硅微机械加工技术 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:化学工业出版社

作者:M.埃尔温斯波克

出品人:

页数:348

译者:胡真

出版时间:2007-5

价格:58.00元

装帧:

isbn号码:9787502592585

丛书系列:

图书标签:

半导体制造
MEMS
微纳加工
硅材料
微机械
传感器
执行器
集成电路
微电子
精密制造
MEMS技术

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具体描述

英国剑桥大学出版社出版的《Silicon Micromachining》是一本关于微系统加工工艺方面的专著，作者M.Elwenspoek和H.Jansen等人从事过多年微系统加工工艺方面的研究工作，具有非常丰富的研究经验。本书的主要内容包括：（1）硅的湿法腐蚀工艺及其物理机制的描述；（2）硅的表面微机械加工技术；（3）LIGA工艺；（4）硅——硅直接键合工艺；（5）硅的干法腐蚀工艺及物理机制等，涵盖了微机械系统加工工艺中的主要内容，而且其内容经过多次修订，并在法国和英国等大学试用。本书基本概念清楚，具有一定参考价值，适合MEMS领域工程技术人员、研究生和高年级本科生阅读和使用。

《半导体制造：从硅片到芯片的精密旅程》本书将带领读者深入探索半导体制造的奥秘，揭示我们日常生活中无处不在的电子设备背后，那令人惊叹的微观世界和复杂的工业流程。我们并非专注于硅基微机械的特定技术，而是着眼于整个芯片制造的宏大图景，从最基础的原材料处理，到最终功能芯片的诞生，进行一次全面而深入的剖析。第一章：硅的孕育——原材料的纯净之旅本章将从最根本的源头——高纯度硅的提炼和生长开始。我们将详细介绍如何将地球上丰富的石英砂提炼成电子级硅（EGS），这需要极高的纯度，杂质的含量必须控制在十亿分之一（ppb）的级别。随后，我们将深入探讨单晶硅的生长技术，重点介绍直拉法（CZ法）和区熔法（FZ法）这两种主流的晶体生长技术。读者将了解如何通过精确控制温度、生长速度和坩埚材质，来获得具有特定晶体取向、尺寸均匀且无缺陷的硅单晶棒。此外，本章还将涉及硅晶圆的制备，包括切割、研磨、抛光等工艺步骤，以确保每一片硅片都达到纳米级的表面平整度，为后续的精密制造奠定坚实的基础。第二章：光刻的魔法——在硅片上绘制微缩蓝图光刻技术是半导体制造中最具挑战性也最核心的工艺之一。本章将详细阐述光刻的原理，即利用特定波长的光，通过掩模版（mask）将电路图案转移到涂覆有光刻胶（photoresist）的硅片表面。我们将重点介绍当前主流的光刻技术，包括深紫外（DUV）光刻，特别是193nm浸没式光刻，以及正在逐步发展的极紫外（EUV）光刻技术。读者将了解到不同光源、透镜系统、掩模版类型（如穿透式和反射式）以及光刻胶的化学特性是如何协同作用，实现亚纳米级别的图形转移。此外，本章还会探讨光刻过程中的关键挑战，例如衍射效应、焦深限制以及如何通过先进的光学和工艺技术（如光学邻近效应修正OPC、相移掩模PSM）来克服这些难题，确保电路图案的高精度复制。第三章：蚀刻的精雕细琢——去除多余，塑造结构在光刻之后，蚀刻技术扮演着“雕刻师”的角色，根据光刻胶形成的图形，选择性地去除硅片表面不需要的材料，从而形成三维的电路结构。本章将重点介绍干法蚀刻（dry etching）和湿法蚀刻（wet etching）两种主要方法。干法蚀刻，特别是反应离子蚀刻（RIE）和其发展形式，将是本章的重点。读者将深入了解等离子体的产生原理，以及通过控制气体种类、反应温度、压力和射频功率，如何实现高选择性、高均匀性且各向异性的图案刻蚀。此外，本章还将讨论湿法蚀刻的原理和应用场景，以及两者在不同工艺环节中的优势和局限性。第四章：薄膜的叠加——构建多层电路的基石现代芯片的复杂性体现在其多层结构的堆叠。本章将深入探讨半导体制造中的各种薄膜沉积技术，包括物理气相沉积（PVD，如溅射和蒸发）和化学气相沉积（CVD，如PECVD、APCVD、LPCVD）。读者将了解到这些技术如何为硅片表面形成导电层（如铝、铜）、绝缘层（如二氧化硅、氮化硅）以及半导体层。我们将详细分析不同沉积技术的原理、工艺参数对薄膜性能的影响（如致密性、均匀性、附着力、电阻率等），以及如何通过选择合适的材料和工艺，为后续的互连和器件构建提供基础。