内容简介
本书是一本综合性很强的参考书,由60名国际专家编写,并由同等水平的顾问组审校。内容涵盖相关技术的基础知识和现实中的实际应用,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。涉及制造工艺和辅助设施——从原材料的准备到封装和测试,从基础知识到最新技术。针对最优化设计和最佳制造工艺,提供了以最低成本制造最佳质量芯片方面的必要信息。书中介绍了有关半导体晶圆工艺、MEMS、纳米技术和平面显示器的最新信息,以及最先进的生产和自动化技术。包括良品率管理、材料自动运送系统、晶圆厂和洁净室的设计和运营管理、气体去除和废物处理管理等。如此之广的覆盖面使得本书成为半导体领域内综合性最强的单卷参考书。.
基于大范围的涵盖,本书适用面非常广。既适用于科研院校的教师、学生及研究人员,又适用于在半导体业界从事生产和管理的专业人员。...
目录
第一部分 半导体基础介绍及基本原材料.
第1章 半导体芯片制造综述
1.1 概述
1.2 半导体芯片
1.3 摩尔定律
1.4 芯片的设计
1.5 芯片生产的环境
1.6 芯片的生产
参考文献
第2章 集成电路设计
2.1 概述
2.2 集成电路的类型
2.3 p-n结
2.4 晶体管
2.5 集成电路设计
2.6 集成电路设计的未来走向及问题
参考文献
第3章 半导体制造的硅衬底
3.1 概述
3.2 硅衬底材料的关键特性
3.3 硅晶圆制造基础
3.4 硅衬底材料
3.5 硅衬底制造中的关键问题和挑战
3.6 结论
参考文献
第4章 铜和低κ介质及其可靠性
4.1 概述
4.2 铜互连技术
4.3 低κ介质技术
4.4 铜/低κ介质的可靠性
参考文献
第5章 硅化物形成基础
5.1 概述
5.2 硅上工艺基础
5.3 未来趋势和纳米级硅化物的形成
5.4 结论
参考文献
第6章 等离子工艺控制
6.1 概述
6.2 等离子体的产生和工艺控制的基本原理
6.3 工艺控制和量测
6.4 干法刻蚀的特性
6.5 未来趋势和结论
参考文献
第7章 真空技术
7.1 真空技术概述
7.2 测量低气压压力的方法
7.3 产生真空的方法
7.4 真空系统的组成部件
7.5 泄漏探测
7.6 真空系统设计
7.7 未来趋势和结论
补充读物
信息资源
第8章 光刻掩膜版
8.1 概述
8.2 光刻掩膜版基础
8.3 光刻掩膜版生产设备
8.4 运转、经济、安全及维护的考虑
8.5 未来趋势与结论
参考文献
第二部分 晶圆处理
第9章 光刻
9.1 光刻工艺
9.2 光学光刻成像
9.3 光刻胶化学
9.4 线宽控制
9.5 光刻的局限性
补充读物
第10章 离子注入和快速热退火
10.1 概述
10.2 离子注入系统的组成部分
10.3 后站结构
10.4 关键工艺和制造问题
10.5 离子注入的资源
参考文献
第11章 湿法刻蚀
11.1 概述
11.2 含HF的化学刻蚀剂
11.3 金属刻蚀
11.4 湿法刻蚀在混合半导体中的应用
11.5 湿法刻蚀的设备
11.6 环境、健康和安全问题
参考文献
第12章 等离子刻蚀
12.1 概述
12.2 硅衬底IC器件制造中的等离子刻蚀
12.3 硅衬底MEMS器件制造中的等离子刻蚀
12.4 III-V族混合半导体中的等离子刻蚀
12.5 等离子刻蚀的终点探测
12.6 结论
致谢
参考文献
第13章 物理气相淀积
13.1 物理气相淀积概述
13.2 PVD工艺的基本原理
13.3 真空蒸发
13.4 蒸发设备
13.5 蒸发淀积的层及其性质
13.6 溅射
13.7 溅射设备
13.8 溅射淀积的层
13.9 原子层淀积:薄膜淀积技术的新远景
13.10 结论与展望
参考文献
第14章 化学气相淀积
14.1 概述
14.2 原理
14.3 CVD系统的组成
14.4 预淀积与清洗
14.5 排除故障
14.6 未来趋势
参考文献
第15章 外延生长
