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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

1.2ULSI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



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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樂天信用卡氮化硼系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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