围绕集成电路科学与工程一级学科建设造,服务我国芯片人才培养; 追踪全球研究前沿,介绍新的芯片制造知识体系; 由国内领 先的半导体设备国产化研究团队,紧密结合产业实践,融合新产业化成果; 选“十四五”时期国家重出版物出版专项规划项目。
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内容提要
前言
第1章 绪 论
本章重点
1.1 集成电路制造技术发展历程
1.2 现代集成电路制造业概况
1.3 集成电路制造业产业链结构与特点
1.4 集成电路制造业发展趋势
第2章 芯片制造的单项工艺
本章重点
2.1 热氧化工艺
2.1.1 热氧化机理与工艺
2.1.2 热氧化工艺中SiO2的性质及用途
2.1.3 氧化层的质量检测
2.2 图形化工艺
2.2.1 光刻原理与工艺
2.2.2 刻蚀原理及工艺
2.2.3 图形化工艺流程
2.2.4 多重图形技术
2.2.5 新型图形化技术:纳米压印光刻
2.3 掺杂工艺
2.3.1 掺杂原理
2.3.2 热扩散掺杂
2.3.3 离子注入掺杂
2.4 薄膜沉积工艺
2.4.1 CVD
2.4.2 PVD
2.4.3 ALD
2.4.4 其他薄膜沉积技术
2.4.5 芯片制造中的薄膜
2.5 互连工艺
2.5.1 互连工艺概述
2.5.2 铝互连工艺
2.5.3 铜互连工艺
2.6 辅助性工艺
2.6.1 清洗工艺
2.6.2 CMP
2.6.3 晶圆检测技术
2.7 本章小结
思考题
参考文献
第3章 芯片制造的关键材料
本章重点
3.1 硅晶圆材料
3.1.1 半导体材料的发展
3.1.2 硅衬底材料
3.1.3 硅晶圆材料与制备工艺
3.1.4 硅晶圆材料市场发展现状
3.2 宽禁带半导体材料
3.2.1 SiC材料及制造工艺
3.2.2 GaN材料及制造工艺
3.2.3 宽禁带半导体材料的应用成果
3.2.4 宽禁带半导体材料的发展趋势及关键问题
3.3 工艺耗材
3.3.1 电子特气
3.3.2 靶材
3.3.3 光刻胶
3.3.4 掩模版
3.3.5 显影液
3.4 辅助性材料
3.4.1 抛光液
3.4.2 湿法刻蚀液
3.4.3 电镀液
3.5 本章小结
思考题
参考文献
第4章 芯片制造的系统工艺
本章重点
4.1 逻辑芯片系统工艺
4.1.1 基于CMOS的系统工艺
4.1.2 SOI工艺
4.1.3 先进逻辑工艺
4.1.4 SoC工艺
4.2 存储芯片系统工艺
4.2.1 DRAM工艺
4.2.2 Flash工艺
4.2.3 新型非易失性存储器工艺
4.3 特色工艺
4.3.1 模拟集成电路工艺
4.3.2 功率器件工艺
4.3.3 MEMS工艺
4.4 本章小结
思考题
参考文献
第5章 芯片设计与工艺的协同优化
本章重点
5.1 芯片设计
5.1.1 芯片设计产业概述
5.1.2 “分久而合”:芯片设计和制造的产业发展历程及趋势
5.1.3 芯片设计流程综述
5.1.4 芯片设计工具
5.1.5 从芯片设计到芯片制造
5.2 面向芯片工艺的可制造性设计
5.2.1 DFM
5.2.2 面向避免随机性制造缺陷的芯片设计
5.2.3 面向避免系统性制造缺陷的芯片设计
5.2.4 面向DFM的EDA工具
5.3 设计与工艺的协同优化
5.3.1 工艺流程建立过程中的DTCO
5.3.2 芯片设计中的DTCO
5.3.3 面向DTCO的EDA工具
5.3.4 STCO与趋势展望
5.4 本章小结
思考题
参考文献
第6章 光 刻 机
本章重点
6.1 概论
6.2 光刻机的发展历程
6.2.1 接近/接触式光刻机
6.2.2 投影式光刻机
6.2.3 扫描/步进式投影光刻机
6.2.4 光刻分辨率的原理及提升
6.3 光刻机的产业应用
6.3.1 光刻机的工艺制程
6.3.2 前道光刻机应用
6.3.3 后道光刻机应用
6.3.4 其他工艺光刻机应用
6.4 光刻机的整机系统
6.4.1 光刻机的基本结构
6.4.2 光刻机的性能指标
6.4.3 光刻机的技术挑战
6.5 光刻机的光源
6.5.1 汞灯光源
6.5.2 准分子激光器
6.6 光刻机的工作台系统
6.6.1 工件台/掩模台系统
6.6.2 工件台/测量台系统
6.7 光刻机的其他关键子系统
6.7.1 照明系统
6.7.2 投影物镜系统
6.7.3 调焦调平系统
6.7.4 对准系统
6.7.5 光刻机环境控制系统
6.8 计算光刻
6.8.1 光学邻近效应校正
6.8.2 光源掩模协同优化
6.8.3 反演光刻
6.9 EUV光刻机技术
6.9.1 EUV光刻原理
6.9.2 EUV光刻机系统与关键技术
6.9.3 EUV光刻机软件及计算光刻
6.9.4 EUV光刻技术路线与挑战
6.9.5 EUV光刻机产业图谱
6.10 本章小结
思考题
参考文献
第7章 沉积与刻蚀设备
本章重点
7.1 沉积设备