15.1 概述
15.2 用于先进CMOS技术的硅外延
15.3 制造
15.4 安全和环境健康
15.5 外延的未来发展趋势
15.6 结论
参考文献
补充读物
第16章 ECD基础
16.1 概述
16.2 基本的ECD技术(电镀工作原理)
16.3 铜大马士革ECD工艺的优点
16.4 铜ECD的生产线集成
16.5 铜ECD工艺的其他考虑因素
16.6 未来趋势
16.7 结论
参考文献
第17章 化学机械研磨
17.1 CMP概述
17.2 常见的CMP工艺应用
17.3 CMP的工艺控制
17.4 后CMP晶圆清洗
17.5 常见的CMP平台与设备
17.6 CMP工艺废弃物管理
17.7 未来发展趋势与结论
参考文献
信息资源
第18章 湿法清洗
18.1 湿法清洗概述与回顾
18.2 典型半导体制造:湿法清洗工艺
18.3 湿法清洗设备技术
18.4 未来趋势与结论
参考文献
第三部分 后段制造
第19章 目检、测量和测试
19.1 测试设备概述
19.2 测试设备基础和制造自动化系统
19.3 如何准备、计划、规范、选择供应商和购买测试设备
19.4 操作、安全、校准、维护中的考虑因素
19.5 未来趋势和结论
致谢作者
补充读物
信息资源
第20章 背面研磨、应力消除和划片
20.1 概述
20.2 背面研磨技术
20.3 晶圆背面研磨机
20.4 划片
20.5 划片机
20.6 生产设备要求
20.7 晶圆减薄
20.8 全合一系统
20.9 未来技术趋势
补充读物
第21章 封装
21.1 概述
21.2 封装的演变
21.3 凸晶及焊盘重布技术
21.4 实例研究
21.5 光电子和MEMS封装
参考文献
补充读物
第四部分 纳米技术、MEMS和FPD
第22章 纳米技术和纳米制造
22.1 什么是纳米技术
22.2 纳米技术和生化技术
22.3 纳米制造:途径和挑战
22.4 纳米制造——不仅仅是工程和工艺
致谢
参考文献
第23章 微机电系统基础
23.1 概述
23.2 MEMS的技术基础
23.3 微机电系统制造原理
23.4 微机电系统的应用
23.5 未来的趋势..
23.6 结论
参考文献
其他信息
第24章 平板显示技术和生产
24.1 概述
24.2 定义
24.3 平板显示的基础和原理
24.4 平板显示的生产工艺
24.5 未来趋势与结论
补充读物
第五部分 气体和化学品
第25章 特种气体和CDA系统
25.1 概述
25.2 半导体生产工艺的要求
25.3 法规的要求和其他通常要在设计中考虑的问题
25.4 特殊气体的分配和输送
25.5 执行
25.6 特殊气体系统的未来趋势
25.7 洁净干燥空气
25.8 结论
致谢
参考文献
补充读物
第26章 废气处理系统
26.1 概述
26.2 基本原理
26.3 主要组成部分
26.4 重要考虑因素
26.5 未来趋势
参考文献
第27章 PFC的去除
27.1 高氟碳化合物
27.2 减少PFC排放的策略
27.3 PFC去除理论
27.4 催化法去除
参考文献
第28章 化学品和研磨液操作系统
28.1 概述
28.2 化学品和研磨液操作系统中的要素和重要条件
28.3 设备
28.4 高纯化学品的混合
28.5 系统的纯度
28.6 CMP研磨液系统
28.7 结论
参考文献
第29章 操控高纯液体化学品和研磨液的部件
29.1 概述
29.2 流体操控部件的材料
29.3 金属杂质、总可氧化碳量和颗粒污染物
29.4 工业检测标准和协议
29.5 操控流体的部件
29.6 流体测量设备
29.7 工艺控制的应用
29.8 结论
补充读物
第30章 超纯水的基本原理
30.1 概述
30.2 UPW系统的单元操作
30.3 初始给水
30.4 预处理
30.5 初级处理
30.6 最终处理、抛光和配送
30.7 未来趋势
参考文献第六部分 气体和化学品
第31章 良品率管理
