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半導體製程概論(第四版)
作者：
李克駿、李克慧、李明逵
分類：
參考•考試•教科書
／
大專學院教科書
出版社：
全華圖書
出版日期：2020/12/1
ISBN：9789865035228
書籍編號：kk0525940
頁數：360
定價：
420
元
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88
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元
書價若有異動，以出版社實際定價為準
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內容簡介
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半導體製程概論(第四版) 內容簡介 全書分為五篇，第一篇(1∼3章)探討半導體材料之基本特性，從矽半導體晶體結構開始，到半導體物理之物理概念與能帶做完整的解說。第二篇(4∼9章)說明積體電路使用的基礎元件與先進奈米元件。第三篇(10∼24章)說明積體電路的製程。第四篇(25∼26章)說明積體電路的故障與檢測。第五篇(27∼28章)說明積體電路製程潔淨控制與安全。全書通用於大專院校電子、電機科系「半導體製程」或「半導體製程技術」課程作為教材。 本書特色 1.深入淺出說明半導體元件物理和積體電路結構、原理及製程。 2.從矽導體之物理概念開始，一直到半導體結構、能帶作完整的解說，使讀者學習到全盤知識。 3.圖片清晰，使讀者一目瞭然更容易理解。 4.適用於大學、科大電子、電機系「半導體製程」或「半導體製程技術」課程或相關業界人士及有興趣之讀者。
目錄 前言 半導體與積體電路之發展史 0-1 半導體之緣起 (Semiconductor History) 0-2 電晶體 (Transistor) 0-3 積體電路 (Integrated Circuit) 0-4 半導體製程 (Semiconductor Processes) 第一篇 半導體材料與物理 第1章 晶體結構與矽半導體物理特性 1-1 原子模型與週期表 (Atomic Model and Periodic) 1-2 晶體結構 (Crystal Structure) 1-3 物質導電性 (Material Conductivity) 1-4 本質矽，質量作用定律 (Intrinsic Silicon, Mass-action Law) 1-5 摻雜質，負型和正型 (Dopant, n-type and p-type) 習題 第2章 半導體能帶與載子傳輸 2-1 能帶 (Energy Band) 2-2 電阻係數與薄片電阻 (Resistivity and Sheet Resistance) 2-3 載子傳輸 (Carrier Transport) 習題 第3章 化合物半導體晶體結構與物理特性 3-1 化合物半導體 (Compound Semiconductors) 3-2 砷化鎵晶體結構及能帶 (Crystal Structure and Energy Band of Gallium Arsenide) 3-3 氮化鎵晶體結構及能帶 (Crystal Structure and Energy Band of Gallium Nitride) 3-4 碳化矽晶體結構與能帶 (Crystal Structure and Energy Band of Silicon Carbide) 3-5 摻雜質，負型和正型 (Dopant, n-type and p-type) 3-6 砷化鎵、氮化鎵、碳化矽與矽比較 (Comparison of GaAs、GaN、SiC and Si) 習題 第二篇 半導體元件 第4章 半導體基礎元件 4-1 二極體 (Diode) 4-2 雙載子電晶體 (Bipolar Transistor) 4-3 金氧半場效電晶體 (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor) 4-4 互補金氧半場效電晶體 (CMOS，Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) 4-5 半導體記憶體 (Semiconductor Memory) 4-5-1 半導體揮發性記憶體 (Semiconductor Volatile Memory) 4-5-2 半導體非揮發性記憶體 (Semiconductor Nonvolatile Memory) 4-6 電阻 (Resistor) 4-7 電容 (Capacitor) 4-8 電感 (Inductor) 習題 第5章 接面能帶圖與費米能階 5-1 半導體狀態密度 (Density of States) 5-2 純半導體費米分布函數 (Fermi Distribution Function of Intrinsic Semiconductor) 5-3 摻雜半導體費米分布函數 (Fermi Distribution Function of Doped Semiconductors) 5-4 接面能帶圖與費米能階 (Junction Band Diagram and Fermi Level) 習題 第6章 積體電路製程與佈局 6-1 雙載子製程技術 (Bipolar Fabrication Technology) 6-2 金氧半場效電晶體製程技術 (MOSFET Fabrication Technology) 6-3 電路與積體電路 (Circuit and Integrated Circuit) 6-4 設計原則 (Design Rules) 6-5 佈局 (Layout) 第7章 半導體元件縮小化與先進奈米元件 7-1 金氧半場效電晶體之縮小化 (Scaling of MOSFET) 7-2 短通道效應 (short-channel effects) 7-2-1 速度飽和效應 (velocity saturation) 7-2-2 通道長度調變效應 (channel-length modulation) 7-2-3 次臨界電流效應 (subthreshold current) 7-2-4 擊穿效應 (punch through) 7-2-5 CMOS栓啟效應 (latch-up) 7-3 SOI場效電晶體 (SOI-MOSFET) 7-4 奈米鰭式場效電晶體 (FinFET) 7-5 三維積體電路 (3 Dimensional IC) 習題 第8章 高速與高功率電晶體 8-1 砷化鎵金半場效電晶體 (GaAs Metal-Semiconductor Field Effect Transistor) 8-2 砷化鎵高電子遷移率電晶體 (GaAs High Electron Mobility Transistor) 8-3 氮化鎵高電子遷移率電晶體 (GaN High Electron Mobility Transistor) 8-4 碳化矽金氧半場效電晶體 (SiC Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 習題 第9章 半導體光電元件 9-1 發光二極體 (light emitting diode) 9-2 雷射二極體 (Laser Diode) 9-3 光感測器 (Photodetector) 9-3-1 p-n光電二極體 (p-n Photodiode) 9-3-2 p-i-n光電二極體 (p-i-n Photodiode) 9-3-3 光電電晶體 (Phototransistor) 9-4 太陽電池(Solar Cell) 9-4-1 PERL太陽電池 (PERL Solar Cell) 9-4-2 串級太陽電池 (Tandem Solar Cell) 9-4-3 非晶太陽電池 (Amorphous Solar Cell) 9-4-4 聚光 (Optical Concentration) 習題 第三篇 積體電路製程與設備 第10章 矽晶棒之生長 10-1 原料配製 (Starting Materials) 10-2 矽晶棒生長 (Silicon Ingot Growth) 10-3 晶體生長時摻雜質之分佈 (Dopants Distribution in Crystal Growth) 10-4 晶體缺陷（Crystal Defects） 習題 第11章 矽晶圓之製作 11-1 晶體方向（Crystal Orientation） 11-2 晶片方向、切割和拋光 (Orientation、Sawing and Polishing) 11-3 十二吋晶圓效益分析（Benefit Analysis of 12 Inch wafer） 習題 第12章 化合物半導體晶棒生長 12-1 砷化鎵晶棒生長 (Gallium Arsenide Ingot Growth) 12-2 生長 (Gallium Nitride Ingot Growth) 12-3 碳化矽晶棒生長 (Silicon Carbide Ingot Growth) 12-3-1 高溫物理氣相沉積法 (HTPVD) 12-3-2 高溫化學氣相沉積法 (HTCVD) 習題 第13章 矽磊晶生長 13-1 磊晶膜（Epitaxial Layer） 13-2 矽磊晶生長（Silicon Epiatxy） 13-3 矽磊晶膜生長程序（Growth Process of Si Epitaxial Layer） 習題 第14章 矽磊晶系統 14-1 矽磊晶系統（Epitaxy Systems） 14-2 矽磊晶生長系統之評估（Evaluation of Epitaxial Systems） 習題 第15章 化合物半導體磊晶成長 15-1 砷化鎵磊晶成長（GaAs Epitaxy） 15-1-1 砷化鎵氫化物氣相磊晶 (Hydride Vapor Phase Epitaxy-HVPE) 15-1-2 砷化鎵有機金屬化學氣相磊晶 15-2 氮化鎵磊晶生長（GaN Epitaxy） 15-2-1 氮化鎵氫化物氣相磊晶 (Hydride Vapor Phase Epitaxy-HVPE) 15-2-2 氮化鎵有機金屬化學氣相磊晶 15-3 碳化矽磊晶生長（SiC Epitaxy） 習題 第16章 矽氧化膜生長 16-1 熱氧化爐（Thermal Oxidation Furnace） 16-2 矽氧化程序（Oxidation Process） 16-3 乾濕氧化與膜厚（Dry and Wet Oxidation and Thickness） 16-4 矽氧化膜厚度評估（Oxide Evaluation） 16-5 熱氧化時摻雜原子之重行分佈 (Redistribution of Dopant Atoms During Thermal Oxidation） 習題 第17章 矽氧化膜生長機制 17-1 二氧化矽與氧化（Silicon Dioxide and Oxidation） 17-2 氧化機制（Oxidation