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第1章　集成电路制造技术概论1

1.1　集成电路的发展历史与趋势1

1.1.1　集成电路技术发展历史1

1.1.2 ITRS发展路线图及未来趋势4

1.1.3　集成电路的分类6

1.2　微结构的概念8

1.2.1 MEMS器件8

1.2.2　生物芯片11

1.2.3　量子器件与纳电子器件14

1.3　微结构制造流程举例16

1.3.1 Bipolar工艺17

1.3.2 CMOS工艺22

1.3.3　非主流微结构制造技术26

1.3.4　后道封装技术及模块化技术28

小结30

参考文献30

第2章　新材料生成类工艺32

2.1　化学气相淀积33

2.1.1　化学气相淀积原理33

2.1.2　化学气相淀积的种类34

2.1.3　化学气相淀积工艺设计原则35

2.2　物理淀积36

2.2.1　蒸发和溅射37

2.2.2　涂覆38

2.3　硅外延和多晶硅的化学气相淀积39

2.3.1　硅外延39

2.3.2　外延中引入掺杂剂41

2.3.3　图形外延和选择性外延41

2.3.4　硅外延中的缺陷42

2.3.5　多晶硅的化学气相淀积42

2.4　化学气相淀积SiO2薄膜42

2.4.1　化学气相淀积不掺杂SiO2薄膜42

2.4.2　化学气相淀积掺杂SiO2薄膜43

2.5　化学气相淀积氮化硅薄膜45

2.6　金属化46

2.6.1　铝薄膜淀积47

2.6.2　钨塞48

2.6.3　铜薄膜淀积50

2.7　薄膜的台阶覆盖51

2.8　薄膜测量52

2.8.1　薄膜厚度的测量52

2.8.2　薄膜电阻的测量54

2.9　真空技术54

2.9.1　真空的概念与划分54

2.9.2　真空系统与真空泵55

小结57

参考文献58

第3章　改变材料层属性的工艺（Ⅰ）59

3.1　热氧化59

3.1.1　热氧化硅59

3.1.2　热氧化工艺61

3.1.3　热氧化对杂质再分布的影响63

3.1.4　热氧化层中的电荷64

3.1.5　热氧化硅在集成电路制造工艺中的应用64

3.2　杂质扩散65

3.2.1　杂质在硅中的扩散66

3.2.2　Fick扩散方程和杂质分布68

3.2.3　杂质扩散与再分布70

3.3　离子注入70

3.3.1　离子注入原理71

3.3.2　离子注入退火与杂质再分布74

3.3.3　离子注入机的结构与分类74

3.3.4　离子注入的其他应用75

3.4　金属硅化物76

3.4.1　金属硅化物的特性76

3.4.2　金属硅化物的形成77

3.4.3　金属硅化物在集成电路中的应用80

小结80

参考文献80

第4章　改变材料层属性的工艺（Ⅱ）82

4.1　刻蚀82

4.1.1　刻蚀工艺简介82

4.1.2　湿法腐蚀83

4.1.3　干法刻蚀85

4.1.4 SiO2刻蚀86

4.1.5　多晶Si刻蚀86

4.1.6 Si3N4刻蚀87

4.1.7 Al刻蚀87

4.1.8　高密度等离子体技术89

4.2　刻蚀设备90

4.2.1　刻蚀设备的总体结构90

4.2.2　等离子体产生技术91

4.3　刻蚀机的操作编程95

4.4　其他的材料去除工艺97

4.4.1 CMP与减薄97

4.4.2　改变材料属性工艺的作用强度100

小结100

参考文献101

第5章　定位工艺技术102

5.1　光刻工艺过程102

5.1.1　光刻的作用、重要性与实现方法102

5.1.2　曝光过程与摄影过程的比较103

5.1.3　光刻技术的发展103

5.1.4　光刻工艺过程105

5.2　曝光原理108

5.2.1　曝光光路108

5.2.2　曝光系统的分辨率108

5.2.3　相干及扩展光源成像109

5.2.4　照明112

5.2.5　焦深112

5.2.6　影响曝光效果的光学效应113

5.3　光刻机的结构组成114

5.3.1　步进式光刻机的总体结构114

5.3.2　空调腔室115

5.3.3　灯室115

5.3.4　版搬送机构和版台115

5.3.5　硅片搬送机构和硅片台116

5.3.6　激光干涉仪116

5.3.7　镜头116

5.3.8　性能指标117

5.3.9　先进光刻机技术特点118

5.4　光刻机的使用维护118

5.4.1　使用与维护118

5.4.2　制版120

5.4.3　曝光作业编程120

5.5　其他光刻工艺设备122

5.5.1 HMDS熏烘122

5.5.2　涂胶机122

5.5.3　显影机122

5.5.4　镜检装置122

小结124

参考文献124

第6章　流程运行调度技术125

6.1　调度问题概述125

6.1.1　一般性的调度问题125

6.1.2　集成电路制造中的作业调度126

6.2　流水线式调度128

6.2.1　流水线式调度算法128

6.2.2　调度算法与实例132

6.3　流水线式调度特点及应用的讨论136

小结138

参考文献138

第7章　新颖性工艺技术前瞻139

7.1 SiGe材料、器件与电路139

7.1.1 SiGe材料及技术139

7.1.2 SiGe HBT器件141

7.1.3 SiGe HBT器件的制造工艺144

7.1.4 SiGe平面集成工艺149

7.2　应变硅材料与器件150

7.2.1　应变硅的基本概念150

7.2.2　应变硅技术及应用151

7.3 ALD工艺技术154

7.3.1 ALD生长机理154

7.3.2 ALD技术的应用156

7.4　激光退火与超浅结制作159

7.4.1　集成电路制造技术发展与激光退火159

7.4.2　超浅结激光退火的技术与装置考虑160

小结163

参考文献163