半导体制造技术

半导体制造技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:电子工业出版社
作者:[美]Michael Quirk
出品人:
页数:600
译者:韩郑生
出版时间:2012-7
价格:69.00元
装帧:平装
isbn号码:9787121089442
丛书系列:
图书标签:
  • 半导体
  • 入门
  • 芯片
  • 翻译烂
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具体描述

《国外电子与通信教材系列:半导体制造技术》详细追述了半导体发展的历史并吸收了当今最新技术资料,学术界和工业界对《国外电子与通信教材系列:半导体制造技术》的评价都很高。全书共分20章,根据应用于半导体制造的主要技术分类来安排章节,包括与半导体制造相关的基础技术信息;总体流程图的工艺模型概况,用流程图将硅片制造的主要领域连接起来;具体讲解每一个主要工艺;集成电路装配和封装的后部工艺概况。此外,各章为读者提供了关于质量测量和故障排除的问题,这些都是会在硅片制造中遇到的实际问题。

《光影铸芯:微观世界的精密探险》 这是一本关于探索人类智慧如何在微观尺度上,将最纯净的硅片转化为驱动现代世界的电子心脏的书。它不是一本枯燥的技术手册,而是一次深入迷人半导体制造技术的奇幻旅程。 你将跟随作者的脚步,穿越层层严苛的洁净室,亲眼见证那些几乎不可见的原子尺度上的舞动。我们会从最基础的原材料——那块经过无数次提纯、打磨,闪耀着纯净光芒的硅晶圆说起。想象一下,一块直径不过几十厘米的圆盘,却是无数芯片的摇篮。本书将详细拆解,这块看似平凡的晶圆是如何一步步蜕变成承载着亿万晶体管的复杂结构的。 旅程的第一站,我们将深入“光刻”的奥秘。这并非用笔描绘,而是利用极端紫外线(EUV)或深紫外线(DUV)的光,如同精准的激光雕刻家,将电路设计图“打印”在涂有光刻胶的晶圆表面。我们会细致剖析光刻机的每一个关键部件,从光源的产生,到镜头的精密成像,再到对准系统的毫厘不差。你将了解到,光线的波长如何决定着芯片的集成度,以及为何每一次技术的突破都伴随着对光线更极致的掌控。我们将探究多重曝光、相位掩模等技术,这些都是为了在越来越小的空间里塞进更多的功能,将微观世界的边界不断向内推移。 接着,我们将进入“蚀刻”的领域。一旦光刻胶成功地在硅片上勾勒出电路的轮廓,接下来的任务就是将不需要的部分“清除”。我们会区分干法蚀刻和湿法蚀刻,以及它们在不同工艺阶段的独特应用。想象一下,等离子体如同看不见的精细刀片,精确地按照预设的图形“切割”硅片,留下我们需要的沟槽和线条。本书将深入探讨各种蚀刻气体、工艺参数以及如何通过控制反应过程,实现对材料的纳米级剥离,避免损伤芯片的整体结构。 当然,半导体制造不仅仅是“减法”,更是“加法”。“薄膜沉积”是让芯片具备丰富功能的关键。我们会逐一介绍各种先进的薄膜沉积技术,如化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)和原子层沉积(ALD)。这些技术能够为芯片“穿上”一层层具有特定导电、绝缘或介电性能的薄膜。我们将详细解析这些过程中涉及到的化学反应、等离子体特性以及如何精确控制薄膜的厚度、成分和均匀性,为后续的电路连接和功能实现打下坚实的基础。 “离子注入”则是为硅片“植入”灵魂的关键步骤。通过将特定的掺杂剂原子(如硼、磷、砷)以高能离子的形式注入到硅晶格中,我们可以改变硅的导电特性,形成P型和N型半导体区域,这是构成晶体管的基础。本书将细致讲解离子源的原理、加速器的结构以及注入剂量和能量的控制,如何精确地“调控”半导体材料的电学性能,让芯片能够响应我们的指令。 我们还将穿越“抛光”的环节,特别是化学机械抛光(CMP)。在多层结构的半导体制造过程中,每一层都必须被打磨得如镜面般平整,才能保证后续工艺的精度。CMP技术如何利用化学腐蚀和机械研磨的协同作用,实现纳米级的表面平整度,这本身就是一项令人惊叹的技术。 最后,我们将关注“封装”的艺术。芯片制造完成后,还需要将其保护起来,并与外部世界建立连接。从传统的引线键合到先进的倒装芯片(Flip-chip)和三维堆叠(3D Stacking),封装技术的发展同样日新月异,它直接影响着芯片的性能、可靠性和成本。我们会探讨不同封装材料的特性,以及如何通过精巧的设计,将微小的芯片连接到宏观的世界。 《光影铸芯》将以生动形象的语言,结合大量精美的插图和示意图,带领读者领略半导体制造过程中每一个充满挑战与智慧的瞬间。无论你是否是专业人士,都能在这场微观世界的精密探险中,体会到人类科技的无限可能,以及隐藏在我们日常生活中的那些看不见的、却又至关重要的“芯”力量。它将让你重新审视手中的手机、电脑,甚至汽车,因为它们的心脏,正是由这些精密的技术所铸就。