31.1 概述
31.2 良品率管理定义及其重要性
31.3 良品率管理基本要素及良品率管理系统的执行
31.4 优化良品率管理系统所要考虑的问题
31.5 未来趋势与结论
补充读物
第32章 自动物料搬运系统
32.1 概述
32.2 AMHS的主要组成部分
32.3 AMHS的设计
32.4 运营中的考量
32.5 未来趋势
第33章 关键尺寸测量方法和扫描电镜
33.1 概述
33.2 关键尺寸测量基本概念
33.3 扫描电镜的基本概念
33.4 扫描电镜规格和选择流程
33.5 未来趋势与结论
参考文献
第34章 六西格玛
34.1 什么是六西格玛
34.2 六西格玛的基本强项
34.3 主要的DMAIC阶段
34.4 六西格玛设计(DFSS)
34.5 应用实例
34.6 未来趋势与结论
补充读物
第35章 高级制程控制
35.1 技术概况
35.2 高级制程控制的基本知识
35.3 应用
35.4 应用所需要考虑的事项
35.5 未来趋势与结论
参考文献
第36章 半导体生产厂区环境、健康和安全方面需要考虑的事项
36.1 概述
36.2 半导体制造过程中的EHS危害
36.3 适用于半导体制造者的EHS法规
36.4 遵守法规之外的期望
36.5 半导体工业EHS的未来走向
参考文献
信息资源
第37章 芯片制造厂的计划、设计和施工
37.1 概述
37.2 计划
37.3 设计
37.4 施工
37.5 结论
致谢
第38章 洁净室的设计和建造
38.1 概述
38.2 洁净室标准、分类和认证
38.3 典型洁净室
38.4 气流分布与模式
38.5 换气
38.6 洁净室的组成
38.7 空调系统的要求
38.8 工艺污染控制
38.9 振动和噪声控制
38.10 磁性和电磁通量
38.11 空气和表面静电电荷
38.12 生命安全
38.13 流体动力学计算机模拟
38.14 洁净室经济性
38.15 实践中的问题及解决方案(举例)
补充读物
信息资源
第39章 微振动和噪声设计
39.1 概述
39.2 测量方法和标准
39.3 振动和噪声源
39.4 地基和结构设计
39.5 机械/电动/工艺设计中的振动和噪声控制
39.6 声学设计
39.7 机器厂务连接
39.8 厂务振动检测的目的与时机
39.9 振动和噪声环境的老化
39.10 未来方向和特例
致谢
参考文献
第40章 洁净室环境中静电放电的控制
40.1 半导体洁净室中的静电电荷
40.2 静电在洁净室中的危害
40.3 静电电荷的产生
40.4 绝缘体和导体
40.5 洁净室内的静电管理
40.6 空气离子化对静电电荷的控制
40.7 静电测量
40.8 空气离子发生器的应用
40.9 结论
参考文献
第41章 气体分子污染
41.1 化学污染的介绍及气体分子污染的定义
41.2 气体分子污染的分级
41.3 AMC控制的考虑
41.4 AMC控制的执行
41.5 气相化学过滤器
41.6 干式涤气过滤器介质
41.7 化学过滤系统的设计
41.8 AMC监控
41.9 AMC控制的应用区域
41.10 AMC控制的规范和标准
41.11 选择一种AMC控制系统
41.12 最后的考虑
41.13 结论
参考文献
信息来源
第42章 半导体制造业中微粒的监测
42.1 概述
42.2 微粒检测仪的操作原理
42.3 详细说明一个微粒检测仪
42.4 关于在气体应用中的特殊考虑
42.5 关于在液体应用中的特殊考虑
42.6 污染控制的层次
42.7 空气传播中分子污染
42.8 结论
参考文献
第43章 废水中和系统
43.1 概述
43.2 水和pH值
43.3 应用评价
43.4 标准pH值调节系统的结构
43.5 系统优化
43.6 控制系统
43.7 用于pH值调节的化学药品
43.8 pH值调节在化学机械刨光(磨光)、降低金属和降低氟化物含量中的应用
补充读物
附录...
