Advanced Processing of Semiconductor Devices (Spie Proceedings Volume 797)

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出版者:Society of Photo Optical
作者:Sayan D. Mukherjee
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1987-03
价格:USD 57.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780892528325
丛书系列:
图书标签:
  • Semiconductor Devices
  • Semiconductor Processing
  • Thin Films
  • Materials Science
  • Microfabrication
  • Optoelectronics
  • SPIE
  • Photonics
  • Nanotechnology
  • Device Physics
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具体描述

纳米级精密加工技术:半导体器件制造的未来前沿 随着科技的飞速发展,对高性能、低功耗半导体器件的需求日益增长,这直接推动了半导体制造工艺向更精细化、更高效化的方向迈进。本书深入探讨了当前半导体器件制造领域最前沿的精密加工技术,为研究人员、工程师以及相关行业从业者提供了一份详尽的技术指南和前瞻性展望。 本书内容聚焦于纳米尺度下的材料处理、图案形成以及器件集成等关键环节,重点介绍了多种先进的加工方法及其在新型半导体器件开发中的应用。 一、 纳米级图案形成技术:超越摩尔定律的基石 在日益缩小的器件尺寸下,纳米级图案的精确形成是实现更高集成度和性能的关键。本书详细阐述了以下几种主流的先进光刻技术: 极紫外光刻(EUV Lithography): 作为当前最先进的光刻技术,EUV光刻利用13.5纳米的短波长光源,能够实现前所未有的分辨率,是制造7纳米及以下工艺节点的核心技术。书中深入剖析了EUV光源的产生机制、反射式光学系统的设计挑战、掩模版(Mask)的制造与缺陷检测,以及光刻胶(Photoresist)的敏感性和分辨率极限。特别是,本书详细讨论了EUV光刻在应对多重曝光、关键层定义以及提高成像边缘粗糙度(LER/LWR)方面的最新进展。 多重图案化技术(Multiple Patterning Techniques): 在EUV光刻成本高昂且产能尚未完全成熟的过渡阶段,多重图案化技术(如双重图案化DP、三层图案化TP)作为一种有效的分辨率提升手段,依然扮演着重要角色。本书详细介绍了干式和湿式多重图案化工艺的原理、实现方式、对器件性能的影响以及工艺集成上的挑战,包括线宽粗糙度(LWR)、对准精度(Overlay)以及图案缺陷的控制。 纳米压印光刻(Nanoimprint Lithography, NIL): NILS是一种基于物理压印的纳米制造技术,其优点在于成本较低、分辨率高且工艺流程相对简单。本书详细介绍了NILS的不同类型,如热压印(Thermal NIL)和紫外压印(UV-NIL),以及压印模具(Stamp)的设计、制造与材料选择。书中特别关注了NILS在克服模板转移、侧壁形貌控制和缺陷去除方面的最新研究成果,及其在二维、三维纳米结构制造中的应用潜力。 二、 先进薄膜沉积与蚀刻技术:构建纳米器件的骨架 纳米级器件的性能高度依赖于其内部薄膜材料的精确控制和三维结构的精确塑造。本书聚焦于以下先进的薄膜沉积和蚀刻技术: 原子层沉积(Atomic Layer Deposition, ALD): ALD技术以其优异的自限性生长机制,能够实现原子级的薄膜厚度控制和极佳的覆盖均匀性,是制造栅介质、高k电介质和金属栅极等关键器件层的重要手段。本书详细介绍了ALD的反应机理、不同脉冲序列的设计、表面化学以及在各种衬底上的生长行为。书中还探讨了ALD在新型功能材料(如二维材料、钙钛矿)沉积中的应用,以及如何通过ALD实现超薄、高质量的界面工程。 化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition, CVD)与等离子体增强化学气相沉积(PECVD): CVD和PECVD是制造多种半导体薄膜(如氮化硅、二氧化硅、多晶硅)的核心工艺。本书深入探讨了不同CVD/PECVD前驱体(precursors)的选择、反应温度、压力、等离子体功率等工艺参数对薄膜的化学成分、结构、电学和光学特性的影响。特别关注了低损伤、高均匀性、低缺陷密度薄膜沉积的最新进展,以及在先进沟道材料(如SiGe, III-V族材料)沉积中的应用。 反应离子蚀刻(Reactive Ion Etching, RIE)与深反应离子蚀刻(Deep Reactive Ion Etching, DRIE): RIE和DRIE是实现精确三维图案化和材料去除的关键技术。本书详细阐述了不同蚀刻化学品(etchants)、气体组合、等离子体源以及电极配置对蚀刻速率、选择性(selectivity)、各向异性(anisotropy)和侧壁形貌的影响。书中重点介绍了如何通过工艺优化来解决侧壁粗糙度、衣架效应(scalloping)以及缺陷引入等问题,特别是DRIE在制造高深宽比(HAR)结构,如3D NAND闪存和MEMS器件中的应用。 等离子体刻蚀(Plasma Etching)与干法刻蚀(Dry Etching)的集成优化: 结合ALD、CVD和RIE/DRIE等多种工艺步骤,实现复杂三维结构的精确制造,对工艺的集成和优化提出了极高要求。本书探讨了不同工艺窗口的匹配、表面处理以及化学机械抛光(CMP)等关键环节,以确保整体制造流程的可靠性和器件性能的一致性。 三、 新型材料与器件结构的加工挑战 随着半导体器件的不断发展,对新型材料(如二维材料、III-V族半导体、忆阻器材料)和新型器件结构(如FinFET、GAAFET、3D NAND、TSV)的探索从未停止。本书也对这些领域的加工挑战进行了深入探讨: 二维材料(2D Materials)的精确处理: 石墨烯、过渡金属硫化物(TMDs)等二维材料因其独特的电学和光学性质,在下一代电子和光电器件中展现出巨大潜力。本书详细讨论了二维材料的外延生长、转移技术、图案化以及电学连接等关键加工步骤,以及如何通过精确控制界面工程来发挥其优异性能。 III-V族半导体材料的集成与加工: III-V族半导体在高速、高频应用领域具有优势,与硅基技术的集成是当前研究的热点。本书探讨了III-V族材料的外延生长、键合技术、薄膜剥离以及与硅衬底的协同加工,以实现高性能异质集成。 三维(3D)器件结构的加工: FinFET、GAAFET、3D NAND、DRAM等三维器件结构对加工工艺提出了更高的要求。本书详细介绍了垂直通道形成、堆叠层控制、TSV(硅通孔)的制造与填充、以及互连结构的精确形成等工艺技术。 四、 工艺控制与表征技术:保障纳米器件的质量 高质量的纳米器件制造离不开精确的工艺控制和先进的表征手段。本书也涵盖了以下相关内容: 过程监控与反馈控制: 实时监控(in-situ monitoring)和在线控制(on-line control)技术在确保纳米加工过程中参数稳定性和重复性方面至关重要。本书介绍了多种原位监测技术,如光谱椭圆仪、四极质谱仪、扫描隧道显微镜(STM)等,及其在理解和优化加工过程中的应用。 纳米级表征技术: 精确的形貌、成分和结构表征是理解器件性能与加工工艺之间关系的基础。本书讨论了扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子分辨率扫描探针显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)以及各种表面分析技术(如XPS、AES)在纳米器件分析中的应用。 本书通过对这些前沿技术的深入剖析,旨在为半导体器件制造领域的研发和创新提供坚实的技术基础和前瞻性的指导,共同推动半导体技术迈向新的高峰。

