集成電路與等離子體裝備

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《集成電路與等離子體裝備》，趙晉榮 等 著，出版社： 科學出版社。

科學出版社是由中國科學院編譯局與1930年創建的龍門聯合書局於1954年8月合併成立的；目前公司年出版新書3000多種，期刊500多種，形成了以科學（S）、技術（T）、醫學（M）、教育（E）、人文社科（H）為主要出版領域的業務架構。

目錄

內容簡介

《集成電路與等離子體裝備》主要介紹了集成電路中與等離子體設備相關的內容，具體包括集成電路簡史、分類和發展方向以及面臨的挑戰，氣體放電的基本原理和典型應用、等離子體刻蝕工藝與設備、等離子體表面處理技術與設備、物理氣相沉積設備與工藝、等離子體增強化學氣相沉積工藝與設備、高密度等離子體化學氣相沉積工藝與設備、爐管設備與工藝等。

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TABLE OF CONTENTS

第1章 集成電路簡介/1

1.1 集成電路的誕生簡史/1

1.1.1 電子計算機/2

1.1.2 晶體管/4

1.1.3 集成電路/6

1.2 集成電路的發展與挑戰/10

1.2.1 集成電路製造中的尺寸概念/11

1.2.2 平面工藝/14

1.2.3 摩爾定律/16

1.2.4 摩爾定律的延續/17

1.2.5 超越摩爾定律/26

1.3 集成電路分類/27

1.3.1 邏輯處理器/28

1.3.2 存儲器/29

1.3.3 微元件集成電路/32

1.3.4 模擬集成電路/32

1.4 集成電路的產業化/32

1.4.1 集成電路的產業化分工/33

1.4.2 集成電路產業化要求/35

1.4.3 集成電路產業化趨勢/37

1.5 集成電路領域中的等離子體設備簡介/38

1.5.1 集成電路製造中的等離子體設備簡介/39

1.5.2 集成電路封裝中的等離子體設備簡介/44

參考文獻/47

第2章 等離子體基礎/49

2.1 氣體放電的概念和基本過程/49

2.1.1 氣體放電的基本概念/49

2.1.2 氣體放電基本過程/51

2.2 等離子體放電的基本性質/55

2.2.1 等離子體的基本概念/55

2.2.2 等離子體的基本特徵/56

2.2.3 等離子體鞘層/58

2.2.4 等離子體振盪/60

2.3 典型的氣體放電/61

2.3.1 輝光放電/63

2.3.2 容性放電/64

2.3.3 感性放電/67

2.3.4 電子迴旋共振等離子體放電/71

參考文獻/73

第3章 集成電路中的等離子體刻蝕工藝與裝備/74

3.1 刻蝕技術的起源和歷史/74

3.2 等離子體刻蝕裝備的分類/78

3.2.1 容性耦合等離子體源/78

3.2.2 電感應耦合等離子體源/79

3.2.3 電子迴旋共振等離子體源/79

3.3 等離子體刻蝕工藝過程/80

3.4 等離子體刻蝕工藝評價指標/82

3.4.1 刻蝕速率/82

3.4.2 刻蝕速率均勻性/82

3.4.3 刻蝕選擇比/83

3.4.4 刻蝕形貌/83

3.4.5 刻蝕線寬偏差/84

3.4.6 負載效應/84

3.4.7 刻蝕線邊緣和線寬粗糙度/86

3.4.8 終點檢測/87

3.5 等離子體刻蝕技術在集成電路製造中的應用/89

3.5.1 硅刻蝕/89

3.5.2 多晶硅刻蝕/90

3.5.3 介質刻蝕/91

3.5.4 金屬鋁刻蝕/93

3.6 等離子體刻蝕工藝在集成電路封裝中的應用/94

3.6.1 硅整面減薄工藝/94

3.6.2 深硅刻蝕工藝/96

3.6.3 等離子體切割工藝/99

3.6.4 硅微腔刻蝕工藝/101

3.7 等離子體刻蝕技術的挑戰/104

3.7.1 雙重成像曝光技術/105

3.7.2 鰭式場效應晶體管刻蝕技術/107

3.7.3 高深寬比刻蝕技術/109

參考文獻/110

第4章 集成電路中的等離子體表面處理工藝與裝備/113

4.1 集成電路中的等離子體表面處理工藝/114

4.1.1 等離子體去膠工藝/114

4.1.2 刻蝕後等離子體表面處理工藝/117

4.1.3 等離子體表面清潔工藝/118

4.1.4 等離子體表面改性工藝/119

4.1.5 翹*片等離子體表面處理工藝/120

