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半導體製造工藝
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《半導體製造工藝》是2015年8月7日機械工業出版社出版的圖書，作者是張淵。

該書主要介紹了半導體器件基本結構、半導體器件工藝的發展歷史、半導體材料基本性質及半導體製造中使用的化學品，重點介紹了包括清洗、氧化、化學氣相澱積、金屬化、光刻、刻蝕、摻雜、平坦化幾大集成電路製造工藝的工藝原理工藝過程，工藝設備、工藝參數、質量控制的相關內容[1]。

基本內容

中文名：半導體製造工藝第2版

出版時間：2015年8月

作者：張淵

包裝：平裝

出版社：機械工業出版社

ISBN：9787111507574

紙張：膠版紙

內容簡介

硅片是一種硅材料通過加工切成一片一片的。硅是一種硬度很高的物質，硅材料看起來像石頭一樣，他要經過清洗乾淨然後用爐子加熱融化形成一個大塊的硅錠，然後再用特定機器來進行細切成一片一片。

主要工藝過程：多晶硅——區熔或直拉——單晶硅棒——滾、切、磨、拋——硅片

硅晶圓silicon wafer) 是一切集成電路芯片的製作母材。既然說到晶體，顯然是經過純煉與

結晶的程序。晶體化的製程，大多是採用「柴可拉斯基」

(Czycrasky) 拉晶法(CZ法)。拉晶時，將特定晶向(orientation) 的晶種(seed)，浸入過飽和的純硅熔湯(Melt) 中，並同時旋轉拉出，硅原子便依照晶種晶向，乖乖地一層層成長上去，而得出所謂的晶棒(ingot)晶棒

的阻值如果太低，代表其中導電雜質 (impurity dopant) 太多，還需經過FZ法 (floating-zone) 的再結晶 (re-crystallization)，將雜質逐出，提高純度與阻值。

輔拉出的晶棒，外緣像椰子樹幹般，外徑不甚一致，需予以機械加工修邊，然後以X光繞射法，定出主切面 (primary flat) 的所在，磨出該平面；再以內刃環鋸，削下一片片的硅晶圓。最後經過粗磨 (lapping)、化學蝕平(chemical etching) 與拋光(polishing) 等程序，得出具表面粗糙度在0.3微米以下拋光面之晶圓。(至於晶圓厚度，與其外徑有關。) 剛才題及的晶向，與硅晶體的原子結構有關。硅晶體結構是所謂「鑽石結構」(diamond-structure)，系由兩組面心結構 (FCC)，相距(1/4,1/4,1/4) 晶格常數 (lattice constant；即立方晶格邊長) 疊合而成。我們依米勒指針法 (Miller index)，可定義出諸如：{100}、{111}、{110} 等晶面。所以晶圓也因之有 {100}、{111}、{110}等之分野。有關常用硅晶圓之切邊方向等信息，請參考圖2-2。現今半導體業所使用之硅晶圓，大多以 {100} 硅晶圓為主。其可依導電雜質之種類，再分為p型 (周期表III族) 與n型 (周期表V族)。由於硅晶外貌完全相同，晶圓製造廠因此在製作過程中，加工了供辨識的記號：亦即以是否有次要切面 (secondary flat) 來分辨。該次切面與主切面垂直，p型晶圓有之，而n型則闕如。 {100}硅晶圓循平行或垂直主切面方向而斷裂整齊的特性，所以很容易切成矩形碎塊，這是早期晶圓切割時，可用刮晶機 (scriber) 的原因 (它並無真正切斷芯片，而只在表面刮出裂痕，再加以外力而整齊斷開之。)事實上，硅晶的自然斷裂面是{111}，所以雖然得到矩形的碎芯片，但斷裂面卻不與{100}晶面垂直！以下是訂購硅晶圓時，所需說明的規格：項目說明晶面 {100}、{111}、{110} ± 1o 外徑(吋) 3 4 5 6 厚度(微米) 300~450 450~600 550~650 600~750(±25) 雜質 p型、n型阻值(Ω-cm) 0.01 (低阻值) ~ 100 (高阻值) 製作方式 CZ、FZ (高阻值) 拋光面單面、雙面平坦度(埃) 300 ~ 3,000北京特博萬德科技有限公司

本教材的編寫簡化了深奧的理論論述，在對基本原理介紹的基礎上注重對工藝過程、工藝參數的描述以及工藝參數測量方法的介紹，並在半導體製造的幾大工藝技術章節中加入了工藝模擬的內容，彌補了實踐課程由於昂貴的設備及過高的實踐費用而無法進行實踐教學的缺憾。在教材編寫過程中，從半導體生產企業獲得了大量的工藝設備、工藝過程及工藝參數方面的素材對教材進行了充實。

本教材根據集成電路的發展趨勢，主要介紹了集成電路工藝的前端部分，即清洗、氧化、化學氣相澱積、金屬化、光刻、刻蝕、摻雜和平坦化等幾個主要工藝，具體每一道工藝中都詳細講述了工藝的基本原理、工藝的操作過程和工藝對應的設備，並加入了部分工藝模擬的操作，力求把當前比較新的工藝介紹給讀者。

本教材主要供高等院校微電子相關專業的高年級本科生或大專生習，也可以作為從事集成電路工藝工作的工程技術人員自學或進修的參考書。

簡要介紹了半導體器件基本結構、重點介紹了包括清洗、氧化、化學氣相澱積、金屬化、光刻、刻蝕、摻雜、平坦化幾大集成電路製造工藝的工藝原理工藝過程，工藝設備、工藝參數、質量控制及工藝模擬的相關內容。

參考文獻

↑ 半導體製造工藝流程概覽與氧化搜狐網，2023-10-07

[1] 半導體製造工藝流程概覽與氧化搜狐網，2023-10-07

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目錄

基本內容

內容簡介

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