第五章：注入与掺杂——赋予硅片生命的“灵魂” 半导体材料之所以能够导电，并具有特定的导电特性，离不开掺杂过程。本章将详细介绍离子注入（ion implantation）和扩散（diffusion）这两种主要的掺杂技术。读者将了解如何利用高能离子束，将特定的杂质原子（如硼、磷、砷）精确地注入到硅晶格中，从而改变其导电类型和载流子浓度。我们将深入探讨离子注入的能量、剂量、扫描方式等关键参数，以及退火（annealing）过程在激活注入杂质、修复损伤中的作用。此外，本章还会简要介绍传统的扩散方法，并对比两种技术的优缺点。第六章：互连的智慧——连接微观世界的“高速公路” 芯片内部的数百万甚至数十亿个晶体管需要通过精密的导线网络进行连接，才能协同工作。本章将聚焦于芯片互连技术的发展。读者将了解从传统的铝互连到现代的铜互连技术，以及多晶硅栅极的形成过程。我们将深入探讨金属互连中的关键工艺，包括沉积、图案化、蚀刻以及化学机械抛光（CMP）等。特别是铜互连技术，我们将详细解析阻挡层/扩散阻挡层的必要性，以及铜的电化学沉积（ECD）技术，并介绍如何通过CMP实现全局平坦化。此外，本章还会探讨先进互连技术，如低介电常数（low-k）材料的应用，以降低信号延迟和功耗。第七章：测试与封装——从硅片到可用产品的蜕变芯片制造的最后阶段是确保其功能正常并将其转化为可用的产品。本章将详细介绍芯片的测试和封装技术。读者将了解在硅片层面进行的电学测试（wafer sort），包括探针测试（probing）和功能测试，以识别出有缺陷的芯片。随后，我们将探讨芯片的封装过程，包括切割（dicing）、键合（bonding，如引线键合、倒装芯片）、封装材料的选择以及最终的成品测试。我们将介绍不同封装形式的原理和应用，如DIP、SOP、QFP、BGA等，以及它们在散热、电磁兼容性和可靠性方面的差异。《半导体制造：从硅片到芯片的精密旅程》并非一本侧重于某一特定微加工技术的教科书，而是力求为读者构建一个完整、系统、深入的半导体制造知识框架。我们通过对每一个关键工艺环节的详细解析，展现了半导体产业如何通过不断的技术创新和工艺优化，将人类的智慧和创造力，浓缩在方寸之间的硅片之上，驱动着现代科技的飞速发展。本书适合对半导体产业、电子工程、材料科学以及精密制造感兴趣的读者阅读，希望能为您揭开半导体制造的神秘面纱，领略这门学科的严谨与迷人之处。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事节奏把握得非常巧妙，它既有理论深度，又不乏对**前沿挑战**的关注。在讲述完基础的机械加工原理后，内容自然地过渡到了微观尺度的力学行为分析，这一点处理得非常高明。它没有回避硅材料在微米尺度下与宏观尺度截然不同的脆韧性转变，而是用**精妙的数学模型**阐述了这些反直觉的现象是如何发生的。我特别欣赏作者在讨论“失效分析”时所采取的视角——他不是简单地列出故障模式，而是将每一次结构失效视为一次**深入理解材料本性的机会**。这使得阅读体验不再是单向的知识灌输，而更像是一场**侦探式的探究**，去追溯微观裂纹的起源和扩展路径。读完这部分，我对“微型化”背后隐藏的物理学难题有了更深层次的敬畏感，仿佛推开了一扇通往**物质世界隐秘角落**的大门。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在探讨特定工艺时，那种**近乎偏执的细节控**简直令人惊叹。例如，在介绍干法刻蚀技术时，作者不仅仅停留在等离子体如何与材料反应的层面，而是深入到反应腔室的几何形状如何影响刻蚀速率的均匀性，甚至连腔壁材料的选择对杂质引入的影响也被梳理得清清楚楚。这部分内容对于真正想进入这个领域，或者已经在从事相关研究的工程师来说，简直是**如获至宝**。我记得看到一个关于深宽比控制的章节，作者列举了三种不同机理的侧壁钝化方法，并配以扫描电镜下的对比图，那些微小的台阶覆盖（sidewall coverage）差异，在放大后清晰可见，文字描述与图像证据完美结合，没有丝毫含糊之处。这种对**极限精度**的追求，使得这本书的实用价值大大超越了一般的理论综述，它更像是一本**资深工程师的实战手册**，充满了“这里要小心，否则你会失败”的经验之谈，读来让人感到非常踏实和受用。

