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集成电路制造技术
本书是集成电路领域本科教育教学改革试点工作（简称“101计划”）系列教材之一。本书紧扣集成电路产业发展与高端人才培养的时代需求，系统性地梳理了集成电路制造的核心工艺与前沿方向，是一本融合基础性、工程性与前瞻性的专业教材。
全书分上、下两篇，共14章，内容覆盖器件原理、制造流程、工艺集成、先进器件与存储、MEMS、系统制造协同（STCO）、虚拟仿真、良率提升等关键技术环节。上篇为1～8章，基于浙江大学12英寸CMOS成套工艺平台，详解从基础器件（BJT和MOSFET）到光刻、刻蚀、薄膜、掺杂、互连等核心工艺流程，并结合典型案例展示芯片制造与设计制造协同实践；下篇为9～14章，聚焦产业热点与交叉技术，包括虚拟制造、三维集成、新型存储、MEMS工艺、实验设计方法及良率提升，让读者了解集成电路制造细分领域的制造技术原理和流程，体现本书的前沿性和全面性。
本书由高校教授与产业专家联合编写，结合他们多年科研教学与一线工程实践，内容严谨、结构清晰、案例丰富，强调产教融合与学以致用，既可作为高等学校集成电路相关专业的教材与参考书，也适用于从事集成电路设计、制造、测试及研发的工程技术人员学习参考。
作者：
主编 吴汉明 副主编 高大为 程然
定价：
86.00元
出版时间：
2026-02-10
ISBN：
978-7-04-065788-3
物料号：
65788-00
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：
暂无
版面字数：
590.00千字
开本：
16开
装帧形式：
精装
版次：
1
最新版次印刷时间：
2026-01-02
- 前辅文
- 上篇
- 第1章 集成电路器件结构和制造基础
- 1.1 MOSFET器件结构
- 1.2 BJT器件结构
- 1.3 集成电路工艺发展趋势和挑战
- 1.3.1 MOSFET器件中的尺寸微缩效应
- 1.3.2 微缩的技术基础
- 1.3.3 集成电路产业中的器件微缩情况
- 本章小结
- 思考题
- 第2章 光刻工艺
- 2.1 光刻工艺概述
- 2.1.1 集成电路制造中光刻工艺的作用
- 2.1.2 光刻基本原理
- 2.1.3 光刻工艺参数
- 2.2 光刻工艺流程
- 2.2.1 光刻工艺流程概述
- 2.2.2 衬底表面清洗
- 2.2.3 涂胶
- 2.2.4 曝光前烘焙
- 2.2.5 掩模版对准及曝光
- 2.2.6 曝光后烘焙
- 2.2.7 显影与冲洗
- 2.2.8 显影后烘焙
- 2.2.9 测量和检查
- 2.2.10 光刻图形二次转移及去胶
- 2.3 匀胶显影机
- 2.3.1 匀胶显影机技术演进
- 2.3.2 典型匀胶显影机台工艺配方
- 2.4 光刻机
- 2.4.1 光刻机技术演进
- 2.4.2 典型光刻机台工艺配方
- 2.5 光刻掩模版
- 2.5.1 掩模版的分类
- 2.5.2 掩模版图形处理
- 2.6 计算光刻
- 2.6.1 光源- 掩模协同优化
- 2.6.2 光学邻近效应修正
- 2.6.3 辅助图形计算
- 本章小结
- 思考题
- 2.1 光刻工艺概述
- 第3章 刻蚀工艺
- 3.1 刻蚀技术简介
- 3.1.1 刻蚀技术概述
- 3.1.2 刻蚀参数的整体考量
- 3.2 湿法刻蚀技术的发展历程和原理
- 3.3 干法刻蚀技术的发展历程和原理
- 3.3.1 干法刻蚀的分类和用途
- 3.3.2 等离子体刻蚀机台
- 3.4 刻蚀技术的展望
- 本章小结
- 思考题
- 3.1 刻蚀技术简介
- 第4章 薄膜沉积工艺
- 4.1 薄膜沉积概述
