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| 內容簡介： |
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本书是一本综合性很强的半导体集成电路制造方面的参考手册，由70多位国际专家撰写，并在其前一版的基础上进行了全面的修订与更新。本书内容涵盖集成电路芯片、MEMS、传感器和其他电子器件的设计与制造过程，相关技术的基础知识和实际应用，以及对生产过程的计划、实施和控制等运营管理方面的考虑。第二版新增了物联网、工业物联网、数据分析和智能制造等方面的内容，讨论了半导体制造基础、前道和后道工序、柔性复合电子技术、气体和化学品及半导体工厂的操作、设备和设施的完整细节。
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| 關於作者： |
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Hwaiyu Geng，美国加利福尼亚州亚美智库(Amica Research)的创始人及负责人，致力于推动先进及绿色制造设计与工程，曾任职于美国Westinghouse Electric Corporation、Applied Materials、Hewlett-Packard和Intel等公司。他拥有超过40年的国际高科技工程设计与建设、制造工程和管理等经验。他在许多国际会议上发表了技术论文，并在清华大学、北京大学、北京科技大学、中国科学院微电子研究所、上海交通大学、同济大学、浙江大学、台湾大学等高校和科研机构主持了有关物联网、大数据及数据中心的交流讲座。Hwaiyu Geng，美国加利福尼亚州亚美智库(Amica Research)的创始人及负责人，致力于推动先进及绿色制造设计与工程，曾任职于美国Westinghouse Electric Corporation、Applied Materials、Hewlett-Packard和Intel等公司。他拥有超过40年的国际高科技工程设计与建设、制造工程和管理等经验。他在许多国际会议上发表了技术论文，并在清华大学、北京大学、北京科技大学、中国科学院微电子研究所、上海交通大学、同济大学、浙江大学、台湾大学等高校和科研机构主持了有关物联网、大数据及数据中心的交流讲座。
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| 目錄：
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目 录部分 半导体制造基础第1章 可持续性的半导体制造——物联网及人工智能的核心21.1 引言21.2 摩尔定律21.2.1 FinFET扩展了摩尔定律31.3 集成电路与设计31.4 微芯片的制造方法41.4.1 晶圆制造51.4.2 前道工序处理51.4.3 后道工序处理81.5 先进技术91.5.1 IoT、IIoT和CPS91.5.2 物联网要素系统或组织结构91.5.3 物联网生态系统或使用者101.5.4 物联网分类系统或合作伙伴101.6 数据分析与人工智能101.7 半导体的可持续性111.8 结论121.9 参考文献131.10 扩展阅读15第2章 纳米技术和纳米制造：从硅基到新型碳基材料及其他材料172.1 引言172.2 什么是纳米技术172.3 为什么纳米技术如此重要172.4 纳米技术简史182.5 纳米尺度制造的基本方法192.6 纳米计量技术242.7 纳米技术制造252.8 应用和市场252.9 影响力和管理262.10 结论262.11 参考文献272.12 扩展阅读31第3章 FinFET的基本原理和纳米尺度硅化物的新进展323.1 引言323.2 FinFET的基本原理323.3 纳米尺度硅化物的新进展353.3.1 引言353.3.2 纳米尺度FinFET的硅化物接触技术363.3.3 Si纳米线中硅化物的外延生长423.4 结论513.5 参考文献51第4章 微机电系统制造基础：物联网新兴技术544.1 微机电系统和微系统技术的定义544.2 微系统技术的重要性544.3 微系统技术基础554.3.1 微传感器技术554.3.2 微驱动器技术564.3.3 用于微系统的材料574.3.4 MEMS的设计工具584.4 MEMS制造原理584.4.1 前段微机械制造工艺584.5 展望674.6 结论684.7 参考文献684.8 扩展阅读70第5章 高性能、低功耗、高可靠性三维集成电路的物理设计715.1 引言715.1.1 晶体管缩小的根本限制因素715.1.2 导线互连的延迟和功耗的上升725.1.3 什么是三维芯片725.2 三维芯片的设计流程735.3 三维芯片的物理设计面临的挑战735.3.1 三维布局问题735.3.2 三维时钟树745.3.3 三维热管理745.3.4 三维电源管理745.3.5 三维芯片的可靠性问题755.4 三维芯片的物理设计方案765.4.1 三维布局算法765.4.2 三维时钟树综合765.4.3 三维芯片的散热方案775.4.4 三维芯片的电源网络设计775.4.5 三维电路的可靠性预测和优化785.5 结论和展望785.6 参考文献79第二部分 前 道 工 序第6章 外延生长846.1 引言846.1.1 外延生长基础846.1.2 生长技术和设备856.1.3 分子束外延856.1.4 化学气相沉积876.1.5 化合物半导体的MOCVD工艺886.1.6 外延工艺：概述886.1.7 氮化镓(GaN)的MOCVD工艺916.1.8 GaN外延层材料的表征和分析936.1.9 外延制造966.1.10 管理程序966.2 安全和环境健康976.3 展望976.4 结论986.5 参考文献986.6 扩展阅读99第7章 热处理工艺——退火、RTP及氧化1007.1 引言1007.2 热处理1007.2.1 热输运1007.2.2 退火1037.2.3 扩散1037.2.4 致密/回流1047.2.5 硅化物1057.2.6 钝化1057.2.7 缺陷1057.3 快速热处理1067.3.1 RTP装置1067.3.2 辐射性1077.3.3 加工效应1077.4 氧化1077.4.1 