内容简介
《芯片工艺与设备》全面介绍了芯片工艺与设备的基础知识、基本原理及实际应用。首先,从芯片的发展历程讲起,让读者对芯片的出现、发展与应用有一个初步认识。随后,进一步深入探讨芯片的制造工艺流程,包括硅晶圆的制备、氧化与掺杂、光刻、刻蚀、离子注入、热处理等各个环节,让读者了解每一个步骤的具体操作与重要性。本书内容具体包括半导体产业概述、硅晶圆制备工艺与设备、光刻工艺与设备、刻蚀工艺与设备、掺杂工艺与设备,以及薄膜工艺与设备。
本书适合于半导体行业从业人员、技术人员阅读参考,也可作为职业院校相关专业师生的参考用书。
目录
目录
前言
项目一 半导体产业概述 1
任务一 半导体产业诞生与发展 2
任务二 半导体材料及其特性 12
任务三 芯片制造产业概览 22
任务四 半导体产业的发展趋势 30
项目二 硅晶圆制备工艺与设备 41
任务一 从硅砂到多晶硅 42
任务二 从多晶硅到单晶硅 49
任务三 硅晶圆的制备 62
项目三 光刻工艺与设备 73
任务一 涂胶 74
任务二 光刻 86
任务三 显影 98
项目四 刻蚀工艺与设备 110
任务一 湿法刻蚀 111
任务二 干法刻蚀 121
项目五 掺杂工艺与设备 137
任务一 扩散 137
任务二 离子注入 149
项目六 薄膜工艺与设备 160
任务一 热氧化 161
任务二 化学气相沉积 174
任务三 物理气相沉积 185
前言/序言
前言
随着科技的迅猛发展,电子信息技术已成为推动社会进步的重要力量。芯片,作为电子设备的核心部件,其制造工艺与设备的研究和应用显得尤为重要。近年来,芯片工艺在不断发展与创新,呈现出以下几个方面的显著特点:①纳米级制造工艺:随着芯片集成度的不断提高,纳米级制造工艺已成为主流,通过不断缩小芯片尺寸、提高集成度,制造出了更高效、低功耗的芯片产品;②三维芯片技术:通过将多个芯片层叠在一起,实现了更高的性能和更低的功耗(三维芯片技术已经成为当前芯片设计的一个重要方向);③绿色环保制造:在芯片制造过程中,环保和可持续发展已成为重要议题,采用绿色制造技术和环保材料可以减少对环境的污染。为了满足读者对芯片工艺与设备知识的需求,专业教师与企业工程师共同编写了这本《芯片工艺与设备》。
本书旨在全面介绍芯片工艺与设备的基础知识、基本原理及实际应用。首先,从芯片的发展历程讲起,让读者对芯片的出现、发展与应用有一个初步认识。随后,进一步深入探讨芯片的制造工艺流程,包括硅晶圆的制备、氧化与掺杂、光刻、刻蚀、离子注入、热处理等各个环节,让读者了解每一个步骤的具体操作与重要性。同时,也介绍了一些与芯片制造相关的设备,如光刻机、刻蚀机、离子注入机等,让读者对芯片制造设备有一个全面的了解。本书具有以下特色:
(1)构建技能与素养融合,强化岗位意识
本书紧紧围绕集成电路产业需求,构建了“素质 + 技能”双核递进、产教融合的学习体系,依据集成电路产业的设计、生产、安装、封装、测试等岗位的工作过程,设计不同层次和不同功能定位的专业内容,以满足产业岗位要求。
(2)以项目为引领,以项目任务为驱动,强化知识与技能的整合
本书积极贯彻“以项目为载体,以任务为引领,以工作过程为导向”的理念,力求降低理论知识点的难度,既突出实际操作技能,又保证读者能掌握必备的基本理论知识。根据读者的认知特点,结合岗位要求,精心设计读者感兴趣的实用型任务,激发学习热情,通过在“做中教,做中学”,把专业的理论知识与实践操作有机地结合,提高学习效果。本书内容图文并茂,通俗易懂,突出实践性与指导性,有效地拉近理论学习与实际应用的距离,使读者更好地掌握当今社会相应岗位群所必备的专业知识和专业技能。
(3)以岗位标准为方向,培养读者规范的职业行为
本书内容力求与行业岗位标准对接,每项任务基本上以任务目标、任务引入、任务描述、任务实施、任务评价、相关知识、任务拓展和思考题来呈现,任务评价改变了单一的传统评价模式,以过程性评价取代传统的终结性评价,把职业行为能力、团队合作、安全规范等要素纳入评价体系。强调安全操作及现场管理,强化协作精神,培养读者良好的职业素养。
本书由六个项目组成,具体包括半导体产业概述、硅晶圆制备工艺与设备、光刻工艺与设备、刻蚀工艺与设备、掺杂工艺与设备和薄膜工艺与设备。
本书由何海仁担任主编,钟柱培、马静超、孟治国担任副主编。娄晓博负责项目一任务一至三编写,巫云负责项目一任务四编写,黎静雯负责项目二任务一、二编写,何海仁负责项目二任务三编写,钟柱培负责项目三任务一编写,黄榉流负责项目三任务二、三编写,王清源负责项目四编写,张玲负责项目五编写,陈璐负责项目六编写。马静超、孟治国、吴筱毅、梁才志、刘晶津、高龙、刘新、韩甫畴、王建民、李勇等院校老师及企业工程技术人员也参与了本书部分章节的编写工作,并提出了宝贵的修改意见。另外,在本书编写过程中,第三代半导体产业技术创新战略联盟及京东方华灿光电(浙江) 有限公司、东莞市弘正半导体有限公司、紫光教育科技有限公司等企业提供了大量的帮助与技术支撑,在此一并表示感谢。
此外,本书引用和参考了一些相关的专业书籍和网络资料,在此对原作者表示衷心感谢。
由于编者水平有限,书中难免有不足之处,恳请读者批评指正。
编 者




















