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《集成電路製造與封裝基礎》，商世廣 等 著，出版社： 科學出版社。

內容簡介

《集成電路製造與封裝基礎》主要介紹半導體性質、硅片製備、氧化技術、圖形技術、光刻技術、摻雜技術、薄膜物理製備、薄膜化學製備、工藝集成、工藝監控、封裝技術、元器件可靠性設計和表面組裝等微電子技術領域的基本內容，這些內容為進一步掌握半導體材料、半導體器件與集成電路製造、可靠性設計及表面組裝的基本理論和方法奠定了堅實的基礎。

目錄

第一篇半導體材料與襯底

第1章半導體的性質3

1.1半導體的概述3

1.1.1半導體的基本性質3

1.1.2半導體的發展應用4

1.2半導體的晶體結構和分類7

1.2.1半導體的晶體結構7

1.2.2半導體的分類11

1.3半導體的缺陷12

1.3.1點缺陷13

1.3.2線缺陷14

1.3.3面缺陷15

1.3.4體缺陷16

1.4半導體的電子狀態和能帶16

1.4.1原子能級和晶體能帶16

1.4.2晶體的能帶結構18

1.5半導體的導電機制19

1.6半導體的雜質能級20

1.6.1施主雜質和施主能級20

1.6.2受主雜質和受主能級21

1.7半導體的缺陷能級22

1.7.1點缺陷能級22

1.7.2線缺陷能級25

習題26

參考文獻26

第2章硅和硅片的製備27

2.1硅源的合成27

2.1.1硅的初級加工27

2.1.2硅的中間產物28

2.2多晶硅的提純與製備32

2.2.1多晶硅的提純32

2.2.2多晶硅的製備32

2.3單晶硅的生長35

2.3.1晶體的摻雜35

2.3.2直拉法37

2.3.3區熔法39

2.3.4其他的製備方法41

2.4硅片的加工42

2.5硅片的清洗47

2.5.1硅片的干法清洗47

2.5.2硅片的濕法清洗48

2.5.3新型清洗技術50

2.6硅片的檢驗與包裝52

2.6.1硅片的檢驗52

2.6.2硅片的包裝54

2.7帶狀硅的製備55

習題57

參考文獻57

第二篇半導體工藝原理

第3章氧化技術61

3.1二氧化硅的性質和應用61

3.1.1二氧化硅的基本結構61

3.1.2二氧化硅的性質63

3.1.3二氧化硅在集成電路中的應用64

3.2熱氧化的基本原理65

3.2.1二氧化硅的生長65

3.2.2迪爾-格羅夫模型66

3.2.3決定二氧化硅生長的因素69

3.2.4影響二氧化硅生長的因素71

3.3氧化方法75

3.3.1熱生長氧化法76

3.3.2摻氯氧化法81

3.3.3熱分解澱積法82

3.4氧化工藝的質量檢測85

3.4.1氧化膜的缺陷檢驗85

3.4.2氧化膜的物理測量86

3.4.3氧化膜的光學測量87

3.4.4氧化膜的電學測量88

3.4.5氧化層密度的測量91

習題92

參考文獻92

第4章圖形技術93

4.1圖形加工93

4.1.1圖形加工的流程94

4.1.2圖形加工的缺陷98

4.2光刻技術100

4.2.1潔淨室101

4.2.2光刻膠101

4.2.3掩膜版105

4.2.4光刻技術分類107

4.2.5傳統曝光技術110

4.2.6分辨率增強技術112

4.2.7新型曝光技術114

4.3刻蝕技術117

4.3.1濕法刻蝕118

4.3.2干法刻蝕121

習題130

參考文獻131

第5章摻雜技術132

5.1合金法132

5.2擴散技術133

5.2.1擴散方程133

5.2.2擴散類型135

5.2.3擴散機理139

5.2.4擴散方法146

5.2.5擴散設備151

5.3離子注入法154

5.3.1離子注入的機理154

5.3.2離子注入的分布159

5.3.3離子注入的設備160

5.3.4離子注入的效應162

5.3.5離子注入的應用及展望

165習題166

參考文獻166

第三篇薄膜技術

第6章薄膜的物理製備169

6.1真空技術169

6.1.1真空的概念169

6.1.2真空的獲取170

6.1.3真空的檢漏176

6.1.4真空的測量177

6.2真空蒸鍍181

6.2.1真空蒸鍍的原理181

6.2.2真空蒸鍍的分類及特點182

6.3濺射鍍膜184

6.3.1濺射的基本原理185

6.3.2濺射鍍膜的分類186

6.3.3濺射鍍膜的特點189

6.4離子鍍190

6.4.1離子鍍的基本原理190

6.4.2離子鍍的分類191

6.4.3離子鍍的優點192

6.5分子束外延192

6.5.1分子束外延的基本原理193

6.5.2分子束外延的特點193

