集成电路制造工艺技术体系 9787030501578 科学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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严利人，周卫 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030501578

商品编码：29220372913

包装：圆脊精装

出版时间：2017-12-01

基本信息

书名：集成电路制造工艺技术体系

定价：98.00元

作者：严利人,周卫

出版社：科学出版社

出版日期：2017-12-01

ISBN：9787030501578

字数：

页码：

版次：31

装帧：圆脊精装

开本：128开

商品重量：0.4kg

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内容提要

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目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《电子材料与器件制造》 内容简介 《电子材料与器件制造》一书，深入探讨了现代电子工业赖以生存和发展的基础——电子材料的制备、特性及其在各类电子器件制造中的应用。本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，理解从原子尺度到宏观器件的转化过程，以及支撑这一过程的科学原理和工程技术。全书共分为十章，逻辑清晰，内容涵盖了半导体材料、金属材料、绝缘材料、磁性材料等关键电子材料的种类、性能和制备工艺，并详细阐述了这些材料如何被加工成具有特定功能的电子器件，如集成电路、显示器件、传感器、存储器件等。 第一章 半导体材料基础 本章首先介绍半导体材料在电子学中的核心地位，重点阐述硅（Si）、锗（Ge）以及第三代半导体材料（如氮化镓GaN、碳化硅SiC、砷化镓GaAs）的晶体结构、能带理论、载流子输运特性和掺杂机理。我们将详细解析本征半导体与外延半导体的区别，以及杂质原子如何通过掺杂改变半导体的导电类型。此外，本章还将介绍不同类型半导体材料的关键物理参数，如禁带宽度、迁移率、击穿电压等，并解释这些参数对器件性能的影响。对于先进半导体材料，如高电子迁移率晶体管（HEMT）和功率器件常用的GaN和SiC，其独特的材料特性及其在高性能电子设备中的应用前景也将得到重点介绍。 第二章 半导体材料的制备与生长 本章聚焦于半导体材料的制备工艺，这是实现高性能电子器件的基础。我们将详细介绍单晶硅的生长技术，包括直拉法（Czochralski method）和区熔法（Float-zone method），并分析这两种方法的优缺点及其对硅晶圆质量的影响。对于化合物半导体，如GaAs，其生长技术，例如液相外延（LPE）、气相外延（VPE）和分子束外延（MBE），也将得到深入探讨。MBE技术以其精确的原子层控制能力，在制备高品质多层结构和超晶格方面具有独特优势，我们将对其原理、设备要求和应用案例进行详细介绍。此外，对于第三代半导体材料，如GaN和SiC，其高温高压下的生长工艺，以及在不同衬底（如蓝宝石、碳化硅）上的外延技术，也将是本章的重点。 第三章 半导体器件制造工艺概览 本章为读者构建一个半导体器件制造的宏观图景，介绍从晶圆制备到最终芯片封装的整个流程。我们将概述光刻、刻蚀、薄膜沉积、掺杂、化学机械抛光（CMP）等关键的微电子制造工艺步骤，并解释它们在图形转移和材料改性中的作用。对不同类型的光刻技术，如接触光刻、接近光刻、步进-扫描光刻（Steppers/Scanners）以及极紫外光刻（EUV）的原理和发展趋势进行介绍。同时，对干法刻蚀（如感应耦合等离子体刻蚀ICP-E）和湿法刻蚀的原理、选择性、损伤控制等进行深入分析。CMP技术作为实现器件平面化和提高多层互连质量的关键工艺，其原理、设备和应用也将得到详细阐述。 第四章 集成电路的关键制造工艺 本章将深入剖析集成电路（IC）制造的核心工艺环节，这是实现复杂电子功能的基础。我们将详细讲解光刻工艺在定义电路图形中的作用，包括光刻胶的选择、曝光、显影等步骤。对于集成电路中的薄膜技术，如氧化、氮化、金属化、介质层沉积等，将分别介绍其物理和化学原理、设备以及对器件性能的影响。例如，高k栅介质和金属栅技术在CMOS工艺中的应用，以及其挑战。此外，离子注入技术在精确掺杂中的作用，其能量、剂量控制和退火工艺也将详细解析。对互连技术，包括多晶硅互连、金属互连（如铝、铜）的形成过程，以及化学机械抛光（CMP）在多层金属互连中的关键作用，将进行重点介绍。 