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微纳集成电路制造工艺

本书为集成电路新兴领域“十四五”高等教育教材。本书共五篇23章。第一篇介绍集成电路制造器件基础，包括MOSFET器件、功率器件、逻辑芯片和存储芯片；第二篇介绍集成电路制造工艺设计基础，包括工艺设计套件、光刻版技术、光学邻近修正（OPC）、集成电路工艺及器件仿真工具TCAD；第三篇介绍集成电路制造基本工艺，包括光刻工艺、刻蚀工艺、薄膜工艺、掺杂工艺、清洗工艺与化学机械研磨；第四篇介绍集成电路制造工艺集成技术，包括阱工艺、浅槽隔离工艺、栅极工艺、源漏工艺、金属硅化物工艺、接触孔/通孔工艺和金属互连工艺；第五篇介绍集成电路制造后端工艺，包括晶圆测试、封装技术、品质认证及智慧制造。

本书的特色是结合了集成电路制造工程实践中遇到的实际问题及其解决方案，使读者能够深入理解和掌握集成电路工艺实现的各个环节。

本书可作为集成电路设计与集成系统、微电子科学与工程专业高年级本科生和研究生的教材，也可作为从事集成电路设计和研发的技术人员的参考书。

作者：

戴显英赵杰毛维

定价：

46.00 元

出版时间：

2025-08-11

ISBN：

978-7-04-064038-0

物料号：

64038-00

读者对象：

高等教育

一级分类：

电气/电子信息/自动化类

二级分类：

电子信息/通信专业课

三级分类：

其他

重点项目：

战略性新兴领域-十四五高等教育教材

版面字数：

420.00千字

开本：

16开

装帧形式：

平装

页数：

292

最新
印次时间：

2026年07月

目录
- 前辅文
- 第一篇集成电路制造器件基础
  - 第1章 MOSFET器件
    - 1.1 MOSFET器件工作原理
      - 1.1.1 MOSFET器件结构
      - 1.1.2 MOSFET器件工作原理
    - 1.2 MOSFET器件电流特性简介
      - 1.2.1 漏极电压几乎为0的情况
      - 1.2.2 漏极电压有限的情况
    - 1.3 短沟道MOSFET器件效应
      - 1.3.1 短沟道效应
      - 1.3.2 漏致势垒降低效应
      - 1.3.3 热载流子效应
    - 小结
    - 思考与习题
  - 第2章功率器件
    - 2.1 功率器件概述
      - 2.1.1 功率器件分类
      - 2.1.2 功率器件损耗
    - 2.2 功率MOSFET器件
      - 2.2.1 功率MOSFET器件结构
      - 2.2.2 功率MOSFET电学特性
    - 2.3 VDMOS功率器件
      - 2.3.1 工作原理
      - 2.3.2 静态电性参数
    - 小结
    - 思考与习题
  - 第3章逻辑芯片
    - 3.1 逻辑芯片概述
      - 3.1.1 逻辑芯片工作原理
      - 3.1.2 逻辑芯片类型
    - 3.2 反相器
      - 3.2.1 反相器结构
      - 3.2.2 反相器的直流特性
    - 3.3 静态随机存取存储器（SRAM）
      - 3.3.1 SRAM结构
      - 3.3.2 SRAM的基本操作
    - 小结
    - 思考与习题
  - 第4章存储芯片
    - 4.1 存储芯片概述
    - 4.2 非易失性存储器件（NVM）工作原理
      - 4.2.1 NOR Flash
      - 4.2.2 NAND Flash
    - 小结
    - 思考与习题
- 第二篇集成电路制造工艺设计基础
  - 第5章工艺设计套件
    - 5.1 PDK架构
      - 5.1.1 设计规范手册（DRM）
      - 5.1.2 物理验证规则（PV）
      - 5.1.3 器件模型（device model）
      - 5.1.4 可制造性设计（DFM）
      - 5.1.5 工艺设计套件包（PDK package）
    - 5.2 PDK技术发展及生态构建
    - 小结
    - 思考与习题
  - 第6章光刻版技术
    - 6.1 光刻版技术概述
      - 6.1.1 光刻板制作工艺流程
      - 6.1.2 光刻版类型
      - 6.1.3 EUV光刻版
      - 6.1.4 光刻版的技术特征
    - 6.2 光刻版流片流程
      - 6.2.1 光刻版Tapeout信息集合
      - 6.2.2 数据预处理
      - 6.2.3 Frame制备
      - 6.2.4 Dummy/OPC处理
      - 6.2.5 GDS-MEBES处理
    - 6.3 光刻版技术发展及生态构建
    - 小结
    - 思考与习题
  - 第7章光学邻近修正（OPC）
    - 7.1 OPC基本介绍
      - 7.1.1 OPC技术基本概念
      - 7.1.2 OPC修正
      - 7.1.3 OPC分类
    - 7.2 OPC技术开发流程