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我是一名专注于半导体可靠性研究的学生,深知器件的长期稳定性和性能衰减是当前集成电路发展面临的关键挑战之一。因此,《Advanced Processing of Semiconductor Devices》这本书的出现,对我而言无疑是一份宝贵的资源。我希望书中能够深入探讨各种先进加工技术对器件可靠性的潜在影响。例如,在制造过程中使用的化学试剂、热处理温度、沉积速率等因素,都可能在器件内部引入应力、缺陷或界面问题,从而影响其长期工作寿命。我特别关注的是书中是否会介绍一些能够提高器件可靠性的特殊处理方法,比如特殊的钝化层技术、应力缓解措施,或者是能够抑制早期失效模式的工艺改进。对于那些被普遍认为会影响可靠性的工艺步骤,例如CMP(化学机械抛光)和刻蚀过程,我希望这本书能够提供更深入的分析,揭示其背后的物理机制以及如何通过参数优化来最小化其对可靠性的负面影响。我渴望了解的是,在追求高性能的同时,如何有效地平衡可靠性与制造工艺的复杂度。这本书是否会提供一些关于加速寿命测试(ALT)结果与实际加工条件之间关联性的分析?这对于预测和改进器件的长期性能至关重要。我期待从书中获得的知识,不仅能帮助我理解加工过程如何影响可靠性,更能为设计和制造更具鲁棒性的半导体器件提供指导。

