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目 录1

第1章绪论1

1.1集成电路1

1.2集成电路的历史1

1.3集成电路的分类1

1.4集成电路的设计与制造1

1.5几种典型半导体集成电路工艺流程2

参考文献12

第2章半导体物理13

2.1晶体结构13

参考文献16

2.2价键模型16

2.3能带模型17

2.4载流子浓度18

2.5费米能级20

2.6电子和空穴的输运20

2.7电子和空穴的迁移率25

2.8硅中的载流子寿命26

2.9硅的电阻率30

2.10硅的其他性质33

参考文献39

3.1集成电路对衬底材料的要求40

第3章硅材料40

3.2硅晶体的制备42

3.3硅片制备44

3.4外延片的制备45

3.5 SOI硅片的制备51

3.6晶体材料缺陷及其影响51

3.7硅的吸杂技术54

参考文献55

第4章氧化56

4.1氧化56

4.2热氧化56

4.3热氧化机理59

4.4杂质再分布60

4.5氧化速率61

4.6氧化台阶高度的确定63

4.7硅的局部氧化65

4.8 H2、O2合成氧化65

4.9 HCI氧化66

4.10高压氧化69

4.11等离子体氧化70

4.12举例71

参考文献72

5.2光刻技术73

第5章光刻与制版73

5.1光刻73

5.3光致抗蚀剂74

5.4光刻工艺80

5.5制版工艺94

参考文献96

第6章扩散97

6.1半导体掺杂技术97

6.2扩散机理97

6.3扩散方程97

6.4扩散系数104

6.5扩散分布的实现111

6.6扩散方法113

6.7硼、磷、砷、锑及金在硅中的扩散116

6.8扩散层电导率121

6.9应用实例122

参考文献124

第7章离子注入125

7.1离子注入125

7.2离子源及离子束能量125

7.3射程统计与离子分布125

7.4分布的控制与确定132

7.5剂量的控制与确定135

7.6退火136

7.7在硅单晶及多晶中注入的薄层电阻与剂量和退火温度的关系138

7.8注入掩膜139

参考文献143

第8章化学气相淀积144

8.1化学气相淀积（CVD）144

8.2实现CVD的方法144

8.3 CVD装置144

8.4 CVD常用的气体146

8.5 常压CVD147

8.6 减压CVD（LPCVD）149

8.7等离子体增强CVD（PECVD）150

8.8各种淀积方法的比较152

8.9多晶硅淀积152

8.10二氧化硅淀积155

8.11氮化硅的淀积158

8.12 CVD钨及钨的硅化物159

第9章隔离技术161

9.1集成电路中的隔离161

9.2双极集成电路的隔离技术161

9.3 MOS集成电路的隔离技术165

参考文献172

10.3金属－半导体的欧姆接触174

10.2集成电路对金属化材料的要求174

10.1金属化174

第10章金属化174

10.4金属－半导体（Si）整流接触177

10.5互连金属的特性179

10.6金属膜的淀积183

10.7多层金属化184

10.8金属硅化物184

10.9多层布线技术189

10.10例题194

参考文献194

11.2 Si-S1O2系统的氧化物电荷196

11.1半导体表面性质196

第11章半导体表面与钝化技术196

11.3氧化物电荷对器件性能的影响及其与工艺的关系201

11.4钝化技术203

11.5钝化膜的结构211

11.6各种钝化层的形成技术213

参考文献219

第12章净化与清洗220

12.1沾污对器件的影响220

12.2硅片的清洗220

12.3常用器皿的清洗224

12.4常用金属的清洗225

12.6集成电路工艺对气体的要求226

12.5集成电路工艺对水的要求226

12.7集成电路工艺对化学试剂的要求227

12.8集成电路工艺对环境净化的要求228

第13章工艺监控与微电子测试图形230

13.1工艺监控230

13.2工艺检测片230

13.3集成电路用标准参照材料230

13.4晶片检测232

13.5氧化层检测237

13.6光刻工艺检测244

13.7扩散层检测249

13.8离子注入层检测253

13.9外延层检测254

13.10微电子测试图形257

参考文献269

第14章工艺模拟270

14.1一种工艺模拟程序－SUPREM270

14.2 SUPREM的物理模型273

14.3电学参数模拟275

14.4 SUPREM的应用实例276

参考文献282

15.3 P-N结的性质283

15.2 P-N结的能带结构283

第15章P-N结283

15.1 P-N结283

15.4单边突变结286

15.5线性缓变结291

15.6扩散结295

参考文献299

参考文献312

第16章MOS晶体管及MOS集成电路313

16.1 MOS电容313

16.2 MOSFET320

16.3 MOS集成电路325

16.4影响MOS器件特性的某些效应340

参考文献346

第17章双极晶体管及双极型集成电路347

17.1双极晶体管347

17.2双极晶体管的能带结构及载流子分布347

17.3双极晶体管的工作方式348

17.4双极晶体管的静态特性348

17.5双极晶体管的频率特性351

17.6双极晶体管的开关特性352

17.7基极和收集极串联电阻354

17.8双极晶体管模型355

17.9双极集成电路中常用的其它元器件357

17.10双极型集成电路362

参考文献378

第18章 VLSI的限制及按比例缩小379

18.1 VLSI379

18.2 VLSI的限制379

18.3 VLSI的按比例缩小387

参考文献388

第19章集成电路版图及工艺设计389

19.1版图设计原则389

19.2 MOS电路版图设计与设计规则389

19.3 MOS集成电路工艺设计394

19.4双极集成电路版图设计与设计规则397

19.5双极集成电路的工艺设计401

参考文献402

第20章组装403

20.1组装403

20.2键合403

20.3各种封装形式404

20.4封装中的可靠性问题409

参考文献410

第21章附录411

21.1法定计量单位411

21.2基本物理常数422

参考文献423