4.1.6 晶圓邊緣等離子體表面處理工藝/121

4.2 集成電路中的等離子體表面處理設備/124

4.2.1 遠程等離子體源/124

4.2.2 晶圓邊緣表面處理設備/127

4.3 等離子體表面處理技術的挑戰/128

4.3.1 等離子體表面處理的損傷問題/128

4.3.2 等離子體表面處理的顆粒問題/129

4.3.3 等離子體表面處理材料種類多樣化/130

4.3.4 晶圓邊緣等離子體表面處理設備均勻性/130

參考文獻/131

第5章 集成電路中的物理氣相沉積工藝與裝備/134

5.1 物理氣相沉積設備概述/134

5.1.1 蒸鍍設備/135

5.1.2 直流磁控濺射設備/136

5.1.3 射頻磁控濺射設備/139

5.1.4 磁控濺射和磁控管設計/141

5.2 磁控濺射真空系統及相關設備/145

5.2.1 靶材/145

5.2.2 真空系統/146

5.2.3 預加熱系統和去氣腔室/148

5.2.4 平台系統/150

5.3 磁控濺射沉積設備腔室結構/154

5.3.1 預清洗腔室/159

5.3.2 標準PVD腔室/162

5.3.3 長距PVD腔室/165

5.3.4 金屬離子化PVD腔室/171

5.3.5 DC/RFPVD腔室/174

5.3.6 MCVD/ALD腔室的集合/177

5.4 金屬薄膜沉積工藝評價指標/179

5.4.1 薄膜厚度和電阻/180

5.4.2 薄膜應力/181

5.4.3 薄膜反射率/182

5.4.4 顆粒和缺陷控制/183

5.4.5 薄膜組織結構/184

參考文獻/186

第6章 等離子體增強化學氣相沉積工藝與裝備/187

6.1 化學氣相沉積和等離子體增強化學氣相沉積/187

6.1.1 化學氣相沉積簡介/187

6.1.2 等離子體增強化學氣相沉積簡介/188

6.2 PECVD工藝原理/192

6.2.1 PECVD冷等離子體特點和電子能量分布函數/193

6.2.2 PECVD等離子體α-mode和γ-mode/195

6.3 PECVD設備/198

6.4 PECVD設備在集成電路製造中的應用/204

6.4.1 刻蝕硬掩膜/204

6.4.2 光刻抗反射膜/205

6.4.3 關鍵尺寸空隙填充/207

6.4.43 DNAND柵極堆疊/207

6.4.5 應力工程和結構應用/209

6.4.6 電介質膜/211

6.4.7 低介電和擴散阻擋/211

6.5 PECVD工藝性能評價/215

6.5.1 變角度光學橢圓偏振儀/215

6.5.2 光譜反射計和稜鏡耦合器/217

6.5.3 傅里葉紅外光譜儀/217

6.5.4 C-V和I-V電學性質測量/218

參考文獻/220

第7章 高密度等離子體化學氣相沉積工藝與裝備/224

7.1 高密度等離子體化學氣相沉積工藝/224

7.1.1 淺溝槽隔離介電質填充/227

7.1.2 層間介電質填充/229

7.1.3 金屬間介電質填充/230

7.1.4 鈍化介電質填充/231

7.1.5 各工藝應用之間的比較/232

7.2 高密度等離子體化學氣相沉積設備/233

7.2.1 設備工藝原理/234

7.2.2 設備硬件設計/234

7.3 高密度等離子體化學氣相沉積工藝性能評價/236

7.3.1 速率/236

7.3.2 膜層質量/238

7.3.3 顆粒與金屬污染/243

參考文獻/245

第8章 集成電路中的爐管工藝與裝備/248

8.1 集成電路中的爐管工藝/248

8.1.1 爐管氧化和退火工藝/249

8.1.2 爐管低壓化學氣相沉積工藝/251

8.1.3 爐管原子層沉積工藝/255

8.2 爐管中的批式ALD設備/257

8.2.1 批式ALD設備概況/257

8.2.2 批式ALD設備硬件結構/258

8.2.3 批式ALD設備所能對應的集成電路薄膜/261

8.2.4 批式ALD設備的工藝說明/263

8.3 爐管中的熱處理設備/264

8.3.1 氧化工藝設備/265

8.3.2 合金化/退火工藝設備/268

8.4 爐管在集成電路等離子體設備中的應用/274

8.4.1 爐管原子層沉積設備的等離子體應用介紹/274

8.4.2 爐管原子層沉積氮化硅設備的等離子體應用/278

8.4.3 爐管原子層沉積氧化硅設備的等離子體應用/280

參考文獻/282