本書對(duì)當(dāng)前主要應(yīng)用的薄膜技術(shù)及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了深入淺出的介紹,主要包括作為*重要的半導(dǎo)體襯底的硅單晶材料學(xué)、薄膜基礎(chǔ)知識(shí)、PVD技術(shù)、CVD技術(shù)及其他相關(guān)的薄膜加工技術(shù),在對(duì)各種技術(shù)進(jìn)行介紹的同時(shí),還對(duì)各種技術(shù)所應(yīng)用的設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。本書提供配套電子課件。 本書作為半導(dǎo)體薄膜技術(shù)的入門書籍,既有薄膜技術(shù)的基本理論介紹,又提供了大量的設(shè)備基本結(jié)構(gòu)知識(shí),可以作為微電子等相關(guān)專業(yè)學(xué)生的教學(xué)參考書,對(duì)從事薄膜技術(shù)的工程技術(shù)人員而言,也可以作為相關(guān)的參考資料。
李曉干,博士,畢業(yè)于英國(guó)利茲大學(xué)材料研究所,大連理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系副教授。中國(guó)儀器儀表協(xié)會(huì)傳感器分會(huì)理事;全國(guó)氣、濕敏專業(yè)委員會(huì)委員。主要研究方向?yàn)楦咝阅馨雽?dǎo)體敏感材料,納米材料敏感電子學(xué),傳感器元件與檢測(cè)系統(tǒng)。
第1章 緒論 1
本章小結(jié) 5
習(xí)題 6
第2章 硅單晶材料學(xué) 7
2.1 硅及其化合物的基本性質(zhì) 7
2.2 硅的晶體結(jié)構(gòu) 13
2.3 硅的生長(zhǎng)加工方法 16
2.4 硅材料與器件的關(guān)系 19
本章小結(jié) 21
習(xí)題 22
第3章 薄膜基礎(chǔ)知識(shí) 23
3.1 薄膜的定義及應(yīng)用 23
3.2 薄膜結(jié)構(gòu)、缺陷及基本性質(zhì) 26
3.2.1 薄膜的基本結(jié)構(gòu)及缺陷 26
3.2.2 薄膜的基本性質(zhì) 29
3.3 薄膜襯底材料的一般知識(shí) 34
3.3.1 玻璃襯底 34
3.3.2 陶瓷襯底 35
3.3.3 單晶體襯底 36
3.3.4 襯底清洗 37
3.4 薄膜的性能檢測(cè)簡(jiǎn)介 40
3.4.1 薄膜的厚度檢測(cè) 40
3.4.2 薄膜的可靠性 43
本章小結(jié) 44
習(xí)題 44
第4章 氧化技術(shù) 46
4.1 二氧化硅(SiO2)薄膜簡(jiǎn)介 47
4.2 氧化技術(shù)原理 49
4.2.1 熱氧化技術(shù)的基本原理 50
4.2.2 水汽氧化 51
4.2.3 濕氧氧化工藝原理 52
4.2.4 三種熱氧化工藝方法的優(yōu)缺點(diǎn) 53
4.3 氧化工藝的一般過(guò)程 54
4.4 氧化膜質(zhì)量評(píng)價(jià) 58
4.4.1 SiO2薄膜表面觀察法 58
4.4.2 SiO2薄膜厚度的測(cè)量 58
4.5 熱氧化過(guò)程中存在的一般問題分析 61
4.5.1 氧化層厚度不均勻 61
4.5.2 氧化層表面的斑點(diǎn) 61
4.5.3 氧化層的針孔 62
4.5.4 SiO2氧化層中的鈉離子污染 62
本章小結(jié) 62
習(xí)題 63
第5章 濺射技術(shù) 64
5.1 離子濺射的基本原理 64
5.1.1 濺射現(xiàn)象 64
5.1.2 濺射產(chǎn)額及其影響因素 65
5.1.3 選擇濺射現(xiàn)象 70
5.1.4 濺射鍍膜工藝 70
5.2 濺射工藝設(shè)備 72
5.2.1 直流濺射臺(tái) 74
5.2.2 射頻濺射臺(tái) 77
5.2.3 磁控濺射 79
5.3 濺射工藝應(yīng)用及工藝實(shí)例 80
本章小結(jié) 83
習(xí)題 83
第6章 真空蒸鍍技術(shù) 84
6.1 真空蒸鍍技術(shù)簡(jiǎn)介 84
6.2 真空蒸鍍工藝的相關(guān)參數(shù) 86
6.2.1 工藝真空 86
6.2.2 飽和蒸氣壓 88
6.2.3 蒸發(fā)速率和沉積速率 88
6.3 真空蒸鍍?cè)?89
6.4 真空蒸鍍?cè)O(shè)備 90
6.4.1 熱阻加熱式蒸鍍機(jī)(蒸發(fā)機(jī)) 92
6.4.2 電子束蒸發(fā)臺(tái) 94
本章小結(jié) 96
習(xí)題 97
第7章 CVD技術(shù) 98
7.1 CVD技術(shù)簡(jiǎn)介 98
7.2 常用CVD技術(shù)簡(jiǎn)介 99
7.3 低壓化學(xué)氣相淀積(LPCVD) 103
7.4 PECVD 107
7.5 CVD系統(tǒng)的模型及基本理論 115
7.6 CVD工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)介 117
7.6.1 CVD的氣體源系統(tǒng) 118
7.6.2 CVD的質(zhì)量流量控制系統(tǒng) 118
7.6.3 CVD反應(yīng)腔室內(nèi)的熱源 119
本章小結(jié) 119
習(xí)題 119
第8章 其他半導(dǎo)體薄膜加工技術(shù)簡(jiǎn)介 121
8.1 外延技術(shù) 121
8.1.1 分子束外延 121
8.1.2 液相外延(LPE) 123
8.1.3 氣相外延(VPE) 124
8.1.4 選擇外延(SEG) 125
8.2 離子束沉積和離子鍍 126
8.3 電鍍技術(shù) 128
8.4 化學(xué)鍍 131
8.5 旋涂技術(shù) 131
8.6 溶膠-凝膠法 133
本章小結(jié) 134
習(xí)題 134
參考文獻(xiàn) 134
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