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內容簡介

　　《芯片制造：半導體工藝與設備》著重介紹了半導體制造設備，并從實踐的角度出發(fā)，選取了具有代表性的設備進行講解。為了讓讀者加深對各種設備用途的理解，采用了一邊闡述半導體制造工藝流程、一邊說明各制造工藝中所使用的制造設備及其結構和原理的講解方式，力求使讀者能夠系統(tǒng)性地了解整個半導體制造的體系。《芯片制造：半導體工藝與設備》可作為從事集成電路工藝與設備方面工作的工程技術人員，以及相關研究人員的參考用書，也可作為高等院校微電子、集成電路相關專業(yè)的規(guī)劃教材和教輔用書。

作者簡介

　　陳譯，副教授，男，廈門理工學院，獲得日本國立琉球大學電氣電子工學專業(yè)博士學位，廈門市雙百人才，于2010年4月進入日本三墾電氣株式會社，從事功率半導體器件（IGBT、MOSFET、SiC SBD、SiC MOSFET）的研發(fā)與產業(yè)化，經歷了先進功率半導體產業(yè)和技術發(fā)展的重要過程，參與或領導團隊研發(fā)了30個品種以上的功率器件并實現(xiàn)產業(yè)化。其主持研制的IGBT、MOSFET芯片已賣出數(shù)百萬片（其中IGBT芯片主要供貨給格力電器），總產值超過20億日元。截止目前，擁有授權和受理發(fā)明專利50余項，實用新型10余項，發(fā)表科研論文15篇。在面向工業(yè)和車規(guī)級的高端功率器件研發(fā)及量產方面經驗豐富，尤其擅長高端IGBT、Split-gate MOSFET、SiC功率器件的研究。主要成果： 1）發(fā)明新型結構溝槽肖特基二極管，綜合性能比市面通用量產產品高出20%，并申報多項日本發(fā)明專利； 2）設計完成基于第六代溝槽場終止型（Field Stop）IGBT，并實現(xiàn)批量生產； 3）設計完成深槽分裂柵結構IGBT，綜合性能領先于目前國際*高水平并實現(xiàn)工程流片成功； 4）主持完成豐田汽車高可靠性車載應用功率MOSFET設計和制造； 5）設計開發(fā)1200V級SiC MOSFET器件并實現(xiàn)工程流片成功。上述均屬于國內開創(chuàng)性或者領先水平的成果，綜合性能達到甚至領先于國際同類產品，具有巨大的技術和商業(yè)價值。

圖書目錄

第1章導論1
1.1集成電路的發(fā)展歷史1
1.1.1世界上第一個集成電路1
1.1.2摩爾定律5
1.1.3集成電路的產業(yè)發(fā)展規(guī)律與節(jié)點7
1.1.4摩爾定律的終結或超摩爾時代11
1.2集成電路產業(yè)的發(fā)展15
1.2.1集成電路產業(yè)鏈15
1.2.2晶圓代工17
1.2.3集成電路產業(yè)結構變遷17
參考文獻20

第2章集成電路制造工藝及生產線22
2.1集成電路制造技術22
2.1.1芯片制造22
2.1.2工藝劃分25
2.1.3工藝技術路線25
2.2集成電路生產線發(fā)展的歷程與設計27
2.2.1國外集成電路生產線發(fā)展情況27
2.2.2國內集成電路生產線發(fā)展情況29
2.2.3集成電路生產線的工藝設計30
2.3集成電路生產線的潔凈系統(tǒng)32
2.3.1潔凈室系統(tǒng)32
2.3.2空調系統(tǒng)33
2.3.3循環(huán)冷卻水系統(tǒng)35
2.3.4真空系統(tǒng)36
2.3.5排氣系統(tǒng)37
2.4集成電路生產線的發(fā)展趨勢38
參考文獻39