Mechanism） 17-3 超薄氧化層（Ultra-Thin Oxide） 17-4 氧化膜品質評估（Oxide Quality Evaluation） 17-5 氧化膜品質改進方法（Improvement of Oxide Quality） 習題 第18章 摻雜質之擴散植入 18-1 擴散概念 (Concept of Diffusion) 18-2 擴散過程 (Diffusion Process) 18-3 擴散之分佈曲線 (Distribution of Diffusion) 習題 第19章 摻雜質之離子佈植 19-1 離子佈植 (Ion Implantation) 19-2 退火 (Annealing) 19-3 離子佈植在CMOS積體電路製程上的應用(Ion Implantation in CMOS IC Fabrication) 19-3-1 調整電晶體臨界電壓 (Adjustment of Transistor Threshold Voltage) 19-3-2 形成N及P型井區 (Formation of N and P Wells) 19-3-3 電晶體的隔離 (Isolation) 19-3-4 形成電晶體的源極與汲極 (Formation of Source and Drain) 19-3-5 形成低摻雜濃度的汲極 (Lightly-Doped Drain Formation) 19-3-6 摻雜複晶矽 (Poly-silicon Doping) 19-3-7 SOI晶圓生長備製 (Preparation of SOI Wafer) 19-4 離子佈植製程實務 (Practices of Ion Implantation) 19-4-1 晶圓冷卻 (Wafer Cooling) 19-4-2 光阻問題 (Resist Problems) 19-4-3 電荷中和 (Charge Neutralization) 19-4-4 微塵與污染 (Dust and Contamination) 習題 第20章 微影技術 20-1 微影蝕刻術 (Lithography) 20-2 光罩之製作 (Fabrication of Mask) 20-3 光微影術 (photolithography) 20-4 光解析增強微影術 (Resolution Enhancement Techniques) 20-5 微影術之光源 (Photolithographic sources) 20-5-1 電子束微影曝光系統 (Electron Beam Lithography) 20-5-2 極深紫外光微影曝光系統 (Extreme Ultraviolet Lithography) 習題 第21章 蝕刻技術 21-1 濕蝕刻 (Wet Etching) 21-1-1 矽濕蝕刻 (Si Wet Etching) 21-1-2 化合物半導體濕蝕刻 (Compound Semiconductor Wet Etching) 21-2 乾蝕刻 (Dry Etching) 21-2-1 電容耦合式電漿蝕刻機 (Capacitively Coupled Plasma etcher) 21-2-2 活化離子蝕刻機 (RIE-Reactive Ion Etcher) 21-2-3 邊牆機制輔助非等向性蝕刻 (Anisotropic Etching Assisted by Sidewall Mechanism) 21-2-4 電感耦合式電漿蝕刻機 (Inductively Coupled Plasma Etcher-ICP) 21-2-5 遠端電漿蝕刻機 (Remote Plasma Etcher) 21-2-6 化合物半導體乾蝕刻 (Compound Semiconductor Dry Etching) 21-2-7 原子層蝕刻技術 (Atomic Layer Etching) 21-2-8 聚焦離子束 (Focused Ion Beam, FIB) 21-2-9 化學機械拋光 (Chemical-mechanical polishing, CMP) 習題 第22章 化學氣相沉積 22-1 化學氣相沉積概念 (Introduction of CVD) 22-2 化學氣相沉積流程 (CVD Procedures) 22-3 低壓化學氣相沉積 (Low Pressure CVD - LPCVD) 22-4 電漿化學氣相沉積 (Plasma CVD - PCVD) 22-5 光照化學氣相沉積 (Photo-CVD) 22-6 原子層沉積 (Atomic Layer Deposition) 22-7 液相沉積法 (Liquid Phase Deposition) 習題 第23章 金屬接觸與沉積 23-1 金屬化之要求 (Metallization Requirements) 23-2 真空沉積 (Vacuum Deposition) 23-3 沉積技術 (Deposition Techniques) 23-4 真空沉積程序 (Vacuum Deposition Procedure) 23-5 合金/退火 (Alloy/Annealing) 23-6 金屬矽化物 (Silicide) 23-6-1 摻雜多晶矽 (Doped Polysilicon) 23-6-2 金屬矽化物與多晶矽化物 (Silicide and Polycide) 23-7 銅製程技術 (Copper Processes) 習題 第24章 積體電路封裝 24-1 積體電路封裝 (IC Package) 24-1-1 積體電路中半導體元件失效的主因 (IC