译者序
由原摩托罗拉(中国)电子有限公司天津半导体集成制造中心的几十位资深工程师组成自愿翻译小组,继《芯片制造》(Microchip Fabrication)之后,完成了又一本英译汉书籍。《芯片制造》一书的成功给了出版社信心,同时,更给了翻译小组信心。小组成员都很高兴看到能用他们的知识和经验换来读者的认可。这一点对小组成员的鼓舞很大,也符合翻译小组把综合介绍半导体工业工艺与制造技术的优秀书籍介绍给国内读者的初衷。目前,翻译小组成员非常分散地在不同公司和单位工作,这无疑给翻译的协调工作带来很大不便。但是,本书的优秀性再一次激起了小组成员的自发踊跃参与。几个月来,他们几乎把所有宝贵的业余时间都贡献给了本书的翻译和校对,争取用最短的时间将这本与国际半导体技术同步的书籍介绍给国内的读者。译者认为本书的特点在于:.
1. 内容综合性很强,涵盖半导体生产过程的方方面面。
2. 所涉及的技术、工艺和设备等内容均为当今半导体工业的先进水平。对国内半导体行业的指导意义很强。
3. 内容组织结构合理:采用背景知识结合生产运营的介绍方式。更为重要的是书中链接了很多非常有帮助的参考文献信息,对读者来说是很难得的大信息库。这方面的价值有时可能超过其内容本身。
4. 书中侧重于对半导体生产运营知识的介绍,对实际问题的解决具有很强的指导作用。
5. 本书作者大多来自国际知名的半导体企业,他们对书中各方面知识的介绍很具有权威性。..
全书共分六大部分43章,赵树武为翻译小组组长。在全书的编译过程中他和许学颖共同承担组织协调工作,并负责翻译了第26章、第27章和第36章。书中第1章和第20章由刘海龙翻译,第2章和第31章由李庆森翻译,第3章由于雷翻译,第4章和第17章由檀广节翻译,第5章由李金生翻译,第6章和第15章由黄小锋翻译,第7章由于世恩翻译,第8章由臧园翻译,第9章由杨沫涛翻译,第10章和第39章由邵立群翻译,第11章由龚平翻译,第12章由王劲松翻译,第13章由赵彬翻译,第14章由于力翻译,第15章由朱践知翻译,第16章由彭江晖翻译,第17章由闰智勇翻译,第18章和第30章由赵水林翻译,第19章由翁蓓翻译,第21章由高伟和陆永胜翻译,第22章和第23章由李振林翻译,第24章由李宝刚翻译,第25章和第29章由鞠光翻译,第28章由鞠光、朱践知和檀广节共同翻译,第32章由赵仁志翻译,第33章由徐宏翻译,第34章由朱践知翻译,第35章由赵林翻译,第37章由高强翻译,第38章由宋湘涛翻译,第40章由龚志伟翻译,第41章由刘睿翻译,第42章由陈松翻译,第43章由龙沛湘翻译。书中术语的汉语习惯叫法尽量与《芯片制造》一书中的译法靠拢,并适当予以增加。译本改正了原书中的一些印刷错误,对部分需要商榷的地方和译者在原著基础上的进一步解释内容,以“译者注”标明。全书由许学颖负责进行校订。由于译者受水平和时间的限制,译本难免存在不妥之处,恳请广大读者批评指正。
如果读者希望了解更多半导体行业的相关技术和知识,并乐于与译者进行更深入的探讨,欢迎通过以下联系方式与译者联系,共同切磋交流:赵树武,scottzhao@263.net或scott.zhao@intel.com;吴红东,hongdongwu@yahoo.com;马法军,mfjamao@yahoo.com;于力,yuli@chinaren.com;龚平,gongpingg@yahoo.com;黄小锋,r33296@yahoo.com;于雷,jamboyu@yahoo.com.cn;于世恩,shawnjinyu@yahoo.com;刘海龙,hlliu@hotmail.com;陈松,chens11@yahoo.com;李宝刚,r53773@yahoo.com;赵彬,alexzhao2003@sina.com;李振林,wertherlizl@hotmail.com;樊新军,xinjunfan@yahoo.com.cn;于成飞,irsiyu1976@yahoo.com.cn;徐宏,eltonhongxu@yahoo.com;尹娟毅,r28777@yahoo.com;朱践知,jianzhizhu@hotmail.com;曾庆成,zengqc1@yahoo.com;穆泓毅,henrymu@126.com;许学颖,sapphirexu@yahoo.com或 sapphire.xu@freescale.com。...