6.5.3分子束外延的缺陷194

6.5.4分子束外延的影響因素196

6.6脈衝激光沉積197

6.6.1脈衝激光沉積的原理197

6.6.2脈衝激光沉積的特點198

6.6.3脈衝激光沉積的影響因素199

習題200

參考文獻200

第7章薄膜的化學製備202

7.1化學氣相沉積202

7.1.1化學氣相沉積的基本原理203

7.1.2化學氣相沉積的常用方法204

7.1.3化學氣相沉積的發展趨勢及特點213

7.2化學溶液製備214

7.2.1化學反應沉積法214

7.2.2陽極氧化法216

7.2.3電鍍法216

7.2.4噴霧熱分解法218

習題219

參考文獻219

第四篇工藝集成與封裝

第8章工藝集成223

8.1金屬化與多層互連223

8.1.1金屬互連線223

8.1.2歐姆接觸224

8.1.3布線技術227

8.1.4多層互連232

8.1.5銅多層互連繫統工藝235

8.2CMOS集成電路工藝237

8.2.1隔離工藝238

8.2.2雙阱工藝240

8.2.3薄柵氧化241

8.2.4非均勻溝道摻雜241

8.2.5自對準工藝242

8.2.6源/漏技術與淺結形成243

8.2.7CMOS電路工藝流程244

8.3雙極型集成電路工藝250

8.3.1標準埋層雙極型晶體管工藝流程251

8.3.2其他先進的雙極型集成電路工藝流程253

習題255

參考文獻255

第9章工藝檢測及監控257

9.1工藝檢測的概述257

9.1.1第一類工藝檢測257

9.1.2第二類工藝檢測259

9.2工藝檢測的內容259

9.2.1晶片檢測259

9.2.2氧化層檢測261

9.2.3光刻工藝檢測262

9.2.4擴散層檢測263

9.2.5離子注入層檢測265

9.2.6外延層檢測266

9.3工藝監控267

9.3.1工藝實時監控268

9.3.2工藝檢測片268

9.3.3集成結構測試圖形268

習題275

參考文獻275

第10章封裝技術276

10.1封裝技術發展的現狀276

10.1.1封裝的概念276

10.1.2封裝的層次277

10.1.3封裝的作用278

10.1.4封裝的發展歷史279

10.2封裝的工藝流程280

10.2.1芯片減薄和切割281

10.2.2芯片貼裝282

10.2.3芯片互連284

10.2.4封裝成型技術292

10.2.5去飛邊毛刺293

10.2.6其他工藝流程293

10.3封裝材料294

10.3.1陶瓷封裝材料294

10.3.2金屬封裝材料295

10.3.3塑料封裝材料296

10.3.4焊接材料298

10.3.5基板材料298

10.4先進的封裝技術299

10.4.1球柵陣列封裝299

10.4.2芯片尺寸封裝303

10.4.3晶圓級封裝307

10.4.4倒裝芯片封裝310

10.4.5多芯片組件封裝314

10.4.6三維封裝316

習題318

參考文獻319

第五篇元器件可靠性設計與組裝

第11章元器件可靠性設計323

11.1可靠性內涵及表徵323

11.1.1可靠性內涵323

11.1.2可靠性表徵324

11.2可靠性設計分類328

11.3降額設計329

11.4熱設計332

11.4.1失效率與溫度關係332

11.4.2熱設計思路334

11.4.3表面貼裝元件熱設計方法334

11.5靜電防護設計337

11.5.1靜電放電現象337

11.5.2靜電放電損傷338

11.5.3靜電放電防護339

11.6抗輻射加固技術341

11.6.1輻射效應分類341

11.6.2抗輻射加固措施343

11.6.3抗輻射加固原則344

11.7耐環境設計344

11.7.1元器件失效模式345

11.7.2耐環境設計方法346

11.8可靠性試驗347

11.8.1可靠性試驗方法347

11.8.2可靠性篩選種類349

習題352

參考文獻353

第12章表面組裝技術354

12.1表面組裝概述354

12.2表面組裝元器件及印刷電路板355

12.2.1表面組裝元器件355

12.2.2印刷電路板356

12.3表面組裝工藝材料358

12.3.1貼片膠358

12.3.2焊膏359

12.4表面組裝工藝361

12.4.1塗敷和貼片技術363

12.4.2自動焊接技術363

12.5表面組裝檢測技術365

12.5.1組裝工序檢測366

12.5.2常用的檢測方法368

習題375

參考文獻376

附表

附表A檢測項目和陪片設置379

附表B微電子封裝的主要類型380