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第一章衬底制备化学原理1

一、硅晶体结构1

二、多晶硅的制备3

(一)三氯氢硅氢还原法4

(二)AF硅烷热分解法7

三、多晶锗的制备9

四、单晶硅的制备11

五、硅片抛光化学原理12

(一)铬离子化学机械抛光13

(二)铜离子化学机械抛光14

(三)二氧化硅胶体化学机械抛光15

第二章外延工艺化学原理18

一、外延生长的化学原理18

(一)氢还原法19

(二)热分解法21

二、原材料的纯化21

(一)四氯化硅的纯化24

1.分子筛26

(二)氢气的纯化26

2.脱氧剂-C-？催化剂29

3.常用的十？剂(脱水剂)30

4.钯管纯化原理31

5.其他净化剂32

(三)加热材料的处理33

三、硅片的气相抛光和自掺杂及其防止33

(一)氯化氢气相抛光34

(二)水汽抛光34

(三)溴气相抛光35

(四)自掺杂及其防止36

第三章表面钝化化学原理38

一、二氧化硅钝化膜38

(一)二氧化硅的结构39

(二)二氧化硅膜的制备41

1.热氧化法41

2.烷氧基硅烷热分解淀积法43

3.掺氯氧化法45

4.低温氧化法47

5.其他氧化法48

二、磷硅玻璃钝化膜51

(一)磷硅玻璃的结构51

(二)磷硅玻璃提取和稳定钠离子的机理52

(三)磷硅玻璃的制备53

(四)磷硅玻璃吸潮性的防止54

三、三氧化二铝钝化膜55

1.有孔型阳极氧化56

(一)阳极氧化法原理56

2.无孔型阳极氧化57

(二)热分解法原理58

(三)水解法原理58

四、氮化硅钝化膜60

(一)化学气相淀积原理61

(二)其他制备氮化硅膜的方法63

1.三氧化二硼67

(一)固态杂质源67

一、硼扩散的化学原理67

第四章扩散工艺化学原理67

2.氮化硼69

3.二氧化硅乳胶源涂布硼扩散71

(二)液态杂质源73

1.硼酸三甲酯73

2.三溴化硼74

(三)气态杂质源——乙硼烷75

1.磷钙玻璃77

(一)固态杂质源77

二、磷扩散的化学原理77

2.磷酸二氢铵79

3.二氧化硅乳胶源涂布磷扩散79

(二)液态杂质源80

1.三氯氧磷80

2.三氯化磷83

(三)气态杂质源——磷烷84

1.砷烷氧化物源85

(一)掺杂氧化物固-固砷扩散85

三、砷扩散的化学原理85

2.三氯化砷与四氯化锗氧化物源86

(二)二氧化硅乳胶源涂布砷扩散88

四、锑扩散的化学原理88

(一)箱法锑扩散88

(二)掺杂氧化物固-固锑扩散90

五、硅P-N结显示的化学原理91

(一)光电效应法原理91

(二)氧化还原法原理92

第五章光刻工艺化学原理93

一、光致抗蚀剂简介93

(一)负性光致抗蚀剂94

1.聚乙烯醇肉桂酸酯系光致抗蚀剂94

2.环化橡胶系光致抗蚀剂100

(二)正性光致抗蚀剂——邻叠氮醌类105

1.邻叠氮醌类光致抗蚀剂的结构与制备105

2.光化学分解机理106

(三)电致抗蚀剂——PCDA—053光致抗蚀剂108

3.优缺点108

4.配制108

二、光刻工艺化学原理110

(一)光致抗蚀剂的配制、涂敷与前烘110

1.光致抗蚀剂的配制110

2.涂胶111

3.前烘112

(二)光致抗蚀剂的光交联113

1.聚乙烯醇肉桂酸酯的光交联113

2.聚肉桂叉丙二酸乙二醇酯的光交联115

(三)光致抗蚀剂的显影与坚膜117

1.显影原理117

2.坚膜118

(四)腐蚀原理119

1.硅的腐蚀119

2.二氧化硅的腐蚀120

3.氮化硅的腐蚀122

4.铝的腐蚀123

5.铬的腐蚀124

(五)去胶的化学原理127

1.氧化法去胶127

2.等离子体去胶128

3.紫外光分解去胶129

4.去胶剂去胶129

第六章制版工艺化学原理130

一、超微粒干版制备的化学原理130

(一)乳胶的组成与制备131

(二)乳胶配方中各成分的作用133

1.卤化银-感光剂133

2.频那金醇-增感剂135

3.苯骈三氮唑-稳定剂或防灰雾剂139

4.铬钾矾-坚膜剂143

(三)明胶在乳胶中的作用144

1.明胶的组成、结构与性质144

2.明胶在乳胶中的作用149

(一)照相潜影的形成150

二、超微粒干版照相冲洗的化学原理150

(二)显影的化学原理154

1.物理显影原理155

2.化学显影原理156

3.显影剂性质对显影效果的影响161

4.显影剂结构与显影性能的关系164

5.配制显影液的注意事项165

(三)定影的化学原理166

1.络合剂——硫代硫酸钠167

2.中和剂——醋酸168

3.保护剂——亚硫酸钠169

4.坚膜剂——铝钾矾169

5.防污剂——硼酸170

三、氧化铁彩色版制备的化学原理171

(一)化学气相淀积(CVD)法制备氧化铁版原理172

(二)涂敷法制氧化铁版原理175