前言
无论是工程师、专业技术人员、管理者、教授或学生,都在跨部门的制造环境下面临越来越多的挑战。对一个项目,我们必须考虑:什么是已知的?什么是未知的?哪些方案可行以及怎样证明其可行性?怎样将技术知识应用于制定方案计划、支援一个团队或者成功领导和完成项目?.
我们面临的挑战可能包括:制定晶圆制造工艺、提升生产良品率、实施自动生产工艺、制定质量和安全管理计划以及扩大辅助设施能力。如果想要更有效地计划、设计和执行项目,就要求对微芯片基础、晶圆加工工艺、生产、气体和化学品、运营、良品率管理和厂务设施等都有很好的理解。
本书的目的是为在半导体生产厂工作的读者提供一些基本的知识,以便解决问题、制定晶圆制造工艺、改进现有微芯片制造厂的生产线。这本手册包含了半导体行业中传统的和新兴的晶圆制造工艺、后段制造、良品率管理和辅助设施。此外,还涵盖纳米技术基础、微机电系统(MEMS)以及与晶圆工艺和设施相类似的平板显示器。..
本书分为六个主要部分,共43章。总体来讲,每章包含三部分:原理、运营考虑因素和参考文献。原理包括技术原理及其应用。运营考虑因素包括运行、安全、环境问题、维护和经济方面的考虑。另外,还有对计划、实施和控制生产工艺的实用指导。参考文献和扩展阅读部分包含系列相关书籍、技术论文和便于进一步阅读的网站。为了统一术语,本手册遵从SEMATECH的《半导体术语词典》(Dictionary of Semiconductor Terms)。
本手册的第一部分介绍半导体基础的背景知识。包括微芯片是怎样制造的、采用什么原料以及介绍常用的工艺,如等离子体和真空等。第二部分介绍传统的和新兴的晶圆工艺和技术。第三部分介绍后段制造,如检验、研磨和划片,以及封装。第四部分讨论纳米技术、MEMS和平面显示器原理。第五部分介绍特种气体、化学品和研磨液输送系统。第六部分介绍生产运营管理,包括良品率管理、材料自动运输系统、六西格玛、EHS、晶圆厂和洁净室的设计和建设、控制微观污染、空气传播分子污染、静电控制和废水处理工艺。
本手册涵盖的内容包括:晶圆工艺、后段制造、良品率管理、晶圆厂和洁净室的设计和建设、污染控制以及厂务管理等。对工艺工程师、工业工程师、制造工程师、厂务工程师、质量工程师、研发专家、经理、教师和学生等都会有所帮助。书中涉及的微芯片工艺和生产的广度和深度一定会帮助您打开信息之门。本书是针对半导体领域出版的综合性最强的单卷参考书。...
HWAIYU GENG, CMFGE, P.E.