矽積體電路製程的特徵尺寸縮小到深次微米(deep submicron meter)，經歷幾個階段，0.35μm、0.25μm、0.18μm、0.13μm，現階段以達到0.10μm0.07μm。相關的製程、設備、材料 或場務設施，都有革命性的更新和進步。

 

微影照像是受到影響最大的製程。DRAM的電晶體的閘極結構和材料、工程。高介電常數材料使電容量保持夠大。金屬化 製程、阻障層、內嵌、快閃、鐵電記憶體結構等。

 

高深寬比的乾蝕刻製程需要高密度電漿；降低阻容延遲(RC delay)使用低介電常數材料和銅製程。新製程有雙大馬士革(dual damascene)、電鍍(electro plating)、無電極電鍍(electroless plating)和∕或金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)。21世紀－奈米元件更製作出單電子電晶體。晶圓尺寸由8吋擴大到12吋，為的不止是提高良 率、提高機器使用率；也考慮到生產力，節省工廠面積、還要兼顧人工學(ergonomics)和減少化學藥液以利環保。

 

本書配合拙著電子材料、半導體製程設備、工業電子學構成一完整系列。期望給想從事半導體的同學和研究生，或和半導體製程相關行業的工程師、經理、教授、老師們一項便捷的參考。

作者介紹
張勁燕

現職：逢甲大學電子系副教授

學歷：交通大學電子工程研究所博士

經歷：新加坡Intersil電子公司工程師
ITT環宇電子公司工程部經理
台灣電子電腦公司半導體廠廠長
萬邦電子公司總工程師
明新工專電子科副教授（或兼科主任）
逢甲大學電機系副教授（或兼系主任）

專長：半導體元件、物理
VLSI製程設備及廠務
奈米科技
積體電路構裝
譯者介紹

序

 

第1章　微影照像 1

1.1　緒　論2

1.2　ULSI微影技術的延伸與極限6

1.3　提升光學微影製程的技術12

1.4　深次微米微影照像19

1.5　電子束微影技術30

1.6　光罩和圖規35

1.7　阻劑和抗反射覆蓋42

1.8　參考文獻55

1.9　習　題58

 

第2章　低介電常數材料及其製程 59

2.1　緒　論60

2.2　低介電常數材料用於ULSI64

2.3　材料種類和演進69

2.4　金屬前介電質73

2.5　含二氧化矽的介電質75

2.5.1　摻氟的二氧化矽（SiOF）　75

2.5.2　超微孔矽土　79

2.5.3　摻碳的二氧化矽　80

2.6　其他的無機低介電常數材料80

2.6.1　含氫的矽酸鹽（HSQ）　81

2.6.2　含甲基的矽酸鹽（MSQ）　82

2.6.3　黑鑽石　83

2.6.4　混成有機矽氧烷高分子（HOSP）　84

2.6.5　氮化硼系　84

2.7　有機低介電常數材料85

2.7.1　芳香族碳氫化合物（SiLK）　85

2.7.2　摻氟的聚對二甲苯醚（FLARE）　87

2.7.3　苯并環丁烯（BCB）　88

2.7.4　氟化的非晶相碳（a-C：F）　88

2.7.5　含氟的聚對二甲苯（parylene－F，AF－4）　91

2.7.6　聚四氟乙烯（PTFE）　92

2.7.7　聚亞醯胺（polyimide）　92

2.7.8　聚芳烯醚（PAE）　94

2.8　特性量測、蝕刻96

2.9　參考文獻98

2.10　習　題100

 

第3章　高介電常數材料製程 101

3.1　緒　論102

3.2　順電和鐵電材料104

3.3　鈦酸鍶鋇和電容結構107

3.4　鈦鋯酸鉛和鉭酸鉍鍶鐵電材料113

3.5　薄膜製作115

3.5.1　氧化鉭薄膜的製作　115

3.5.2　鉭酸鉍鍶薄膜的製作　116

3.5.3　鐵電薄膜製作　117

3.6　鐵電薄膜的可靠度和特性分析119

3.7　蝕刻製程121

3.8　參考文獻122

3.9　習　題124

 

第4章　閘極工程技術 125

4.1　緒　論126

4.2　深次微米製程的閘極129

4.3　金屬矽化物131

4.3.1　多晶矽金屬矽化物　132

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