第五章 异质集成与三维制造技术 随着摩尔定律的挑战日益严峻，异质集成和三维（3D）制造技术成为提升器件性能和功能的重要方向。本章将介绍不同材料（如硅、III-V族化合物、MEMS）之间的键合技术，包括直接键合、瞬态液相键合（TLP）等。同时，对三维堆叠技术，如垂直 NAND 闪存（V-NAND）和三维 TSV（Through-Silicon Via）技术进行详细阐述，解释其如何实现更高密度的存储和更快的互连。对于将不同功能器件集成到同一芯片上的异质集成，如在硅衬底上集成GaN功率器件或MEMS传感器，其面临的挑战和解决方案也将有所探讨。 第六章 显示材料与器件制造 本章将聚焦于现代显示技术中关键的电子材料及其制造工艺。我们将介绍液晶显示（LCD）技术中的液晶材料、彩色滤光片（CF）和薄膜晶体管（TFT）背板的制造。重点阐述非晶硅（a-Si）、低温多晶硅（LTPS）以及氧化物半导体（如IGZO）TFT的制备工艺及其对显示性能的影响。对于有机发光二极管（OLED）显示技术，将详细介绍有机发光材料（如发光层、传输层）的制备、蒸镀和印刷技术，以及其在全彩显示中的应用。此外，量子点（QD）显示技术、微型LED（MicroLED）显示技术及其相关的材料制备和器件制造工艺也将得到介绍。 第七章 传感器材料与器件 传感器是实现环境感知和信息采集的核心部件。本章将探讨多种传感器的材料选择和制造工艺。对于半导体传感器，如气体传感器、压力传感器和温度传感器，我们将介绍其工作原理，以及采用不同半导体材料（如氧化物半导体、碳纳米管）进行制造的方法。对于压电传感器和铁电传感器，将介绍其压电/铁电材料（如PZT）的制备、薄膜沉积和器件结构。光学传感器方面，将介绍光电二极管、光电探测器以及CMOS图像传感器的制造技术。此外，MEMS（微机电系统）传感器，如加速度计、陀螺仪、麦克风等，也将深入介绍其微纳加工工艺，包括微刻蚀、薄膜沉积、压电/压阻效应在其中的应用。 第八章 磁性材料与器件 磁性材料在存储、传感和通信领域扮演着重要角色。本章将介绍硬磁材料和软磁材料的种类、性能及其在器件制造中的应用。对于存储器，如磁随机存取存储器（MRAM），将详细介绍巨磁阻（GMR）和隧道磁阻（TMR）效应，以及磁性隧穿结（MTJ）的制备工艺。对于微波器件和射频器件，将介绍铁氧体材料及其在隔离器、环行器中的应用。此外，对纳米磁性材料，如巨磁阻材料、超顺磁材料，及其在生物传感、数据存储等新兴领域的应用潜力也将进行讨论。 第九章 绝缘材料与介质层制备 优质的绝缘材料和精确的介质层制备是确保电子器件稳定运行和高性能的关键。本章将介绍多种重要的绝缘材料，包括二氧化硅（SiO2）、氮化硅（Si3N4）、高k介质材料（如HfO2, Al2O3）等。我们将详细介绍这些材料的物理化学性质、制备方法（如化学气相沉积CVD、物理气相沉积PVD、原子层沉积ALD）以及在半导体器件中的作用，如栅介质、钝化层、绝缘层等。特别是高k介质材料在CMOS技术中的应用，以及其界面态控制、漏电流抑制等方面的挑战和技术进展。 第十章 电子材料的可靠性与封装 本章关注电子材料的可靠性以及器件的最终封装。我们将探讨各种失效机制，如电迁移、击穿、应力失效、热失效等，并介绍用于提升材料和器件可靠性的设计和工艺方法。对封装技术，包括引线键合、倒装芯片（Flip-chip）、晶圆级封装（WLP）等，进行详细介绍。重点阐述在高温、高湿、高压等极端环境下工作的电子器件所需的特殊封装技术和材料。同时，对未来封装技术的发展趋势，如2.5D/3D封装、系统级封装（SiP）等进行展望。 《电子材料与器件制造》一书，通过对基础理论、关键材料、核心工艺以及新兴技术的全面梳理，力求为电子材料、微电子、物理、化学等相关专业的学生、研究人员以及工程师提供一本具有高度参考价值的专业读物。本书的内容紧密结合当前电子科学与技术的发展前沿，旨在帮助读者深入理解现代电子器件的设计、制造和可靠性，为推动电子信息产业的持续发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就给人一种厚重感，纸张的触感也相当不错，翻开扉页，印刷清晰，字迹工整，这给我留下了良好的第一印象。我一直对电子产品的核心——集成电路的诞生过程非常好奇，想象着那些微小的电路是如何在硅片上一步步“生长”出来的，究竟需要多么精密的工艺和技术。这本书的出版信息显示它是科学出版社出品，这让我对接下来的内容充满了期待，毕竟科学出版社在科技类图书领域有着良好的声誉。虽然我还没有深入阅读，但从这本书的名称《集成电路制造工艺技术体系》来看，它应该涵盖了从原材料处理到最终成品封装的整个流程，而且“体系”二字暗示了其内容的系统性和全面性，这对于我这样一个想要系统性了解集成电路制造工艺的读者来说，无疑是极具吸引力的。我希望这本书能够用通俗易懂的语言，深入浅出地解释那些复杂的化学、物理和工程原理，让我能够理解每一个制造环节背后的科学原理和技术挑战。