作者简介

目录信息

第1章 半导体产业介绍 目标 1.1 引言 1.2 产业的发展 1.3 电路集成 1.4 集成电路制造 1.5 半导体趋势 1.6 电子时代 1.7 在半导体制造业中的职业 1.8 小结第2章 半导体材料特性 目标 2.1 引言 2.2 原子结构 2.3 周期表 2.4 材料分类 2.5 硅 2.6 可选择的半导体材料 2.7 小结第3章 器件技术 目标 3.1 引言 3.2 电路类型 3.3 无源元件结构 3.4 有源元件结构 3.5 CMOS器件的闩锁效应 3.6 集成电路产品 3.7 小结第4章 硅和硅片制备 目标 4.1 引言 4.2 半导体级硅 4.3 晶体结构 4.4 晶向 4.5 单晶硅生长 4.6 硅中的晶体缺陷 4.7 硅片制备 4.8 质量测量 4.9 外延层 4.10 小结第5章 半导体制造中的化学品 目标 5.1 引言 5.2 物质形态 5.3 材料的属性 5.4 工艺用化学品 5.5 小结第6章 硅片制造中的沾污控制 目标 6.1 引言 6.2 沾污的类型 6.3 沾污的源与控制 6.4 硅片湿法清洗 6.5 小结第7章 测量学和缺陷检查 目标 7.1 引言 7.2 集成电路测量学 7.3 质量测量 7.4 分析设备 7.5 小结第8章 工艺腔内的气体控制 目标 8.1 引言 8.2 真空 8.3 真空泵 8.4 工艺腔内的气流 8.5 残气分析器 8.6 等离子体 8.7 工艺腔的沾污 8.8 小结第9章 集成电路制造工艺概况 目标 9.1 引言 9.2 CMOS工艺流程 9.3 CMOS制作步骤 9.4 小结第10章 氧化 目标 10.1 引言 10.2 氧化膜 10.3 热氧化生长 10.4 高温炉设备 10.5 卧式与立式炉 10.6 氧化工艺 10.7 质量测量 10.8 氧化检查及故障排除 10.9 小结第11章 淀积 目标 11.1 引言 11.2 膜淀积 11.3 化学气相淀积 11.4 CVD淀积系统 11.5 介质及其性能 11.6 旋涂绝缘介质 11.7 外延 11.8 CVD质量测量 11.9 CVD检查及故障排除 11.10 小结第12章 金属化 目标 12.1 引言 12.2 金属类型 12.3 金属淀积系统 12.4 金属化方案 12.5 金属化质量测量 12.6 金属化检查及故障排除 12.7 小结第13章 光刻:气相成底膜到软烘 目标 13.1 引言 13.2 光刻工艺 13.3 光刻工艺的8个基本步骤 13.4 气相成底膜处理 13.5 旋转涂胶 13.6 软烘 13.7 光刻胶质量测量 13.8 光刻胶检查及故障排除 13.9 小结第14章 光刻:对准和曝光 目标 14.1 引言 14.2 光学光刻 14.3 光刻设备 14.4 混合和匹配 14.5 对准和曝光质量测量 14.6 对准和曝光检查及故障排除 14.7 小结第15章 光刻:光刻胶显影和先进的光刻技术 目标 15.1 引言 15.2 曝光后烘焙 15.3 显影 15.4 坚膜 15.5 显影检查 15.6 先进的光刻技术 15.7 显影质量测量 15.8 显影检查及故障排除 15.9 小结第16章 刻蚀 目标 16.1 引言 16.2 刻蚀参数 16.3 干法刻蚀 16.4 等离子体刻蚀反应器 16.5 干法刻蚀的应用 16.6 湿法腐蚀 16.7 刻蚀技术的发展历程 16.8 去除光刻胶 16.9 刻蚀检查 16.10 刻蚀质量测量 16.11 干法刻蚀检查及故障排除 16.12 小结第17章 离子注入 目标 17.1 引言 17.2 扩散 17.3 离子注入 17.4 离子注入机 17.5 离子注入在工艺集成中的发展趋势 17.6 离子注入质量测量 17.7 离子注入检查及故障排除 17.8 小结第18章 化学机械平坦化 目标 18.1 引言 18.2 传统的平坦化技术 18.3 化学机械平坦化 18.4 CMP应用 18.5 CMP质量测量 18.6 CMP检查及故障排除 18.7 小结第19章 硅片测试 目标 19.1 引言 19.2 硅片测试 19.3 测试质量测量 19.4 测试检查及故障排除 19.5 小结第20章 装配与封装 目标 20.1 引言 20.2 传统装配 20.3 传统封装 20.4 先进的装配与封装 20.5 封装与装配质量测量 20.6 集成电路封装检查及故障排除 20.7 小结附录A 化学品及安全性附录B 净化间的沾污控制附录C 单位附录D 作为氧化层厚度函数的颜色附录E 光刻胶化学的概要附录F 刻蚀化学术语表
· · · · · · (收起)

