電漿蝕刻及其在大規模積體電路製造中的套用

《電漿蝕刻及其在大規模積體電路製造中的套用》是2018年2月清華大學出版社出版的圖書，作者是張海洋。

基本介紹

• 中文名：電漿蝕刻及其在大規模積體電路製造中的套用
• 作者：張海洋
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2018年2月
• 定價：128 元
• ISBN：9787302489597

內容簡介

本書共9章，基於公開文獻全方位地介紹了低溫電漿蝕刻技術在半導體產業中的套用及潛在發展方向。以低溫電漿蝕刻技術發展史開篇，對傳統及已報導的先進電漿蝕刻技術的基本原理做相應介紹，隨後是占據了本書近半篇幅的邏輯和存儲器產品中電漿蝕刻工藝的深度解讀。此外，還詳述了邏輯產品可靠性及良率與蝕刻工藝的內在聯繫，聚焦了特殊氣體及特殊材料在電漿蝕刻方面的潛在套用。最後是先進過程控制技術在電漿蝕刻套用方面的重要性及展望。

本書可以作為從事電漿蝕刻工藝研究和套用的研究生和工程技術人員的參考書籍。

圖書目錄

第1章低溫電漿蝕刻技術發展史

1.1絢麗多彩的電漿世界

1.2低溫電漿的套用領域

1.3低溫電漿蝕刻技術混沌之初

1.4低溫電漿蝕刻技術世紀初的三國演義

1.5三維邏輯和存儲器時代低溫電漿蝕刻技術的變遷

1.6華人在低溫電漿蝕刻機台發展中的卓越貢獻

1.7未來低溫電漿蝕刻技術展望

參考文獻

第2章低溫電漿蝕刻簡介

2.1電漿的基本概念

2.2低溫電漿蝕刻基本概念

2.3電漿蝕刻機台簡介

2.3.1電容耦合電漿機台

2.3.2電感耦合電漿機台

2.3.3電子迴旋共振電漿機台

2.3.4遠距電漿蝕刻機台

2.3.5電漿邊緣蝕刻機台

2.4電漿先進蝕刻技術簡介

2.4.1電漿脈衝蝕刻技術

2.4.2原子層蝕刻技術

2.4.3中性粒子束蝕刻技術

2.4.4帶狀束方向性蝕刻技術

2.4.5氣體團簇離子束蝕刻技術

參考文獻

第3章電漿蝕刻在邏輯積體電路製造中的套用

3.1邏輯積體電路的發展

3.2淺溝槽隔離蝕刻

3.2.1淺溝槽隔離的背景和概況

3.2.2淺溝槽隔離蝕刻的發展

3.2.3膜層結構對淺溝槽隔離蝕刻的影響

3.2.4淺溝槽隔離蝕刻參數影響

3.2.5淺溝槽隔離蝕刻的重要物理參數及對器件性能的影響

3.2.6鰭式場效應電晶體中鰭(Fin)的自對準雙圖形的蝕刻

3.2.7鰭式場效應電晶體中的物理性能對器件的影響

3.2.8淺溝槽隔離蝕刻中的負載調節

3.3多晶矽柵極的蝕刻

3.3.1邏輯積體電路中的柵及其材料的演變

3.3.2多晶矽柵極蝕刻

3.3.3台階高度對多晶矽柵極蝕刻的影響

3.3.4多晶矽柵極的線寬粗糙度

3.3.5多晶矽柵極的雙圖形蝕刻

3.3.6鰭式場效應電晶體中的多晶矽柵極蝕刻

3.4電漿蝕刻在鍺矽外延生長中的套用

3.4.1西格瑪型鍺矽溝槽成型控制

3.4.2蝕刻後矽鍺溝槽界面對最終西格瑪型溝槽形狀及

矽鍺外延生長的影響

3.5偽柵去除

3.5.1高介電常數金屬柵極工藝

3.5.2先柵極工藝和後柵極工藝

3.5.3偽柵去除工藝

3.6偏置側牆和主側牆的蝕刻

3.6.1偏置側牆的發展

3.6.2側牆蝕刻

3.6.3先進側牆蝕刻技術

3.6.4側牆蝕刻對器件的影響

3.7應力臨近技術

3.7.1應力臨近技術在半導體技術中的套用

3.7.2應力臨近技術蝕刻

3.8接觸孔的電漿蝕刻

3.8.1接觸孔蝕刻工藝的發展歷程

3.8.2接觸孔掩膜層蝕刻步驟中蝕刻氣體對接觸孔尺寸及

圓整度的影響

3.8.3接觸孔主蝕刻步驟中源功率和偏置功率對接觸孔側壁

形狀的影響

3.8.4接觸孔主蝕刻步驟中氧氣使用量的影響及最佳化

3.8.5接觸孔蝕刻停止層蝕刻步驟的最佳化

3.8.6晶圓溫度對接觸孔蝕刻的影響

3.9後段互連工藝流程及電漿蝕刻的套用

3.9.1後段互連工藝的發展歷程

3.9.2積體電路製造後段互連工藝流程

3.10第一金屬連線層的蝕刻

3.10.1第一金屬連線層蝕刻工藝的發展歷程

3.10.2工藝整合對第一金屬連線層蝕刻工藝的要求

3.10.3第一金屬連線層蝕刻工藝參數對關鍵尺寸、輪廓圖形及

電性能的影響

3.11通孔的蝕刻

3.11.1工藝整合對通孔蝕刻工藝的要求

3.11.2通孔蝕刻工藝參數對關鍵尺寸、輪廓圖形及電性能的影響