评分☆☆☆☆☆

作为一名软件工程师，我一直对硬件的物理实现原理感到好奇，尤其是构成我们数字世界的基石——集成电路。虽然我的工作与制造工艺看似相去甚远，但我坚信，深刻理解芯片是如何被制造出来的，能够极大地拓宽我的视野，甚至可能对我的软件设计思维产生积极的影响。这本书的封面设计风格朴实而不失专业感，科学出版社的品牌背书也让我对其内容质量有所期待。我希望这本书能够不仅仅局限于描述各种工艺步骤，更能深入探讨不同工艺技术之间的权衡与选择，以及这些选择如何影响芯片的性能、功耗和成本。我特别好奇的是，在如此微观的尺度下，如何实现如此高精度和大规模的生产？这本书是否能够解答我关于材料科学、化学反应、物理工程以及精密机械协同工作的疑问？我期待着它能够成为我了解集成电路制造世界的“敲门砖”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的重量和厚度，第一眼就让我觉得内容非常扎实。我之前在接触一些集成电路相关的设计项目时，常常会因为对制造工艺理解不够而遇到瓶颈，很多时候，问题的根源都隐藏在制造过程中。比如，为什么某些设计在实际流片后良率会很低？为什么某些材料的选择会直接影响器件的性能？这些疑问都需要深入了解制造工艺才能得到解答。《集成电路制造工艺技术体系》这个名字，正是直指我心中的痛点。我希望这本书能够从最基础的晶圆制造讲起，逐步深入到各种复杂的工艺步骤，并且能够清晰地解释每一步工艺的原理、设备要求以及对最终产品性能的影响。我特别期待书中能够包含一些图示和流程图，这样能够帮助我更直观地理解那些抽象的工艺过程。如果书中还能分享一些行业内关于工艺优化的经验和教训，那就更完美了。

评分☆☆☆☆☆

我刚刚拿到这本《集成电路制造工艺技术体系》，还没来得及细看，只是粗略地翻阅了一下目录和前言。从目录的设置来看，它确实涵盖了集成电路制造的方方面面，从晶圆制备、光刻、刻蚀、薄膜生长、掺杂，到互连、测试和封装，几乎囊括了整个产业链条上的关键技术。这让我对这本书的权威性和系统性有了初步的信心。我特别关注到关于“工艺集成”和“良率控制”的部分，这通常是集成电路制造中最具挑战性的环节，也是决定产品性能和成本的关键。我希望这本书能够深入剖析这些复杂的过程，提供实际的案例分析和技术解决方案。我个人对微电子制造领域一直充满敬畏，尤其是那些能够将纳米级的器件精度控制在毫秒级的时间窗口内的技术。这本书的出版，对于我来说，无疑是一次绝佳的学习机会，我期待它能够成为我在集成电路制造领域的“启蒙之书”，带领我一步步理解这个高度复杂且精密的工业领域。

评分☆☆☆☆☆

迫不及待地想深入研究这本书了！作为一名对半导体行业充满热情的爱好者，我一直在寻找一本能够全面剖析集成电路制造过程的书籍。市面上虽然有不少介绍集成电路的科普读物，但往往停留在概念层面，缺乏对具体制造工艺的深入讲解。《集成电路制造工艺技术体系》这个书名，让我看到了希望。我尤其关注的是“工艺技术体系”这几个字，它暗示了这本书不仅仅是列举各种工艺，而是将它们有机地组织起来，形成一个完整的知识体系。我期望这本书能够详细介绍诸如光刻、刻蚀、薄膜沉积、离子注入等关键工艺步骤，并解释它们之间的相互关系以及在整个制造流程中的作用。同时，我也希望它能触及一些前沿的技术，比如3D IC、 FinFET 等，并探讨它们在制造上带来的新挑战和新解决方案。一本优秀的教材，不仅要讲解“是什么”，更要解释“为什么”和“怎么做”，我期待这本书能做到这一点，为我打开通往集成电路制造世界的大门。