读后感

评分

对很神秘的芯片制造过程中的每一步,本书都进行了详细完备的说明,让一个门外汉也能理解这一技艺。 不由的赞叹现代制造工艺的先进程度;纳米级的精雕细刻。 如果说逻辑和算法的难度为100的话,把电路图落实到硬件上的难度估计达到1000

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对很神秘的芯片制造过程中的每一步,本书都进行了详细完备的说明,让一个门外汉也能理解这一技艺。 不由的赞叹现代制造工艺的先进程度;纳米级的精雕细刻。 如果说逻辑和算法的难度为100的话,把电路图落实到硬件上的难度估计达到1000

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对很神秘的芯片制造过程中的每一步,本书都进行了详细完备的说明,让一个门外汉也能理解这一技艺。 不由的赞叹现代制造工艺的先进程度;纳米级的精雕细刻。 如果说逻辑和算法的难度为100的话,把电路图落实到硬件上的难度估计达到1000

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对很神秘的芯片制造过程中的每一步,本书都进行了详细完备的说明,让一个门外汉也能理解这一技艺。 不由的赞叹现代制造工艺的先进程度;纳米级的精雕细刻。 如果说逻辑和算法的难度为100的话,把电路图落实到硬件上的难度估计达到1000

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对很神秘的芯片制造过程中的每一步,本书都进行了详细完备的说明,让一个门外汉也能理解这一技艺。 不由的赞叹现代制造工艺的先进程度;纳米级的精雕细刻。 如果说逻辑和算法的难度为100的话,把电路图落实到硬件上的难度估计达到1000

用户评价

评分

这本书真是让我大开眼界!我一直对电子产品内部是如何运作的充满好奇,特别是那些微小的芯片,它们是如何被制造出来的。这本书就像一个详细的向导,一步步地揭示了半导体制造的神秘面纱。从最初的硅晶圆准备,到光刻、蚀刻、薄膜沉积等一系列复杂而精密的工艺,作者都进行了深入浅出的讲解。我尤其被光刻技术吸引,它如同在纳米尺度上进行雕刻,将电路图案精准地转移到硅片上。而蚀刻过程,又像是用化学“刀具”去除不需要的部分,塑造出器件的形状。每一步都需要极高的精度和洁净度,让我不禁感叹人类智慧的伟大。书中穿插的图表和流程示意图,更是帮助我直观地理解了这些抽象的概念。虽然我并非半导体领域的专业人士,但这本书的叙述方式让我能够轻松跟上,并对整个制造流程有了系统性的认识。我曾以为这只是简单的“制造”过程,但读完之后,才明白这背后是无数的科学原理、工程技术和精益求精的精神在支撑。这本书不仅解答了我的疑惑,更激发了我对科学探索的浓厚兴趣。它不仅仅是一本关于技术的书,更是一部关于创新和突破的史诗。

