芯片制造—半导体工艺制程实用教程

Peter Van Zant, 韩郑生

Language: Chinese

Published: Jan 1, 2015

Description:

《芯片制造》是一本旨在系统、清晰地介绍集成电路(IC)制造全流程的实用教程。它并非一本深奥的半导体物理理论专著,而是以工程师和技术人员的视角,带领读者走过从一块空白的硅晶圆(Wafer)到包含亿万个晶体管的精密芯片的整个制造过程。

本书以其极佳的可读性、丰富的图解和对实际工艺流程的专注而著称,使其成为非专业背景人士了解芯片制造、以及行业新人快速上岗的理想选择。

第六版的核心内容覆盖了现代半导体制造的所有关键单元工艺,主要包括:

  1. 半导体与晶圆基础: 介绍半导体材料的基本概念,以及作为芯片基底的硅晶圆是如何制成的。

  2. 核心工艺流程: 这是全书的精髓。书中详细讲解了在芯片制造中反复循环使用的几个核心步骤:

    • 光刻(Photolithography): 将电路设计图形从掩膜版(Mask)转移到晶圆上的过程,是整个芯片制造中技术最复杂、成本最高、也最关键的步骤。

    • 刻蚀(Etching): 根据光刻形成的图形,选择性地移除晶圆表面的材料,从而“雕刻”出电路结构。

    • 薄膜沉积(Deposition): 在晶圆表面生长或沉积各种材料薄膜(如绝缘介质、多晶硅、金属等),常用技术有化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)。

    • 掺杂(Doping): 通过离子注入(Ion Implantation)等方法,将特定杂质原子引入硅晶格中,以改变其导电性能,从而形成晶体管的源、漏、栅等区域。

    • 化学机械平坦化(CMP): 在多层布线结构中,对晶圆表面进行高度平坦化的抛光处理,为后续工艺做准备。

    • 热处理与氧化: 如在高温下生长高质量的二氧化硅绝缘层等。

  3. 工艺集成与封装测试: 讲解如何将上述单元工艺组合起来制造出晶体管等基本器件,以及晶圆制造完成后进入封装和测试的后续环节。

总之,这本书是一本完美的“芯片制造导览手册”,它成功地将极其复杂的工艺流程拆解为一系列易于理解的模块,是所有希望了解和进入半导体制造领域人士的必读之作。