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我是一名致力于研发下一代光电器件的研究员,尤其关注那些能够实现更高转换效率、更宽光谱响应和更长工作寿命的技术。这本书的标题,《Advanced Processing of Semiconductor Devices》,立刻引起了我的注意,因为光电器件的性能往往高度依赖于其精密的加工工艺。我期待书中能够详细阐述各种先进的半导体处理技术,这些技术对于制备高质量的半导体薄膜、精确控制掺杂浓度、以及构建复杂的异质结结构至关重要。我尤其感兴趣的是那些与光伏电池、LED、激光器以及光电探测器相关的加工方法。例如,在制备薄膜太阳能电池时,如何通过ALD或MBE(分子束外延)技术获得高质量的吸光层材料?在制造高效LED时,如何精确控制外延生长过程以获得低缺陷密度的量子阱结构?书中是否会提供关于如何优化表面形貌、降低界面复合损耗的加工策略?此外,对于新型半导体材料,如钙钛矿、量子点以及 III-V 族化合物,在光电器件中的应用,其独特的加工挑战和解决方案也正是我想深入了解的。我希望这本书能够提供关于如何实现这些材料的高效、稳定加工的深入见解,以及如何将其集成到实际的光电器件中。对于光电器件而言,光学和电学特性的协同优化至关重要,因此,我期待书中能涵盖能够同时提升这两方面性能的加工技术。

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我是一名在集成电路设计领域工作的工程师,虽然我的主要工作是电路设计,但我深知理解底层制造工艺对于优化设计和实现高性能芯片至关重要。《Advanced Processing of Semiconductor Devices》这本书的出现,让我有机会深入了解当前半导体器件制造的前沿技术,这对我改进设计思路非常有帮助。我特别关注书中是否会讨论那些能够实现更高集成度、更低功耗、以及更高工作频率的先进工艺节点。例如,鳍式场效应晶体管(FinFET)、全栅场效应晶体管(GAAFET)以及互补金属氧化物半导体(CMOS)技术的最新进展,都与先进的加工技术息息相关。我希望书中能详细解释这些新结构是如何通过精密的加工过程来实现的,包括多晶硅栅极的形成、高介电常数(high-k)栅介质的沉积、金属栅极的引入,以及钴(Co)等先进互连材料的应用。对于芯片设计而言,了解不同材料的电学特性、尺寸效应以及加工过程可能带来的寄生效应,能够帮助我做出更优化的设计决策。我期待书中能提供关于如何控制沟道长度、栅极长度、以及不同层间厚度的详细信息。此外,对于3D集成技术、堆叠技术以及先进封装技术,这些都对芯片的整体性能和功耗有着显著影响,我希望这本书能够提供相关的加工技术进展,帮助我更好地理解和利用这些技术。

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这是一本我期待已久的会议论文集,它聚焦于半导体器件的高级处理技术,这正是我目前研究的重点方向。我一直在寻找能够深入了解新材料、新工艺以及前沿器件结构的文献,而《Advanced Processing of Semiconductor Devices》这本书的题目就精准地捕捉到了我的需求。从书名本身就可以推测,它汇集了当前该领域最顶尖的研究成果,很可能包含了我尚未接触到的创新理念和实验数据。我特别关注的是那些能够突破现有性能瓶颈、实现更小尺寸、更高效率、更低功耗的器件设计和制造方法。例如,我非常好奇书中是否会讨论新型栅极结构、高迁移率沟道材料、或者用于先进封装技术的互连技术。对于作者团队来说,能够将如此广泛且深入的研究成果汇集在一册书中,实属不易。我期待能从中学到具体的实验细节、参数优化策略,甚至是解决实际生产过程中遇到的技术难题的思路。由于是SPIE会议论文集,其学术严谨性和前沿性也得到了保证,这让我对内容的质量充满信心。我甚至希望书中能包含一些关于下一代半导体材料(如GaN、SiC、二维材料)的加工方法,这对于推动高性能功率器件和射频器件的发展至关重要。此外,对制造过程中可能出现的缺陷及其控制方法的讨论,对我来说也是极具价值的。我希望这本书能够成为我研究工作中的一个重要参考,帮助我开阔视野,激发新的研究灵感,并最终为我的项目提供切实可行的技术支持。