- 4.2 硅的氧化
- 4.2.1 概述
- 4.2.2 硅热氧化的动力学原理
- 4.3 化学气相沉积
- 4.3.1 CVD的基本原理和常见分类
- 4.3.2 低压化学气相沉积
- 4.3.3 等离子体增强化学气相沉积
- 4.3.4 CVD工艺的发展
- 4.4 物理气相沉积
- 4.4.1 PVD概述
- 4.4.2 真空蒸镀
- 4.4.3 溅射沉积
- 4.4.4 几种PVD技术的介绍
- 本章小结
- 思考题
- 第5章 掺杂工艺
- 5.1 硅掺杂基础知识
- 5.2 扩散掺杂
- 5.2.1 扩散掺杂工艺
- 5.2.2 扩散掺杂原理
- 5.3 离子注入掺杂
- 5.3.1 离子注入设备简介
- 5.3.2 离子注入工艺简介
- 5.3.3 离子注入工艺的应用
- 5.3.4 离子注入的未来趋势
- 5.4 激活
- 5.4.1 注入晶格损伤修复和电激活
- 5.4.2 退火设备简介
- 5.4.3 退火工艺简介
- 5.4.4 退火工艺的未来趋势
- 本章小结
- 思考题
- 第6章 集成电路制造工艺流程
- 6.1 CMOS逻辑工艺流程
- 6.1.1 定义和隔离有源区域
- 6.1.2 形成阱和载流子沟道
- 6.1.3 形成栅极氧化物薄膜层和栅极
- 6.1.4 形成轻掺杂源漏极
- 6.1.5 形成栅极侧壁间隔条
- 6.1.6 形成源、漏极
- 6.1.7 形成金属硅化物
- 6.1.8 形成介质层
- 6.1.9 形成通孔
- 6.1.10 第一层金属层
- 6.1.11 第二层金属层及后续金属层
- 6.1.12 CMOS晶体管工艺总结
- 6.2 BJT工艺流程
- 6.2.1 双极型集成芯片制造基本工艺
- 6.2.2 基于PN结隔离的双极工艺
- 6.2.3 氧化物隔离双极工艺
- 6.2.4 多晶硅自对准双极工艺
- 6.2.5 SiGe/Si异质结双极型器件工艺
- 6.2.6 特殊考虑
- 6.3 BiCMOS工艺流程
- 6.3.1 BiCMOS工艺特点
- 6.3.2 BiCMOS工艺步骤
- 6.4 存储器工艺流程
- 6.4.1 易失性存储器——动态随机存取存储器
- 6.4.2 非易失性存储器——快闪存储器
- 6.5 集成电路后道工艺
- 6.5.1 铝互连技术
- 6.5.2 铜互连工艺
- 6.5.3 新型互连技术
- 本章小结
- 思考题
- 6.1 CMOS逻辑工艺流程
- 第7章 集成电路芯片制造实例
- 7.1 深埋N阱
- 7.2 高压P阱
- 7.3 高压N阱
- 7.4 闪存P阱
- 7.5 深埋N阱保护和逻辑器件制造
- 本章小结
- 思考题
- 第8章 设计制造一体化
- 8.1 DTCO概况
- 8.1.1 SiGe/Si传统平面工艺DTCO技术
- 8.1.2 鳍形结构工艺DTCO技术
- 8.1.3 环栅器件工艺DTCO技术
- 8.2 DTCO流程
- 8.2.1 确定工艺设计目标
- 8.2.2 工艺结构设计
- 8.2.3 标准单元与SRAM等库优化
- 8.2.4 模块级工艺优化
- 8.3 DTCO流程关键环节
- 本章小结
- 思考题
- 8.1 DTCO概况
- 第1章 集成电路器件结构和制造基础
- 下篇
- 第9章 集成电路虚拟制造技术
- 9.1 集成电路基本制造工艺虚拟仿真
- 9.1.1 晶圆清洗虚拟仿真
- 9.1.2 氧化工艺虚拟仿真
- 9.1.3 光刻工艺虚拟仿真
- 9.1.4 刻蚀工艺虚拟仿真
- 9.1.5 离子注入虚拟仿真
- 9.1.6 快速热退火虚拟仿真
- 9.2 集成电路薄膜材料生长虚拟仿真
- 9.2.1 化学气相沉积虚拟仿真
- 9.2.2 金属蒸镀虚拟仿真
