制

5.1 引言

5.2 污染源

5.3 凈化間的建設(shè)

5.4 凈化間的物質(zhì)與供給

5.5 凈化間的維護

5.6 晶片表面清洗

習(xí)題

參考文獻

第6章 生產(chǎn)能力和工藝良品率

6.1 引言

6.2 良品率測量點

6.3 累積晶圓生產(chǎn)良品率

6.4 晶圓生產(chǎn)良品率的制約因素

6.5 封裝和最終測試良品率

6.6 整體工藝良品率

習(xí)題

參考文獻

第7章 氧化

7.1 引言

7.2 二氧化硅層的用途

7.3 熱氧化機制

7.4 氧化工藝

7.5 氧化后評估

習(xí)題

參考文獻

第8章 十步圖形化工藝流程--從表面

制備到曝光

8.1 引言

8.2 光刻工藝概述

8.3 光刻十步法工藝過程

8.4 基本的光刻膠化學(xué)

8.5 光刻膠性能的要素

8.6 光刻膠的物理屬性

8.7 光刻工藝: 從表面準備到曝光

8.8 表面準備

8.9 涂光刻膠(旋轉(zhuǎn)式)

8.10 軟烘焙

8.11 對準和曝光

8.12 先進的光刻

習(xí)題

參考文獻

第9章 十步圖形化工藝流程--從顯影到最終檢驗

9.1 引言

9.2 硬烘焙

9.3 刻蝕

9.4 濕法刻蝕

9.5 干法刻蝕

9.6 干法刻蝕中光刻膠的影響

9.7 光刻膠的去除

9.8 去膠的新挑戰(zhàn)

9.9 最終目檢

9.10 掩模版的制作

9.11 小結(jié)

習(xí)題

參考文獻

第10章 下一代光刻技術(shù)

10.1 引言

10.2 下一代光刻工藝的挑戰(zhàn)

10.3 其他曝光問題

10.4 其他解決方案及其挑戰(zhàn)

10.5 晶圓表面問題

10.6 防反射涂層

10.7 高級光刻膠工藝

10.8 改進刻蝕工藝

10.9 自對準結(jié)構(gòu)

10.10 刻蝕輪廓控制

習(xí)題

參考文獻

第11章 摻雜

11.1 引言

11.2 擴散的概念

11.3 擴散形成的摻雜區(qū)和結(jié)

11.4 擴散工藝的步驟

11.5 淀積

11.6 推進氧化

11.7 離子注入簡介

11.8 離子注入的概念

11.9 離子注入系統(tǒng)

11.10 離子注入?yún)^(qū)域的雜質(zhì)濃度

11.11 離子注入層的評估

11.12 離子注入的應(yīng)用

11.13 摻雜前景展望

習(xí)題

參考文獻

第12章 薄膜淀積

12.1 引言

12.2 化學(xué)氣相淀積基礎(chǔ)

12.3 CVD的工藝步驟

12.4 CVD系統(tǒng)分類

12.5 常壓CVD系統(tǒng)

12.6 低壓化學(xué)氣相淀積(LPCVD)

12.7 原子層淀積

12.8 氣相外延

12.9 分子束外延

12.10 金屬有機物CVD

12.11 淀積膜

12.12 淀積的半導(dǎo)體膜

12.13 外延硅

12.14 多晶硅和非晶硅淀積

12.15 SOS和SOI

12.16 在硅上生長砷化鎵

12.17 絕緣體和絕緣介質(zhì)

12.18 導(dǎo)體

習(xí)題

參考文獻

第13章 金屬化

13.1 引言

13.2 淀積方法

13.3 單層金屬

13.4 多層金屬設(shè)計

13.5 導(dǎo)體材料

13.6 金屬塞

13.7 濺射淀積

13.8 電化學(xué)鍍膜

13.9 化學(xué)機械工藝

13.10 CVD金屬淀積

13.11 金屬薄膜的用途

13.12 真空系統(tǒng)

習(xí)題

參考文獻

第14章 工藝和器件的評估

14.1 引言

14.2 晶圓的電特性測量

14.3 工藝和器件評估

14.4 物理測試方法

14.5 層厚的測量

14.6 柵氧化層完整性電學(xué)測量

14.7 結(jié)深

14.8 污染物和缺陷檢測

14.9 總體表面特征

14.10 污染認定

14.11 器件電學(xué)測量

習(xí)題

參考文獻

第15章 晶圓制造中的商業(yè)因素

15.1 引言

15.2 晶圓制造的成本

15.3 自動化

15.4 工廠層次的自動化

15.5 設(shè)備標(biāo)準

15.6 統(tǒng)計制程控制

15.7 庫存控制

15.8 質(zhì)量控制和ISO 9000認證

15.9 生產(chǎn)線組織架構(gòu)

習(xí)題

參考文獻

第16章 形成器件和集成電路的

介紹

16.1 引言

16.2 半導(dǎo)體器件的形成

16.3 可替換MOSFET按比例縮小的挑戰(zhàn)

16.4 集成電路的形成

16.5 Bi MOS

16.6 超導(dǎo)體

習(xí)題

參考文獻

第17章 集成電路的介紹

17.1 引言

17.2 電路基礎(chǔ)

17.3 集成電路的類型

17.4 下一代產(chǎn)品

習(xí)題

參考文獻

第18章 封裝

18.1 引言

18.2 芯片的特性

18.3 封裝功能和設(shè)計

18.4 引線鍵合工藝

18.5 凸點或焊球工藝示例

18.6 封裝設(shè)計

18.7 封裝類型和技術(shù)小結(jié)

習(xí)題

參考文獻

術(shù)語表