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目录1

前言1

第一章 工艺概述1

第一节 硅外延平面晶体管制造工艺3

第二节 半导体集成电路制造工艺11

一 半导体集成电路制造工艺流程11

二 集成电路的特有工艺18

第一节 二氧化硅的结构及性质20

第二章 氧化工艺20

一 二氧化硅的结构21

二　二氧化硅的物理性质24

第二节　二氧化硅在器件生产中的应用26

一　作为杂质选择扩散的掩蔽膜26

二　作为器件表面的保护和钝化膜33

三　作为某些器件的组成部分33

第三节　二氧化硅薄膜的制取方法及原理35

一　热生长氧化层的方法及原理36

二　热分解淀积氧化层的方法及原理43

三　阴极溅射的方法及原理48

四　氢氟酸-硝酸气相钝化49

第四节　氧化工艺实例51

一　一次氧化前对硅片的挑选和化学清洗51

二　一次氧化工艺步骤54

三　二氧化硅薄膜的质量检查55

四　热氧化过程中存在问题的原因分析61

第三章　扩散工艺65

第一节　扩散原理65

一　扩散方程66

二　器件生产中两种表面源的扩散分布68

三　硅体内杂质原子的扩散机构77

四　杂质在硅中的扩散系数79

五　杂质在硅中的固溶度85

六　硅器件生产中的两步扩散工艺86

七　热氧化过程中的分凝效应88

八　金扩散91

九　结深的估计及测试104

十　扩散层薄层电阻116

十一　表面浓度和次表面层薄层电阻126

十二　扩散条件的选择134

第二节　液态源扩散139

一　液态源硼扩散141

二　液态源磷扩散149

三　高温短时间磷扩散和HCl抛光154

四　磷蒸气合金158

五　扩散中某些反常现象的原因分析161

六　击穿电压的讨论170

七　不同管型扩散特点简介181

一　箱法锑扩散183

第三节　其它扩散方法介绍183

二　固态氮化硼扩散186

三　固-固扩散188

四　砷扩散194

五　SiO2乳胶源涂布扩散197

六　离子注入技术200

第四章　光刻工艺211

第一节　光刻胶的特性和配制212

一　光刻胶的性能213

二　光刻胶的配制218

第二节　光刻步骤及操作221

一　涂胶222

二　前烘223

三　曝光224

四　显影226

五　坚膜227

六　腐蚀228

七　去胶232

第三节　光刻弊病的讨论236

一　浮胶236

二　毛刺和钻蚀237

三　针孔238

四　小岛241

第四节 其它光刻技术简介242

一　投影曝光243

二　电子束曝光245

第五章　电极制备及引线封装250

第一节　真空镀膜及合金化251

一　真空镀膜251

二　真空镀膜系统及装置254

三　真空镀膜工艺263

四 电子束蒸发266

第二节 多层金属电极268

第三节　装架与封装271

一　划片271

二　装片及烧结273

三　焊接引线275

四　封装278

一　二元系合金相图的基本类型及分析280

第四节　合金相图280

二　合金相图在半导体器件生产中的应用290

第六章　制版工艺294

第一节　光刻版的制作294

一　光刻版的质量要求295

二　原图绘制296

三　初缩303

四　精缩306

五　复印312

一　超微粒干版的制备313

第二节 感光底版的制备及复印313

二　超微粒干版的化学冲洗324

三　铬版的制备及复印332

四　彩色版的制备及复印335

第七章　化学清洗348

第一节　硅片的化学清洗348

一　化学清洗的重要性349

二　硅片表面沾污杂质的来源352

三　硅片表面沾污杂质的类型353

四　硅片清洗的一般程序356

第二节 几种常用化学药品的去污原理360

一　无机酸在化学清洗中的作用360

二　氧化剂在化学清洗中的作用364

三　络合剂在化学清洗中的作用369

第三节　常用金属和器皿的清洁处理375

一　常用金属材料的清洁处理376

二 器件生产用具的清洁处理377

第八章　表面钝化工艺381

第一节 二氧化硅-硅系统中的电荷382

第二节 MOS结构的C-V测试389

一　理想MOS结构的C-V特性390

二 C-V测试中的若干现象分析398

第三节 氮化硅钝化工艺409

一 氮化硅的主要性质410

二 氮化硅薄膜的制备411

三 氮化硅薄膜的光刻415

第四节 三氧化二铝钝化工艺418

一 三氧化二铝的主要性质418

一 氯化氧氧化的作用420

二 三氧化二铝薄膜的制备420

第五节 氯化氢氧化工艺426

二 氯化氢氧化工艺430

第六节 氮氢烘焙工艺433

一　氮氢烘焙工艺条件的选取433

二　氮氧烘焙改善器件性能的原因分析434

附录一　安全生产知识437

一　有机溶剂的安全使用437

二　酸碱的安全使用437

三　气体的安全使用438

四　毒品的安全使用440

表Ⅱ 常用单位换算表442

附录二　半导体器件工艺常用数据表442

表Ⅰ 常用的物理量442

表Ⅲ 室温（300°K）下硅、锗、砷化镓及二氧化硅的重要性质443

表Ⅳ 硅和硅中杂质的性质444

表Ⅴ 常用金属和合金的主要物理性质445

表Ⅵ 常用金属和合金的腐蚀剂446

表Ⅶ 高斯函数（？）常用数值对照表447

表Ⅷ 余误差函数（？rfcZ）表447

表Ⅸ 余误差函数积分表451

图Ⅰ 硅、锗、砷化镓的电阻率与杂质浓度的关系452

附录三 半导体器件工艺常用曲线图452

图Ⅱ 本征载流子浓度ni与温度T的关系453

图Ⅲ 电子和空穴迁移率μ与本体杂质浓度Nb的关系454

图Ⅳ 少数载流子寿命τ与电阻率ρ的关系456

图Ⅴ 单边突变结击穿电压VB、击穿电压下的势垒宽度δ和最大电场强度Emax与杂质浓度N的关系457

图Ⅵ 线性缓变结击穿电压VB、击穿电压下的势垒宽度δ和最大电场强度Emax与杂质浓度梯度？j的关系459

图Ⅶ 平面、柱面、球面突变结击穿电压VB与杂质浓度N的关系460

图Ⅷ P-N结势垒宽度δ、单位面积电容CT与衬底杂质浓度Nb、扩散结深xj及势垒电势差（VD-V）的关系461

图Ⅸ 硅中扩散层和次表面层的平均电导率？与表面浓度Ns的关系468