- 9.2.3 电子束蒸镀虚拟仿真
- 9.2.4 磁控溅射虚拟仿真
- 9.2.5 原子层沉积虚拟仿真
- 本章小结
- 思考题
- 9.1 集成电路基本制造工艺虚拟仿真
- 第10章 新型存储器
- 10.1 新型存储器基本特征及应用场景
- 10.2 阻变存储器RRAM
- 10.3 磁存储器MRAM
- 10.4 相变存储器PCRAM
- 10.5 铁电存储器FeRAM
- 10.6 其他新型存储器
- 10.7 新型存储器性能对比和发展前景
- 本章小结
- 思考题
- 第11章 MEMS微纳制造工艺
- 11.1 MEMS基本概念
- 11.1.1 MEMS定义
- 11.1.2 MEMS技术的历史与发展现状
- 11.1.3 MEMS传感与执行机理
- 11.1.4 MEMS典型器件
- 11.2 表面微加工工艺
- 11.2.1 牺牲层
- 11.2.2 干法释放工艺
- 11.2.3 湿法释放工艺
- 11.3 体微加工工艺
- 11.3.1 各向异性湿法刻蚀
- 11.3.2 各向同性湿法刻蚀
- 11.3.3 反应离子刻蚀
- 11.3.4 反应离子深刻蚀
- 11.3.5 离子溅射刻蚀
- 11.3.6 反应气体刻蚀
- 11.3.7 其他微加工工艺
- 11.4 特殊MEMS工艺
- 11.4.1 灰度光刻技术
- 11.4.2 软刻蚀技术
- 11.4.3 Lift-off工艺
- 11.4.4 电镀工艺
- 11.4.5 LIGA工艺
- 11.4.6 激光微加工工艺
- 11.5 MEMS封装工艺
- 11.5.1 传统封装工艺
- 11.5.2 先进封装工艺
- 11.6 MEMS器件案例：电热驱动MEMS微镜
- 11.6.1 电热驱动原理
- 11.6.2 电热驱动MEMS微镜结构设计
- 11.6.3 电热驱动MEMS微镜制备工艺
- 本章小结
- 思考题
- 11.1 MEMS基本概念
- 第12章 系统制造一体化
- 12.1 系统制造一体化概况
- 12.2 STCO关键技术
- 12.2.1 器件的STCO优化
- 12.2.2 数字电路的STCO优化
- 12.2.3 模拟电路及I/O接口电路的STCO优化
- 12.2.4 STCO流程
- 本章小结
- 思考题
- 第13章 试验设计与分析在IC制造中的应用
- 13.1 试验设计：基本概念、定义与发展简史
- 13.2 单变量比较试验
- 13.3 二水平析因设计
- 13.3.1 二水平完全析因设计
- 13.3.2 二水平部分析因设计
- 13.4 经典响应曲面设计
- 13.5 试验设计实践的更多讨论
- 13.5.1 试验设计的流程
- 13.5.2 试验设计的步骤
- 13.5.3 更多的讨论
- 本章小结
- 思考题
- 第14章 良率提升
- 14.1 良率的定义和简介
- 14.2 良率损失的来源和分类
- 14.2.1 良率损失的来源
- 14.2.2 良率损失的分类
- 14.3 缺陷与检测
- 14.3.1 正确认识集成电路制造的缺陷
- 14.3.2 晶圆缺陷检测技术
- 14.4 基于缺陷的良率模型
- 14.4.1 泊松模型
- 14.4.2 二项式模型
- 14.4.3 混合分布模型
- 14.5 工艺能力和统计过程控制的作用
- 14.6 未来的挑战
- 14.6.1 致命缺陷的检测和判定
- 14.6.2 有机污染物
- 14.6.3 空气传播分子污染物问题
- 14.6.4 敏感性问题
- 14.6.5 良率和环境绝对污染水平的关联分析
- 14.7 人工智能技术提升良率的应用前景
- 本章小结
- 思考题
- 第9章 集成电路虚拟制造技术
- 附录 新沟道材料器件与集成电路制造技术