3.12金屬硬掩膜層的蝕刻

3.12.1金屬硬掩膜層蝕刻參數對負載效應的影響

3.12.2金屬硬掩膜層材料應力對負載效應的影響

3.12.3金屬硬掩膜層蝕刻側壁輪廓對負載效應的影響

3.13介電材料溝槽的蝕刻

3.13.1工藝整合對介電材料溝槽蝕刻工藝的要求

3.13.2先通孔工藝流程溝槽蝕刻工藝參數對關鍵尺寸、

輪廓圖形及電性能的影響

3.13.3金屬硬掩膜先溝槽工藝流程溝槽蝕刻工藝對關鍵尺寸、

輪廓圖形及電性能的影響

3.14鈍化層介電材料的蝕刻

3.15鋁墊的金屬蝕刻

參考文獻

第4章電漿蝕刻在存儲器積體電路製造中的套用

4.1快閃記憶體的基本介紹

4.1.1基本概念

4.1.2發展歷史

4.1.3工作原理

4.1.4性能

4.1.5主要廠商

4.2電漿蝕刻在標準浮柵快閃記憶體中的套用

4.2.1標準浮柵快閃記憶體的淺槽隔離蝕刻工藝

4.2.2標準浮柵快閃記憶體的淺槽隔離氧化層回刻工藝

4.2.3標準浮柵快閃記憶體的浮柵蝕刻工藝

4.2.4標準浮柵快閃記憶體的控制柵極蝕刻工藝

4.2.5標準浮柵快閃記憶體的側牆蝕刻工藝

4.2.6標準浮柵快閃記憶體的接觸孔蝕刻工藝

4.2.7特殊結構快閃記憶體的蝕刻工藝

4.2.8標準浮柵快閃記憶體的SADP蝕刻工藝

4.33D NAND關鍵工藝介紹

4.3.1為何開發3D NAND快閃記憶體

4.3.23D NAND的成本優勢

4.3.33D NAND中的蝕刻工藝

4.4新型存儲器與系統集成晶片

4.4.1SoC晶片市場主要廠商

4.4.2SoC晶片中嵌入式存儲器的要求與器件種類

4.5新型相變存儲器的介紹及電漿蝕刻的套用

4.5.1相變存儲器的下電極接觸孔蝕刻工藝

4.5.2相變存儲器的GST蝕刻工藝

4.6新型磁性存儲器的介紹及電漿蝕刻的套用

4.7新型阻變存儲器的介紹及電漿蝕刻的套用

4.8新型存儲器存儲單元為何多嵌入在後段互連結構中

4.8.1新型存儲器存儲單元在後段互連結構中的嵌入形式

4.8.2存儲單元連線工藝與標準邏輯工藝的異同及影響

參考文獻

第5章電漿蝕刻工藝中的經典缺陷介紹

5.1缺陷的基本介紹

5.2電漿蝕刻工藝相關的經典缺陷及解決方法

5.2.1蝕刻機台引起的缺陷

5.2.2工藝間的互相影響

5.2.3蝕刻工藝不完善所導致的缺陷

參考文獻

第6章特殊氣體及低溫工藝在電漿蝕刻中的套用

6.1特殊氣體在電漿蝕刻中的套用

6.1.1氣體材料在半導體工業中的套用及分類

6.1.2氣體材料在電漿蝕刻中的套用及解離原理

6.1.3特殊氣體電漿蝕刻及其套用

6.2超低溫工藝在電漿蝕刻中的套用

6.2.1超低溫電漿蝕刻技術簡介

6.2.2超低溫電漿蝕刻技術原理分析

6.2.3超低溫電漿蝕刻技術套用

參考文獻

第7章電漿蝕刻對邏輯積體電路良率及可靠性的影響

7.1電漿蝕刻對邏輯積體電路良率的影響

7.1.1邏輯積體電路良率簡介

7.1.2邏輯前段蝕刻工藝對邏輯積體電路良率的影響

7.1.3邏輯後段蝕刻工藝對邏輯積體電路良率的影響

7.2電漿蝕刻對邏輯積體電路可靠性的影響

7.2.1半導體積體電路可靠性簡介

7.2.2電漿蝕刻對HCI的影響

7.2.3電漿蝕刻對GOI/TDDB的影響

7.2.4電漿蝕刻對NBTI的影響

7.2.5電漿蝕刻對PID的影響

7.2.6電漿蝕刻對EM的影響

7.2.7電漿蝕刻對SM的影響

7.2.8電漿蝕刻對lowk TDDB的影響

參考文獻

第8章電漿蝕刻在新材料蝕刻中的展望

8.1矽作為半導體材料在積體電路套用中面臨的挑戰

8.2三五族半導體材料在積體電路中的潛在套用及其蝕刻方法

8.2.1磷化銦的蝕刻

8.2.2銦鎵砷的蝕刻

8.2.3鎵砷的蝕刻

8.3鍺在積體電路中的潛在套用及其蝕刻方法

8.4石墨烯在積體電路中的潛在套用及其蝕刻方法

8.5其他二維材料在積體電路中的潛在套用及其蝕刻方法

8.6定向自組裝材料蝕刻

參考文獻

第9章先進蝕刻過程控制及其在積體電路製造中的套用

9.1自動控制技術

9.2傳統工業先進過程控制技術

9.3先進過程控制技術在積體電路製造中的套用

9.4先進過程控制技術在電漿蝕刻工藝中的套用

9.4.1電漿蝕刻建模

9.4.2電漿蝕刻過程識別

9.4.3電漿蝕刻過程量測

9.4.4電漿蝕刻先進控制實例

參考文獻