      - 7.2.1 关键图形的目标尺寸定义（anchor point）
      - 7.2.2 OPC Model的建立
      - 7.2.3 数据表（data table）的建立
      - 7.2.4 其他特殊补偿
      - 7.2.5 OPC检查（verification）
    - 7.3 OPC技术发展及生态构建
    - 7.4 集成电路制造计算光刻（OPC）虚拟仿真实验
    - 小结
    - 思考与习题
  - 第8章集成电路工艺及器件仿真工具TCAD
    - 8.1 集成工艺仿真系统Sentaurus Process
      - 8.1.1 Sentaurus Process功能
      - 8.1.2 Sentaurus Process脚本语言
    - 8.2 器件结构编辑工具Sentaurus Structure Editor
    - 8.3 器件仿真工具Sentaurus Device
    - 8.4 器件仿真调阅工具Sentaurus Visual
    - 8.5 集成电路虚拟制造系统Sentaurus Workbench
    - 小结
    - 思考与习题
- 第三篇集成电路制造基本工艺
  - 第9章光刻工艺
    - 9.1 光刻工艺的三要素
      - 9.1.1 光刻机
      - 9.1.2 光刻版
      - 9.1.3 光刻胶
    - 9.2 光刻工艺的重要性
      - 9.2.1 光刻工艺决定了特征尺寸
      - 9.2.2 光刻工艺时间最长
      - 9.2.3 光刻工艺成本最高
    - 9.3 光刻工艺流程及其工艺原理
      - 9.3.1 清洗
      - 9.3.2 预烘和打底膜
      - 9.3.3 涂胶
      - 9.3.4 前烘
      - 9.3.5 对准
      - 9.3.6 曝光
      - 9.3.7 后烘
      - 9.3.8 显影
      - 9.3.9 坚膜
      - 9.3.10 图形检测
    - 9.4 光刻分辨率
      - 9.4.1 分辨率表示方法
      - 9.4.2 光衍射对光刻分辨率的影响
      - 9.4.3 光刻分辨率
    - 9.5 光刻机
      - 9.5.1 接触式光刻机
      - 9.5.2 接近式光刻机
      - 9.5.3 投影式光刻机
      - 9.5.4 步进重复光刻机
      - 9.5.5 步进扫描光刻机
    - 9.6 曝光光源
      - 9.6.1 紫外光源及应用
      - 9.6.2 准分子激光器深紫外光源
      - 9.6.3 极紫外光源
    - 9.7 光刻胶
      - 9.7.1 光刻胶的特性
      - 9.7.2 光刻胶基本组成
      - 9.7.3 光刻胶的感光和显影机理
      - 9.7.4 光刻胶对比度（γ）
      - 9.7.5 光刻胶光敏度（S）
      - 9.7.6 光刻胶抗蚀能力
      - 9.7.7 光刻胶工艺仿真
    - 9.8 光刻版
      - 9.8.1 基板材料
      - 9.8.2 掩模材料
      - 9.8.3 抗反射层
      - 9.8.4 保护膜
    - 9.9 先进的光刻技术
      - 9.9.1 193nm浸入式光刻技术
      - 9.9.2 极紫外光刻技术
      - 9.9.3 纳米压印光刻技术（NIL）
      - 9.9.4 导向自组装光刻技术
    - 小结
    - 思考与习题
  - 第10章刻蚀工艺
    - 10.1 刻蚀工艺参数
      - 10.1.1 刻蚀的基本概念
      - 10.1.2 刻蚀工艺参数
    - 10.2 湿法刻蚀
      - 10.2.1 工艺原理与技术特性
      - 10.2.2 SiO2的湿法刻蚀
      - 10.2.3 硅的湿法刻蚀
      - 10.2.4 氮化硅的湿法刻蚀
      - 10.2.5 金属的湿法刻蚀
    - 10.3 干法刻蚀
      - 10.3.1 干法刻蚀的工艺原理与技术特性
      - 10.3.2 干法刻蚀的工艺方法、刻蚀机理及技术特性
      - 10.3.3 干法刻蚀的应用
      - 10.3.4 等离子体干法刻蚀设备
    - 10.4 先进的原子层刻蚀技术
      - 10.4.1 工艺原理
      - 10.4.2 技术特性
    - 小结
    - 思考与习题
  - 第11章薄膜工艺
    - 11.1 硅的热氧化工艺
      - 11.1.1 二氧化硅的结构与性质
      - 11.1.2 热氧化工艺技术
      - 11.1.3 热氧化生长动力学与生长模型
      - 11.1.4 热氧化工艺技术应用
      - 11.1.5 氧化工艺技术发展
    - 11.2 物理气相淀积工艺
      - 11.2.1 真空蒸发工艺
      - 11.2.2 溅射工艺