硅蚀坑1097.4.2 SiO2薄膜质量1097.4.3 湿氧氧化方法1097.4.4 激子氧化1097.4.5 缺陷1107.5 制造要点1117.5.1 拥有成本1117.5.2 统计过程控制1117.5.3 良率1127.6 结论1127.7 致谢1127.8 参考文献1137.9 扩展阅读114第8章 光刻工艺1158.1 光刻工艺1158.1.1 衬底准备1158.1.2 光刻胶旋涂1168.1.3 涂胶后烘烤1168.1.4 对准和曝光1178.1.5 曝光后烘烤1188.1.6 显影1198.2 光学光刻中图像的形成1198.2.1 衍射1208.2.2 成像1218.2.3 部分相干性1228.2.4 像差与失焦1238.2.5 浸没式光刻1248.3 光刻胶化学1258.3.1 曝光反应动力学1258.3.2 化学增强胶1258.3.3 溶解1278.4 线宽控制1298.5 套刻控制1318.6 光学光刻的限制1318.7 扩展阅读134第9章 刻蚀工艺1359.1 引言1359.2 湿法刻蚀1369.2.1 硅的各向同性湿法刻蚀1369.2.2 硅的各向异性湿法刻蚀1379.2.3 氧化硅和氮化硅的湿法刻蚀1389.2.4 金属薄膜湿法刻蚀1389.3 干法刻蚀1389.3.1 基本等离子刻蚀系统1389.3.2 等离子体刻蚀机制1409.3.3 干法刻蚀系统1419.3.4 与干法刻蚀有关的问题1439.3.5 硅、氧化硅和氮化硅的干法刻蚀1449.3.6 III-V族半导体的刻蚀1459.3.7 其他材料的刻蚀1459.4 结论1469.5 致谢1469.6 参考文献1469.7 扩展阅读147第10章 离子注入14810.1 综述14810.1.1 离子注入定义14810.1.2 历史14810.1.3 离子注入设备基本部件14810.2 现代离子注入设备综述14910.2.1 大束流注入机15010.2.2 中束流注入机15010.2.3 高能注入机15110.3 离子注入应用15210.3.1 应用范围15210.3.2 工艺挑战和测量15410.4 展望15410.5 参考文献155第11章 物理气相沉积15811.1 使用动机和关键属性15811.2 PVD工艺的基本原理15811.3 真空蒸发15911.4 蒸发设备16111.4.1 余弦定律16211.5 蒸发沉积层及其性质16211.6 溅射16311.6.1 定义16311.6.2 原理16411.6.3 薄膜的微观结构与力学性能16411.7 溅射设备16511.7.1 直流溅射16611.7.2 高频/射频溅射16711.7.3 自偏压效应16711.7.4 偏压溅射16711.7.5 反应溅射16811.7.6 磁控溅射16911.7.7 溅射系统的布局和部件16911.8 溅射沉积层17111.8.1 台阶覆盖17111.8.2 脉冲激光沉积17211.8.3 结论和展望17311.9 参考文献173第12章 化学气相沉积17412.1 引言17412.1.1 同相成核和异相成核17412.1.2 各种类型的CVD17512.1.3 结论17812.2 发展历程17812.2.1 硅基微电子和其他领域中的CVD应用17812.2.2 其他材料17912.3 保形CVD薄膜及无空隙填充17912.3.1 基本问题17912.3.2 台阶覆盖率18012.3.3 表面反应概率β18112.4 热力学和动力学分析18112.4.1 热力学机制18112.4.2 动力学机制18212.5 展望未来：新兴电子材料18212.5.1 二维材料18212.5.2 氧化物和氮化物薄膜18312.5.3 结论18412.6 参考文献184第13章 原子层沉积19113.1 引言19113.1.1 ALD的基本原理19213.2 ALD的主要商业应用19213.3 ALD在前沿半导体制造中的应用19313.4 ALD的发展过程19313.4.1 建立温度窗口19313.4.2 确保足够的反应物输运到表面19313.4.3 确保对反应区域进行充分的吹扫或抽离19413.5 选择合适的ALD前驱体和反应物19413.6 硬件和流程的创新以提高ALD的生长速率19513.7 ALD过程中等离子体的应用19513.8 ALD过程中的硬件要求19613.9 原子层化学沉积的逆向过程：原子层刻蚀19613.10 参考文献19613.11 扩展阅读197第14章 电化学沉积19814.1 引言19814.2 ECD的基本原理19814.2.1 电解沉积19814.2.2 无电沉积20014.3 电化学沉积的应用20114.3.1 铜互连20114.3.2 硅通孔20214.3.3 透膜电镀20314.3.4 无电沉积20414.4 展望20514.5 结论20514.6 参考文献206第15章 化学机械抛光基础20715.1 引言20715.2 如何理解化学机械抛光基础的重要性20715.3 化学机械抛光的诞生20815.4 抛光和平坦化20915.5 化学机械抛光工艺流程20915.6 化学机械抛光工艺原理21015.7 化学机械抛光耗材21115.7.1 抛光液21115.7.2 抛光垫21415.7.3 抛光垫调节器21515.8 化学机械抛光与互连21615.9 化学机械抛光后道清洗21715.9.1 过滤器21815.9.2 工艺设备21815.10 结论21915.11 致谢21915.12 参考文献219第16章 AFM计量22216.1 引言22216.2 计量：基础和原理22316.2.1 测量系统的性能指标22316.2.2 新的测量系统指标和Fleet测量不确定度22416.2.3 混合计量22416.3 AFM技术与基础22516.3.1 AFM扫描仪22516.3.2 形貌成像扫描模式22516.3.3 其他扫描模式22716.4 用于线上计量的自动化AFM22716.4.1 用于CD计量的CD-AFM22916.4.2 原子力轮廓仪22916.4.3 自动缺陷审查23016.4.4 用于掩模制造的线上AFM23116.5 维护和校准23116.6 结论23216.7 参考文献23216.8 扩展阅读235
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