评分

这本书为我打开了理解现代科技运作机制的一扇窗户。我过去常常惊叹于电子设备的强大功能,但从未深入思考过其核心部件——芯片——是如何诞生的。这本书详细阐述了从原材料硅的提纯,到晶圆的制造,再到复杂的集成电路制造流程,让我对整个过程有了前所未有的认知。我对“外延生长”这个概念产生了浓厚的兴趣。它是在晶圆表面生长一层具有特定晶体结构和成分的薄膜,这对于制造高性能的半导体器件至关重要。书中介绍了多种外延生长技术,如化学气相沉积(CVD)、分子束外延(MBE)等,并解释了它们在控制薄膜厚度、掺杂浓度和晶体质量方面的差异。这就像是在为芯片打下坚实的基础,每一层材料的精确控制都直接影响着最终的性能。

评分

这本书真的是一本非常出色的科普读物,它以一种非常系统且易于理解的方式,向读者展示了半导体制造这个庞大而精密的工业体系。作者在介绍光刻技术时,让我对“纳米级别”的精度有了全新的认识。我了解到,光刻是将电路图案“印刷”到硅片上的关键步骤,而其分辨率直接决定了芯片的集成度和性能。书中对不同世代光刻技术的演进,如深紫外光(DUV)和极紫外光(EUV)的介绍,让我看到了技术不断突破的轨迹。尤其是EUV光刻,它使用了波长极短的光源,能够制造出更小的电路特征,是当前最先进的半导体制造技术之一。但同时,EUV光刻的设备极其昂贵且技术难度极高,这让我更加理解了为什么高端芯片的生产如此集中在少数几家公司手中。此外,书中对于“掩模版”的介绍也很有趣,它是光刻过程中的“底片”,其精度直接影响到最终的图案。

评分

我一直对那些能够驱动现代社会运转的微小电子元件充满了好奇,这本书给了我一个全面而深入的解答。它不仅仅是技术的介绍,更像是一部关于人类智慧如何挑战极限的史诗。我尤其被书中关于“清洗”和“封装”环节的讨论所吸引。在半导体制造的每一个步骤中,对洁净度的要求都达到了令人难以置信的地步。任何一点灰尘或杂质都可能毁掉一颗昂贵的芯片。因此,书中介绍的各种清洗技术,如超声波清洗、化学清洗等,都显得格外重要。而“封装”则是将制造好的晶圆切割成单个芯片,然后将它们连接到外部电路,并进行保护的过程。它同样是一个极其精密的过程,需要考虑电气的连接、散热以及物理保护。

评分

作为一个对科技发展充满热情的人,我一直很想了解现代科技的基石——半导体究竟是怎么生产出来的。这本书简直就是我寻觅已久的答案。它并没有止步于介绍“是什么”,而是深入探讨了“怎么做”以及“为什么这样做”。作者以一种非常系统的方式,将庞杂的半导体制造流程分解成一个个易于理解的步骤,并详细阐述了每一步的关键技术和面临的挑战。例如,在介绍薄膜沉积时,书中详细解释了PVD(物理气相沉积)和CVD(化学气相沉积)这两种主要方法,以及它们各自的优缺点和适用场景。我了解到,不同的薄膜材料,如二氧化硅、氮化硅、金属等,都需要通过特定的方法沉积到晶圆表面,而且对薄膜的厚度、均匀性和成分都有极其严格的要求。这就像是在建造一座微观的摩天大楼,每一层材料的添加都至关重要。书中还穿插了对不同工艺设备和材料的介绍,让我对这个行业有了更全面的认识。那些名字听起来就很高大上的设备,如等离子蚀刻机、分子束外延炉等,在书中都有了生动的描述,仿佛我真的置身于一个洁净的无尘车间,亲眼目睹着这些精密仪器的运作。

评分

读完这本书,我感觉自己仿佛经历了一次微观世界的探险。我一直对“芯片”这个概念充满敬畏,但总觉得它遥不可及。这本书以一种非常接地气的方式,将那些复杂的半导体制造工艺一一呈现。我特别喜欢书中对“掺杂”过程的描述。它是在硅晶圆中引入微量的杂质原子,从而改变其导电性能。这种“精确控制”的能力,让我对人类在原子层面上进行操控的能力感到无比震惊。书中详细介绍了P型掺杂和N型掺杂的原理以及实现方法,让我理解了半导体器件之所以能够工作,离不开这种“定制化”的材料特性。这就像是在为芯片的“基因”进行编辑,赋予它特定的功能。