      - 11.2.3 PVD工艺技术应用
      - 11.2.4 PVD工艺技术发展
    - 11.3 化学气相淀积工艺
      - 11.3.1 化学气相淀积工艺原理
      - 11.3.2 CVD工艺技术应用
      - 11.3.3 CVD工艺技术发展
    - 11.4 外延工艺
      - 11.4.1 外延工艺原理
      - 11.4.2 外延工艺技术应用
      - 11.4.3 外延工艺进展
    - 小结
    - 思考与习题
  - 第12章掺杂工艺
    - 12.1 硅掺杂基础知识
    - 12.2 扩散工艺
      - 12.2.1 扩散工艺原理与技术特性
      - 12.2.2 扩散机理
      - 12.2.3 扩散杂质的浓度分布
      - 12.2.4 扩散工艺仿真
    - 12.3 离子注入工艺
      - 12.3.1 离子注入工艺原理与工艺特性
      - 12.3.2 离子注入设备结构
      - 12.3.3 离子注入机理
      - 12.3.4 注入离子的浓度分布
      - 12.3.5 离子注入沟道效应
      - 12.3.6 离子注入工艺参数
      - 12.3.7 离子注入工艺仿真
    - 12.4 离子注入损伤与退火
      - 12.4.1 离子注入损伤
      - 12.4.2 离子注入退火
    - 12.5 离子注入应用
      - 12.5.1 阱注入
      - 12.5.2 阈值调整注入
      - 12.5.3 源漏轻掺杂（LDD）注入
    - 12.6 先进的离子注入技术
      - 12.6.1 超浅结注入
      - 12.6.2 低能离子注入
      - 12.6.3 中性束流注入
    - 12.7 离子注入工艺的安全性
      - 12.7.1 化学危险源
      - 12.7.2 高压危险源
      - 12.7.3 辐射危险源
    - 小结
    - 思考与习题
  - 第13章清洗工艺与化学机械研磨
    - 13.1 清洗工艺技术
      - 13.1.1 RCA清洗工艺
      - 13.1.2 常见清洗工艺缺陷
    - 13.2 化学机械研磨
      - 13.2.1 CMP工艺原理
      - 13.2.2 浅槽隔离化学机械研磨工艺（STI CMP）
      - 13.2.3 层间介质层化学机械研磨工艺（ILD CMP）
      - 13.2.4 钨化学机械研磨工艺（W CMP）
      - 13.2.5 铜化学机械研磨工艺（Cu CMP）
      - 13.2.6 常见的CMP缺陷
    - 小结
    - 思考与习题
- 第四篇集成电路制造工艺集成技术
  - 第14章阱工艺
    - 14.1 阱工艺原理和流程
      - 14.1.1 阱工艺原理
      - 14.1.2 阱工艺流程
    - 14.2 阱工艺（参数）考量
      - 14.2.1 阱光刻工艺考量
      - 14.2.2 阱工艺离子注入工艺参数考量
      - 14.2.3 阱工艺热处理参数考量
    - 小结
    - 思考与习题
  - 第15章浅槽隔离工艺
    - 15.1 STI关键工艺
      - 15.1.1 STI工艺技术特性
      - 15.1.2 STI沟槽刻蚀工艺
      - 15.1.3 STI沟槽填充工艺
      - 15.1.4 STI平坦化工艺
    - 15.2 STI工艺流程
      - 15.2.1 平面MOSFET STI工艺流程
      - 15.2.2 FinFET的STI工艺
    - 小结
    - 思考与习题
  - 第16章栅极工艺
    - 16.1 MOSFET栅
      - 16.1.1 栅结构及其组成材料
      - 16.1.2 IC MOSFET栅极线宽
    - 16.2 自对准多晶硅栅工艺
      - 16.2.1 栅氧介质氧化与多晶硅制备
      - 16.2.2 多晶硅栅刻蚀
      - 16.2.3 自对准轻掺杂源漏LDD
      - 16.2.4 侧墙制备
      - 16.2.5 自对准重掺杂源漏
      - 16.2.6 自对准金属硅化物接触电极
    - 16.3 高k介质金属栅（HKMG）工艺
      - 16.3.1 先栅工艺
      - 16.3.2 后栅工艺
      - 16.3.3 混合栅工艺
      - 16.3.4 平面MOSFET高k后栅工艺流程
      - 16.3.5 FinFET高k后栅工艺流程
    - 小结
    - 思考与习题
  - 第17章源漏工艺
    - 17.1 轻掺杂漏区
      - 17.1.1 工艺原理与技术特性
      - 17.1.2 工艺流程
      - 17.1.3 先进的LDD注入技术
    - 17.2 晕环离子注入
      - 17.2.1 工艺原理与技术特性
      - 17.2.2 工艺流程