第3章晶圓制備與加工41
3.1簡介41
3.2硅材料42
3.2.1為什么使用硅材料42
3.2.2晶體結構與晶向42
3.3晶圓制備44
3.3.1直拉法與直拉單晶爐45
3.3.2區(qū)熔法與區(qū)熔單晶爐46
3.4晶圓加工與設備48
3.4.1滾磨49
3.4.2切斷50
3.4.3切片51
3.4.4硅片退火54
3.4.5倒角55
3.4.6研磨55
3.4.7拋光57
3.4.8清洗與包裝59
參考文獻60

第4章加熱工藝與設備61
4.1簡介61
4.2加熱單項工藝62
4.2.1氧化工藝62
4.2.2擴散工藝64
4.2.3退火工藝65
4.3加熱工藝的硬件設備66
4.3.1擴散設備66
4.3.2高壓氧化爐69
4.3.3快速退火處理設備70
參考文獻73

第5章光刻工藝與設備74
5.1簡介74
5.2光刻工藝75
5.3光掩模與光刻膠材料77
5.3.1光掩模的發(fā)展77
5.3.2光掩模基板材料78
5.3.3勻膠鉻版光掩模79
5.3.4移相光掩模80
5.3.5極紫外光掩模81
5.3.6光刻膠82
5.3.7光刻膠配套試劑83
5.4光刻設備84
5.4.1光刻技術的發(fā)展歷程84
5.4.2接觸/接近式光刻機86
5.4.3步進重復光刻機87
5.4.4步進掃描光刻機89
5.4.5浸沒式光刻機92
5.4.6極紫外光刻機93
5.4.7電子束光刻系統(tǒng)95
5.4.8納米電子束直寫系統(tǒng)96
5.4.9晶圓片勻膠顯影設備98
5.4.10濕法去膠系統(tǒng)101
參考文獻103

第6章刻蝕工藝及設備105
6.1簡介105
6.2刻蝕工藝106
6.2.1濕法刻蝕和清洗106
6.2.2干法刻蝕和清洗 108
6.3濕法刻蝕與清洗設備110
6.3.1槽式晶圓片清洗機110
6.3.2槽式晶圓片刻蝕機112
6.3.3單晶圓片濕法設備113
6.3.4單晶圓片清洗設備114
6.3.5單晶圓片刻蝕設備116
6.4干法刻蝕設備117
6.4.1等離子體刻蝕設備的分類117
6.4.2等離子體刻蝕設備120
6.4.3反應離子刻蝕設備122
6.4.4磁場增強反應離子刻蝕設備123
6.4.5電容耦合等離子體刻蝕設備125
6.4.6電感耦合等離子體刻蝕設備127
參考文獻129

第7章離子注入工藝及設備131
7.1簡介131
7.2離子注入工藝132
7.2.1基本原理132
7.2.2離子注入主要參數(shù)135
7.3離子注入設備137
7.3.1基本結構137
7.3.2設備技術指標145
7.4損傷修復148
參考文獻148

第8章薄膜生長工藝及設備149
8.1簡介149
8.2薄膜生長工藝151
8.2.1物理氣相沉積及濺射工藝151
8.2.2化學氣相沉積工藝152
8.2.3原子層沉積工藝152
8.2.4外延工藝154
8.3薄膜生長設備154
8.3.1真空蒸鍍設備154
8.3.2直流物理氣相沉積設備156
8.3.3射頻物理氣相沉積設備158
8.3.4磁控濺射設備159
8.3.5離子化物理氣相沉積設備161
8.3.6常壓化學氣相沉積設備163
8.3.7低壓化學氣相沉積設備164
8.3.8等離子體增強化學氣相沉積設備164
8.3.9原子層沉積設備165
8.3.10分子束外延系統(tǒng)167
8.3.11氣相外延系統(tǒng)168
8.3.12液相外延系統(tǒng)169
參考文獻171

第9章封裝工藝及設備172
9.1簡介172
9.2芯片級封裝173
9.2.1圓片減薄機173
9.2.2砂輪劃片機174
9.2.3激光劃片機178
9.3元器件級封裝181
9.3.1粘片機181
9.3.2引線鍵合機182
9.4板卡級封裝185
9.4.1塑封機185
9.4.2電鍍及浸焊生產線186
9.4.3切筋成型機187
9.4.4激光打印設備187
參考文獻188