评分

阅读这本书的过程,对我来说,不仅仅是知识的获取,更像是一次沉浸式的学习体验。我仿佛透过作者的文字,看到了一个充满挑战与创新的微观世界。书中对于“良率”的强调,让我深刻理解了半导体制造的精密度和对细节的极致要求。在动辄数亿个晶体管集成在一颗芯片上的今天,任何一个微小的瑕疵都可能导致整个芯片报废,这使得制造过程的每一步都必须力求完美。作者也详细介绍了各种检测和修复技术,比如光学检测、电子束检测等,以及它们在发现和定位缺陷方面的作用。我特别对“缺陷密度”这个概念印象深刻,它直接关系到产品的可靠性和成本。这本书让我明白了,高科技产品的背后,是无数科学家和工程师在不断与“缺陷”进行斗争。从材料的选择、工艺的设计到设备的控制,每一个环节都充满了挑战。读完之后,我对那些在我们日常生活中不可或缺的电子产品,有了更深的敬意,因为我知道它们来之不易。

评分

我之前对“芯片”这个词的认知,大概就是电脑、手机里的小零件,但这本书彻底颠覆了我的认知,让我看到了一个庞大而复杂的精密工业体系。它详细介绍了从原材料提纯到最终封装测试的每一个环节,让我意识到一颗小小的芯片背后蕴含着多少人力、物力和尖端科技。尤其是在讨论晶圆制造时,那种对纯度和均匀度的极致追求,让我印象深刻。作者用非常生动的语言描述了如何将一颗粗糙的硅矿石,通过一系列物理化学方法,变成堪比镜面般光滑、原子层面排列整齐的单晶硅圆片。这其中涉及到的化学反应、物理过程,即使我不完全理解其背后的数学公式,也能感受到其中的精妙与严谨。接着是各种“长”和“刻”的过程,比如氧化、淀粉、外延生长,这些听起来就充满科技感的名字,在书中都得到了详细的解释。每一种工艺都有其独特的目的和实现方式,并且相互之间紧密配合,才能最终形成我们看到的复杂电路。我特别喜欢书中对“良率”的讨论,这似乎是衡量一个半导体制造商能力的关键指标,也反映了整个制造过程的挑战性。能让如此多的微小元件在如此小的空间内协同工作,这简直是工程学的奇迹。

评分

这本书对我来说,是一次关于“如何让世界运转”的深刻学习。我总是惊叹于科技的进步,但从未真正理解过半导体制造在这个过程中的核心作用。这本书以一种令人着迷的方式,将那些复杂的制造流程娓娓道来。我对“晶体管”的制造过程印象最为深刻。它作为半导体器件最基本的组成单元,其精密的结构和工作原理,在书中得到了详尽的阐述。我了解到,一个晶体管的尺寸已经达到了纳米级别,而制造过程中的每一个步骤,无论是光刻、蚀刻还是薄膜沉积,都必须在原子层面进行精确控制。这就像是在建造一个极其微小且极其精密的机器,它的每一个部件的尺寸和位置都至关重要。

评分

这本书以一种令人着迷的方式,揭示了半导体制造的核心技术和工艺流程。我一直对那些组成我们电子设备“大脑”的芯片感到好奇,这本书就像一个通往这个神秘世界的钥匙。书中对“蚀刻”技术的讲解,尤其让我印象深刻。我了解到,蚀刻是通过化学或物理方法去除晶圆上不需要的材料,以塑造出复杂的电路结构。干法蚀刻(等离子蚀刻)和湿法蚀刻是两种主要的蚀刻方式,它们各自有其独特的优势和应用场景。我特别被书中对等离子蚀刻的描述所吸引,它利用高能的等离子体来精确地“啃食”材料,即使是在纳米尺度上,也能实现高度的定向性和选择性。这就像是在用一把极其精密的“原子雕刻刀”,按照预设的图案,小心翼翼地移除材料。而“薄膜沉积”也是一个至关重要的环节,它决定了芯片的导电性、绝缘性以及其他各种功能。

评分

详细地介绍半导体行业中制造环节的主要工艺,值得反复阅读。

评分

内容很好很专业,值得相关专业的学生认真研读,但是翻译太烂,一大堆错别字和语法错误,读起来生硬晦涩!

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