1.二茂铁的制备与结构176

2.聚乙烯二茂铁的涂敷176

3.聚乙烯二茂铁转化为氧化铁版177

四、PD照相法原理178

(一)光敏材料179

(二)成象原理180

(三)聚乙烯醇(PVA)版的制作及其敏化原理183

1.载体(PVA版)制备原理183

2.光敏层的形成183

(四)高速稳定的物理显影液184

(五)PD版与超微粒干版的比较186

第七章化学清洗187

一、硅片表面杂质类型和清洗步骤187

(一)硅片表面沾污的杂质类型和来源187

1.分子型杂质187

2.离子型杂质188

3.原子型杂质189

(二)硅片清洗的一般步骤189

(一)有机溶剂的去污作用190

1.甲苯、丙酮、乙醇的去污作用190

二、硅片表面有机杂质的清洗190

2.无毒溶剂的去污作用193

(二)合成洗涤剂的去油污作用195

1.碱和肥皂的去油污原理195

2.合成洗涤剂的去油污作用197

三、硅片表面无机杂质的清洗201

(一)无机酸与杂质的反应201

1.盐酸201

2.硫酸202

3.硝酸204

(二)络合剂和螯合剂与杂质的反应205

1.络合物简介205

2.螯合物简介208

3.王水的去污原理211

4.氢氟酸的性质与作用213

(三)氧化剂与杂质的反应214

1.重铬酸钾的氧化作用215

2.双氧水的氧化作用216

(一)天然水中的杂质220

一、纯水在半导体生产中的应用220

第八章纯水制备220

(二)纯水的分类221

(三)纯水在化学清洗中的作用222

1.充当溶剂222

2.起到冲刷表面的作用223

二、离子交换法制备纯水的原理223

(一)离子交换树脂简介223

(二)离子交换原理224

1.新离子交换树脂的预处理226

(三)离子交换树脂的预处理和贮存226

2.树脂贮存应注意的几个问题227

(四)纯水制备的系统流程228

1.常用系统流程的种类228

2.阴离子交换柱为什么要放在阳离子交换柱之后231

(五)失效树脂的再生232

1.再生过程233

2.再生剂的选择234

2.流动测量法235

(六)水的电阻率测定235

1.静态测量法235

三、电渗析法制备纯水的原理236

(一)电渗析的原理236

1.电渗析过程236

2.离子交换膜的离子选择透过性237

(二)影响电渗析器运行的主要问题239

1.极化和沉淀239

(三)高纯电渗析的原理240

3.电能消耗240

2.极区交换膜、电极板的腐蚀240

1.离子交换树脂的作用241

2.水的极化作用241

3.高纯电渗析器的技术措施242

4.高纯电渗析法制备纯水的优点243

5.高纯电渗析法制备纯水存在的问题243

3.生垢的原因和处理244

2.纯化水的原理244

1.渗透膜244

四、反渗透法制备纯水的原理244

4.存在的问题245

第九章引线封装化学原理246

一、装架工艺化学原理246

(一)银浆低温烧结246

1.银浆配制247

2.烧结的化学原理247

1.金丝248

(二)引线键合和焊接248

2.铝丝249

3.“脱键”的原因249

二、陶瓷金属化250

(一)钼锰法251

(二)钛粉法252

三、塑料封装的化学原理253

(一)塑料的选择253

1.合成原理254

(二)环氧树脂254

2.固化机理255

3.环氧树脂的优良性能256

(三)硅氧型高聚物257

1.硅油258

2.硅橡胶259

3.硅树脂260

(四)1，2-结构聚丁二烯261

1.1，2-结构聚丁二烯的合成261

2.固化机理262

3.1，2-结构聚丁二烯模塑料的配制262

4.1，2-结构聚丁二烯模塑料的应用264

(五)聚酰亚胺264

1.不熔性聚酰亚胺264

2.可熔性聚酰亚胺265

(六)聚苯二甲酸二丙烯酯266

(七)塑料用填料的选择268

一、电镀概述270

第十章电镀与化学镀270

(一)电镀原理271

(二)二亚硫酸二氨络金(Ⅰ)盐镀金272

1.原理273

2.工艺规范274

3.镀液配制原理274

4.电镀条件的选择275

1.原理277

(三)硫酸盐镀镍277

2.工艺规范280

3.电镀液的主要成分及其作用280

(四)焦磷酸盐镀铜283

1.原理283

2.工艺规范284

3.电镀液各成分的作用284

4.工艺条件的影响287

二、化学镀原理287

1.次磷酸钠还原法288

(一)化学镀镍288

2.联氨还原法291

(二)化学镀铜292

1.原理292

2.工艺规范293

3.溶液各成分的作用294

4.工艺条件的影响295

三、水溶性涂料295

(二)电泳涂装的原理296

(一)水溶性涂料的机理296

1.电泳297

2.电沉积297

3.电渗297

4.电解297

(三)水溶性涂料的优缺点298

1.优点298

2.缺点298

附录299

主要参考书313