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我最近开始涉足纳米电子学领域,对于如何精确控制半导体材料的微观结构以实现特定功能充满了好奇。这本书的标题——《Advanced Processing of Semiconductor Devices》——立刻吸引了我,因为它承诺了一个关于“高级处理”的深度探索,这正是我所需要的。我尤其感兴趣的是那些涉及纳米加工技术,比如电子束光刻、聚焦离子束刻蚀,以及原子层沉积(ALD)等精细制造工艺的内容。我相信,在如此微观的尺度上,材料的特性会发生显著变化,而先进的处理技术正是解锁这些特性的关键。我希望能在这本书中找到关于如何制备高质量的纳米线、纳米带,以及如何构建复杂的纳米器件结构。对于材料科学家和工程师而言,理解不同加工参数对器件性能的影响至关重要,因此,我期待书中能有详细的实验数据和分析,解释为何某种特定的处理方式能够带来性能的提升。此外,我对量子点和二维材料(如石墨烯、MoS2)在器件中的应用也抱有浓厚的兴趣,希望这本书能为这些新兴材料的加工和集成提供深入的见解。它是否会讨论如何实现高产率、低成本的纳米加工,以应对未来大规模生产的挑战?这对我来说也是一个重要的考量。我需要了解的是,除了基本的制备技术,书中是否还会涵盖如何将这些纳米结构有效地集成到更复杂的电子系统中,以及如何进行可靠的表征和测试。

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我是一名对材料科学充满热情的初学者,尤其对半导体材料在各种先进应用中的角色感到着迷。这本书《Advanced Processing of Semiconductor Devices》似乎提供了一个绝佳的入口,让我能够一窥半导体器件制造的奥秘。《Advanced Processing》这个词语本身就暗示了高度的精确性和复杂性,我期待能够从中学习到如何将基础半导体材料(如硅、锗、III-V族化合物)转化为具有特定功能的器件。我尤其感兴趣的是书中是否会涵盖薄膜沉积技术,例如化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)以及更先进的ALD技术,这些技术是构建多层器件结构的基础。此外,刻蚀技术(干法刻蚀和湿法刻蚀)对于图案化和器件结构的形成同样至关重要,我希望书中能提供关于不同刻蚀方法的原理、优势和局限性的详细介绍。对于我来说,了解这些加工过程如何影响材料的晶体结构、表面粗糙度以及电学特性,是至关重要的。书中是否会讨论如何制备高质量的表面,以及如何通过退火或急骤热处理(RTP)来改善材料性能?这些看似微小的细节,往往对最终的器件性能产生决定性的影响。我希望这本书能够以一种清晰易懂的方式,解释这些复杂的技术,并展示它们在不同类型半导体器件(如MOSFETs、BJTs、二极管等)中的应用。

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我是一名对半导体器件物理原理充满兴趣的学生,我一直在寻找能够将理论知识与实际制造工艺相结合的文献。《Advanced Processing of Semiconductor Devices》这本书,从其名称来看,似乎正是这样一本能够 bridging theory and practice 的宝贵资源。我非常好奇书中是否会详细解释各种先进处理技术背后的物理和化学机理。例如,在等离子刻蚀过程中,离子轰击和化学反应是如何协同作用来去除材料的?在ALD过程中,原子层级别的自限性生长是如何实现的?我希望书中能够提供关于这些过程的深入分析,以及如何通过控制工艺参数(如温度、压力、反应气体流量、等离子体功率等)来精确调控材料的微观结构和性能。我特别希望了解书中是否会探讨某些特殊工艺对载流子迁移率、漏电流、阈值电压等关键器件参数的影响。对于我这样的学生来说,理解这些深层次的联系,能够帮助我更好地掌握器件的物理行为,并为未来的研究打下坚实的基础。我期待书中能包含一些案例研究,展示如何通过先进的加工技术解决实际的器件性能问题。是否会介绍一些用于先进传感器、忆阻器或忆阻神经网络的特殊加工方法?这些新颖的器件类型及其独特的加工需求,也正是我所关注的方向。