7.1.1 CVD设备的类型与应用
7.1.2 PVD设备的类型与应用
7.1.3 ALD设备的类型与应用
7.1.4 先进沉积设备的发展趋势
7.2 等离子体刻蚀设备
7.2.1 CCP刻蚀设备与应用
7.2.2 ICP刻蚀设备与应用
7.2.3 其他刻蚀设备
7.2.4 先进刻蚀设备的发展趋势
7.3 沉积与刻蚀设备的核心子系统
7.3.1 真空系统
7.3.2 热管理与温度控制系统
7.3.3 气体流量控制系统
7.3.4 晶圆传送系统
7.3.5 射频电源及其匹配系统
7.3.6 原位监测系统
7.3.7 其他关键组件
7.4 技术供应
7.4.1 AMAT
7.4.2 泛林集团
7.4.3 国内半导体设备公司
7.4.4 MKS
7.4.5 Edwards
7.4.6 Advanced Energy
7.4.7 国内零部件公司
7.5 本章小结
思考题
参考文献
第8章 化学机械抛光
本章重点
8.1 抛光的基本概念与定性术语
8.1.1 抛光的基本概念
8.1.2 抛光的层次
8.2 抛光的应用场景与分类
8.2.1 抛光的应用场景
8.2.2 非机械抛光
8.2.3 机械抛光
8.2.4 CMP的发展历程
8.3 化学机械抛光
8.3.1 CMP的工艺原理
8.3.2 CMP的质量评价指标
8.3.3 CMP的质量影响因素与关键工艺参数
8.3.4 温度控制
8.3.5 压力控制
8.3.6 转速控制
8.3.7 终点检测
8.3.8 CMP后清洗
8.3.9 CMP的优缺点
8.4 CMP的设备与耗材
8.4.1 设备组成
8.4.2 抛光液
8.4.3 抛光垫
8.4.4 设备市场及主流厂商
8.5 CMP的应用
8.6 CMP的质量测量与故障排除
8.7 本章小结
思考题
参考文献
第9章 其他关键工艺设备
本章重点
9.1 离子注入机
9.1.1 概述
9.1.2 离子注入机的发展现状
9.1.3 离子注入机的工作原理
9.1.4 关键组成与技术
9.2 热处理设备
9.2.1 概述
9.2.2 发展现状与未来趋势
9.2.3 关键组件与技术
9.2.4 主要原材料与零部件
9.3 清洗设备
9.3.1 概述
9.3.2 发展现状与未来趋势
9.3.3 关键技术
9.3.4 主要原材料与零部件
9.4 本章小结
思考题
参考文献
第10章 工艺量检测设备
本章重点
10.1 应用场景与基本分类
10.2 基本技术内涵
10.2.1 工艺量检测原理
10.2.2 量测类设备
10.2.3 缺陷检测原理
10.2.4 缺陷检测类设备
10.3 上游关键技术
10.3.1 运动控制与定位技术
10.3.2 激光器
10.3.3 电子源
10.3.4 X射线源
10.3.5 离子源
10.3.6 光学散射中的正问题与逆问题
10.4 技术供应
10.4.1 国际情况
10.4.2 国内情况
10.5 本章小结
思考题
参考文献
第11章 芯片封装与测试
本章重点
11.1 封装与测试的技术类型与应用
11.1.1 封装的类型与基本分类
11.1.2 测试的应用场景与基本分类
11.2 封装工艺
11.2.1 减薄划切工艺
11.2.2 引线键合工艺
11.2.3 倒装焊工艺
11.2.4 其他工艺
11.3 封装设备
11.3.1 减薄划切设备
11.3.2 引线键合设备
11.3.3 倒装焊设备
11.3.4 其他设备
11.4 测试设备
11.4.1 测试机
11.4.2 分选机
11.4.3 探针台
11.4.4 封装质检设备
11.5 封装工艺材料
11.5.1 封装基板材料
11.5.2 芯片黏结材料
11.5.3 热界面材料
11.5.4 包封保护材料
11.6 技术供应
11.6.1 封测技术情况
11.6.2 封装设备供给情况
11.6.3 测试设备供给情况
11.6.4 封装材料供给情况
11.7 本章小结
思考题
参考文献
第12章 先进封装与集成芯片制造技术
本章重点
12.1 先进封装技术
12.1.1 先进封装的概念
12.1.2 先进封装的类型
12.1.3 先进封装的应用
12.2 先进封装的设计要素
12.2.1 先进封装的总体设计
12.2.2 电性能优化设计
12.2.3 热性能优化设计
12.2.4 机械性能优化设计
12.3 先进封装工艺及相关设备
12.3.1 RDL工艺及相关设备
12.3.2 TSV工艺、TGV工艺及相关设备
12.3.3 键合工艺及相关设备
12.3.4 激光精密加工及相关设备
12.3.5 等离子表面改性及去胶设备
12.4 先进封装材料及设备耗材
12.4.1 先进封装中介层
12.4.2 硅通孔界面材料
12.4.3 电镀材料
12.4.4 临时键合胶
12.5 本章小结
思考题
参考文献
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