Failure Analysis) 24-1-2 封裝的功能 (Function of Packaging) 24-1-3 積體電路封裝材料的要求 (Material Requirements) 24-2 封裝分類 (Classification) 24-3 封裝流程 (Packaging Flow Chart) 24-3-1 背面研磨 (Back-Side Grinding) 24-3-2 晶片揀選 (Chip Sorting) 24-3-3 晶圓切割 ( Sawing) 24-3-4 銲晶 (Die Attaching) 24-3-5 銲線 (Wire Bonding) 24-3-6 封膠 (Molding) 24-3-7 電鍍 (Solder Plating) 24-3-8 彎腳成形 (Forming) 24-3-9 最後測試 (Final Testing) 24-3-10 打包 (Packing) 24-4 三維封裝 (3 Dimensional Package) 習題 第四篇 積體電路故障與檢測 第25章 可靠度與功能性檢測 25-1 可靠度基本概念 (Basic Idea of Reliability) 25-2 可靠度檢測 (Reliability Testing) 25-3 故障模型 (Failure Models) 25-3-1 故障平均壽命 (Mean-time-to-failure，MTTF) 25-3-2 平均故障間隔時間 (Mean-Time-Between-Failure, MTBF) 25-4 電磁干擾 (EMI) 25-5 靜電效應 (ESD) 25-6 功能性檢測 (Function Testing) 25-6-1 可檢測設計 (Design for Testability) 25-6-2 內建式自我檢測 (Built-in Self-Test, BIST) 25-6-3 可修護 (Repairable) 習題 第26章 材料特性檢測 26-1 表面形態分析儀器 (Surface Morphology Analysis Instruments) 26-1-1 光學顯微鏡 (Optical Microscope-OM) 26-1-2 掃描式電子顯微鏡 (Scanning Electron Microscopy- SEM) 26-1-3 原子力顯微鏡 (Atomic Force Microscopy-AFM) 26-2 晶體結構分析儀器 (Crystal Structure Analysis Instruments) 26-2-1 X光繞射光譜 (X-ray Diffraction Spectrum) 26-2-2 穿透式電子顯微鏡 (Tunneling Electron Microscopy-TEM) 26-3 組成分析儀器 (Composition Analysis Instruments) 26-3-1 二次離子質譜儀 (Secondary Ion Mass Spectrometer-SIMS) 26-3-2 傅立葉轉換紅外光頻譜儀 (Fourier Transform Infrared spectroscopy: FTIR) 26-3-3 歐傑電子光譜儀 (Auger Electron Spectroscopy-AES) 26-3-4 X射線光電子能譜儀 (X-Ray Photoelectron Spectroscopy-XPS)或化學分析電子光譜 (Electron Spectrometry for Chemical Analysis-ESCA) 26-3-5 拉曼光譜儀 (Raman Spectroscopy) 26-3-6 光激光譜儀 (Photoluminescence Spectroscopy-PL) 習題 第五篇 製程潔淨控制與安全 第27章 製程潔淨控制與安全(一) 27-1 潔淨程序 (Cleaning Procedures) 27-2 水 (Water) 27-3 空氣/無塵室 (Air/Clean Room) 27-4 人員 (Personnel) 27-5 化學藥品 (Chemicals) 27-6 氣體 (Gases) 習題 第28章 製程潔淨控制與安全(二) 28-1 高壓氣瓶 (High Pressure Cylinder) 28-1-1 高壓氣瓶之使用 (Usage of High Pressure Cylinder) 28-1-2 高壓氣瓶的貯存 (Storage of High Pressure Cylinder) 28-2 壓力調節器 (Pressure Regulator) 28-3 吹淨 (Blow Up) 28-4 洩漏偵測 (Leak Check) 28-5 設備上應注意事項 (Equipment Check) 28-6 廢氣之排放 (Exhaust) 28-6-1 氣體排放 (Gases Exhaust) 28-6-2 排放氣體的除害處理 (Toxic Gases Treatment) 28-7 緊急時應注意事項 (Emergency) 28-7-1 洩漏氣體時的緊急處置 (Emergency Treatment of Gases Leak) 28-7-2 發生火警時的緊急處置 (Emergency Treatment of Fire Alarm) 28-7-3 中毒時的緊急處置 (Emergency Treatment of Poisoning) 28-7-4 預防 (Precaution) 習題
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