评分☆☆☆☆☆

从整体风格来看，这本书散发着一种**沉静而有力的学人气质**。它没有采用时下流行的花哨语言或快速切入的论点，而是遵循着科学研究的经典路径：提出问题、回顾历史、建立模型、验证结果。大量的参考文献和脚注，体现了作者深厚的学术功底和严谨的治学态度。每当介绍到一个关键技术突破时，作者总会**清晰地标注出贡献者的名字和年份**，这种对知识产权和历史脉络的尊重，在快餐化的技术书籍中是难能可贵的。对于一个渴望系统性学习的读者而言，这本书提供的知识框架极其稳定和可靠，它就像一座**坚固的知识堡垒**，让你在学习过程中无论向哪个方向深入挖掘，都能找到坚实的支撑点。阅读它需要耐心，但收获的绝对是**结构化的、不易过时的核心竞争力**。

评分☆☆☆☆☆

这本书的独特之处在于它成功地将**工程实现与哲学思考**巧妙地结合了起来。在探讨如何实现更高精度的三维结构制造时，作者的笔锋偶尔会转向对“制造极限”的探讨。他不仅仅是展示“我们能做到什么”，更是在反思“我们为什么不能做得更好”，以及这种“更好”对未来技术意味着什么。这种**宏大叙事**与**微观操作**的交替，使得阅读体验充满了层次感。例如，在对比了不同类型的激发源在材料去除效率上的优劣后，他会稍作停顿，用一小段文字展望一下未来能源效率和环境友好型制造的趋势。这种**对未来的前瞻性洞察**，让这本书超越了单纯的技术手册范畴，更像是一份**面向未来十年的行业蓝图**。读完后，我感觉自己不仅仅学会了一套技术，更重要的是，获得了一种**用微小尺度去定义和重塑世界的思维方式**。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常**朴实无华**，充满了工业时代的厚重感，那种略带磨砂质感的纸张摸上去，就能让人联想到精密仪器的冰冷与严谨。当我翻开第一页，映入眼帘的是大量细致入微的原理图和流程示意，每一个符号、每一个箭头似乎都经过了反复推敲和打磨，仿佛能直接触摸到微观世界的纹理。作者在引言部分并没有急于展示高深的成就，而是**娓娓道来**了这项技术诞生的历史背景，那种从宏观尺度到微米尺度的跨越，所蕴含的思维震撼力，通过文字清晰地传递了出来。特别是关于光刻和刻蚀工艺的初始论述，虽然概念略显专业，但作者用了很多类比来帮助理解，比如将光刻比作“在沙滩上用模板印出复杂的图案”，读起来并不枯燥，反而让人对这项“雕刻”艺术产生了由衷的敬佩。整本书的排版和图文配合也做得相当考究，图注详尽，公式推导逻辑严密，让人感觉这不是一本单纯的教科书，更像是一部**严谨的技术史诗**，记录着人类如何学会用“光”和“化学制剂”来重塑物质的骨架。

评分☆☆☆☆☆