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我是一名对半导体器件的创新性应用充满热情的研究人员,特别关注那些能够驱动新兴技术发展(如物联网、人工智能、5G通信)的先进器件。《Advanced Processing of Semiconductor Devices》这本书的出现,为我提供了一个深入了解这些创新性器件背后制造技术的机会。我非常好奇书中是否会探讨用于制备新型传感器(如MEMS传感器、气体传感器)、高频器件(如GaN功率器件、SiGe HBTs)以及新型存储器(如RRAM、MRAM)的独特加工工艺。例如,MEMS器件的制造往往涉及复杂的微机械加工步骤,如深硅刻蚀(DRIE)和晶圆键合,这些技术是如何实现高精度和高产率的?对于高频功率器件,其性能对材料的纯度、晶体质量和电学参数的控制要求极高,书中是否会介绍如何通过 MBE 或 MOCVD 等外延技术来制备高质量的 GaN 或 SiC 材料?我同样对忆阻器等新型存储器件的加工过程感到好奇,这些器件通常涉及金属-氧化物-金属(MOM)结构,如何精确控制氧化物层的厚度和均匀性是关键。我希望书中能够提供关于如何通过先进加工技术来优化这些新兴器件的性能,例如提高灵敏度、降低功耗、增强稳定性以及实现大规模集成。

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我是一名对半导体制造流程和设备演进的历史及其未来趋势有着浓厚兴趣的观察者。虽然我不是直接的实践者,但我深知每一次半导体技术革命都离不开加工技术的进步。《Advanced Processing of Semiconductor Devices》这本书,我认为它提供了一个了解当前最前沿加工技术如何塑造未来器件的窗口。我期待书中能够对那些推动摩尔定律延续的关键加工技术进行深入剖析,例如极紫外光刻(EUV)技术在纳米级图形制造中的应用,以及用于制造更小尺寸晶体管的关键工艺步骤。我非常好奇书中是否会讨论诸如原子层外延(ALE)等能够实现原子级精度控制的沉积技术,以及它们如何克服传统工艺的局限性。对于材料科学家和工程师来说,理解不同加工技术对材料性能的影响,以及如何通过工艺创新来突破性能瓶颈,是至关重要的。我希望书中能提供一些关于如何设计和制造高性能、低功耗、高可靠性半导体器件的案例分析,并探讨在当前以及未来几年内,哪些加工技术将成为推动半导体行业发展的主要驱动力。是否会涉及对环境影响更小、能耗更低的绿色制造技术?这是一个值得关注的趋势。

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我是一名在半导体封装领域工作的工程师,深知器件的最终性能和可靠性很大程度上取决于其封装过程中的处理技术。《Advanced Processing of Semiconductor Devices》这本书虽然聚焦于器件本身,但我相信其中涉及的许多先进处理技术,对于优化封装工艺也具有重要的参考价值。我特别关注书中是否会讨论一些与互连技术、材料兼容性以及热管理相关的加工方法。例如,在先进的3D封装和扇出型晶圆级封装(Fan-out WLP)中,如何实现多层互连结构的精确堆叠和可靠连接?书中是否会介绍用于微凸点(micro-bumps)形成的先进电镀或沉积技术?对于不同材料(如硅、化合物半导体、金属互连层)之间的界面工程,以及如何通过特殊的处理来提高其结合强度和降低接触电阻,也是我非常感兴趣的内容。我期待书中能够提供关于如何处理脆性材料、如何实现低应力封装,以及如何控制封装过程中产生的热应力以避免器件损坏的见解。此外,随着器件密度的不断提高,热量的散发成为一个严峻的挑战,书中是否会涉及一些能够改善导热性能的先进封装材料或处理技术?这对我而言至关重要。我希望这本书能为我提供关于如何优化器件加工过程,从而更好地支持和提升其在封装过程中的表现。

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