      - 17.2.3 反短沟道效应
    - 17.3 源漏重掺杂
      - 17.3.1 工艺原理与技术特性
      - 17.3.2 工艺流程
      - 17.3.3 侧墙工艺发展
    - 小结
    - 思考与习题
  - 第18章金属硅化物工艺
    - 18.1 典型的金属硅化物
      - 18.1.1 硅化钛
      - 18.1.2 硅化钴
      - 18.1.3 硅化镍
    - 18.2 金属硅化物工艺特性
      - 18.2.1 侧墙工艺
      - 18.2.2 金属淀积工艺
      - 18.2.3 退火工艺
      - 18.2.4 刻蚀工艺
    - 18.3 自对准金属硅化物工艺流程
      - 18.3.1 硅化钛工艺流程
      - 18.3.2 硅化钴工艺流程
      - 18.3.3 硅化镍工艺流程
      - 18.3.4 Ni与GeSi的金属硅化物工艺流程
    - 18.4 金属硅化物技术发展
    - 小结
    - 思考与习题
  - 第19章接触孔/通孔工艺
    - 19.1 接触孔/通孔工艺原理与技术特性
      - 19.1.1 工艺原理
      - 19.1.2 接触孔/通孔刻蚀
      - 19.1.3 金属铝接触孔/通孔工艺特性
      - 19.1.4 先进的钨接触孔工艺
      - 19.1.5 阻挡层
      - 19.1.6 焊接层
    - 19.2 接触孔/通孔工艺流程
      - 19.2.1 氮化硅沉积
      - 19.2.2 层间介质层沉积
      - 19.2.3 层间介质层平坦化
      - 19.2.4 接触孔光刻
      - 19.2.5 接触孔刻蚀
      - 19.2.6 接触孔清洗
      - 19.2.7 接触孔黏合层沉积
      - 19.2.8 接触孔钨栓沉积
      - 19.2.9 接触孔钨栓平坦化
    - 小结
    - 思考与习题
  - 第20章金属互连工艺
    - 20.1 金属互连材料特性
      - 20.1.1 金属铝
      - 20.1.2 金属铜
      - 20.1.3 金属钛
      - 20.1.4 金属钨
      - 20.1.5 金属钽
      - 20.1.6 金属钴
      - 20.1.7 金属镍
    - 20.2 铝合金互连工艺
      - 20.2.1 绝缘介质工艺
      - 20.2.2 钨塞工艺
      - 20.2.3 铝合金工艺
      - 20.2.4 CMP工艺
      - 20.2.5 工艺流程
    - 20.3 铜互连大马士革工艺
      - 20.3.1 低k介质
      - 20.3.2 铜淀积
      - 20.3.3 大马士革镶嵌工艺
    - 20.4 钝化层与铝板工艺
      - 20.4.1 氮化硅/氧化硅层淀积
      - 20.4.2 氮化硅/氧化硅层刻蚀
      - 20.4.3 金属铝淀积
      - 20.4.4 金属铝刻蚀
      - 20.4.5 覆盖层淀积
      - 20.4.6 覆盖层刻蚀
    - 20.5 新型互连技术及其发展
    - 小结
    - 思考与习题
- 第五篇集成电路制造后端工艺
  - 第21章晶圆测试
    - 21.1 WAT测试
      - 21.1.1 生产工艺相关部分
      - 21.1.2 器件性能相关部分
    - 21.2 良率测试
      - 21.2.1 CP良率测试
      - 21.2.2 晶圆的可测试性设计
    - 21.3 可靠性测试
      - 21.3.1 热载流子注入
      - 21.3.2 电迁移
      - 21.3.3 介电层的瞬时击穿和经时击穿
    - 小结
    - 思考与习题
  - 第22章封装技术
    - 22.1 封装技术概述
    - 22.2 先进封装技术
      - 22.2.1 倒装类封装
      - 22.2.2 立体封装
    - 小结
    - 思考与习题
  - 第23章品质认证及智慧制造
    - 23.1 集成电路FAB品质认证
      - 23.1.1 ISO9001质量管理体系简介
      - 23.1.2 IATF16949质量体系简介
    - 23.2 FAB结构及设计
      - 23.2.1 FAB结构
      - 23.2.2 FAB设计
    - 23.3 集成电路FAB智慧制造
      - 23.3.1 程式管理系统（RMS）
      - 23.3.2 先进工艺控制（APC）
      - 23.3.3 设备自动化（EAP）
      - 23.3.4 自动物料搬运系统（AMHS）
    - 小结
    - 思考与习题
- 参考文献

微纳集成电路制造工艺

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