
Hong Xiao
本书是一本半导体工艺技术的优秀教材,并不强调很深的理论和数学知识,而是重点关注半导体关键加工技术概念的理解。全书共分15章,包括:半导体技术导论,集成电路工艺导论,半导体基础知识,晶圆制造、外延和衬底加工技术,半导体工艺中的加热工艺,光刻工艺,等离子体工艺技术,离子注入工艺,刻蚀工艺,化学气相沉积与电介质薄膜,金属化工艺,化学机械研磨工艺,半导体工艺整合,CMOS工艺演化,并在最后展望了半导体工艺发展的趋势。
《半导体制造技术导论》只看了前两章,了解了基本的集成电路制造环节。本书有很多技术细节,适合真的工作在集成电路行业的人看。 集成电路制造基本分为五个环节:EDA电子设计自动化软件,芯片设计,光刻版,晶圆生产,和最后的集成电路制造。 1. EDA软件是帮助芯片设计的,能够将芯片的逻辑设计转化成电路设计,自动化专业且繁琐的电路制作。 2. 芯片设计公司最多,因为它纯软件,而且最接近于上层的具体应用,比如华为,高通,AMD,英伟达,将芯片设计拿给芯片制造厂商去生产。 3. 光刻版是将芯片设计的电路刻制到光刻胶上,作为芯片的模板,最后,光刻机根据模板将电路刻制到晶圆上,生产大批量生产的芯片。 4. 晶圆生产将沙子拉晶成能生产芯片的硅片,因为它往往是圆的,所以叫晶圆。晶圆是单晶硅,对硅的纯度要求特别高,现在可以到99.99999……%,后面有11个9以上,纯度越高越好。 5. 集成电路制造,就是利用光刻机将模板光刻在晶圆上生成芯片的过程。 只芯片设计的公司叫fabless,上面提到很多公司。 只芯片制造的叫foundry模式,现在最牛的芯片代工是台积电。 又设计又制造的叫IDM模式,主要有英特尔和三星。 光刻机主要被荷兰的阿斯麦垄断,也就是上一本《光刻巨人 ASML崛起之路》的主角,因为后来生产的EUV光刻机一骑绝尘。 半导体制造过程中有两方面可以提升芯片的效率: 一是我们常说的半导体制造工艺,也就是比如10nm,7nm,将来的5nm,3nm。国内中芯国际可以生产22nm,据说14nm的技术也已攻关。芯片工艺越低,同样大小的芯片能装的晶体管就越多,性能越高。 二是晶圆的尺寸,尺寸越大,一块晶圆上能装的芯片越多,那么光刻机一次光刻的芯片越多,芯片制造效率越高。现在最大的尺寸是12寸,据说升级16寸需要消耗100亿美元的成本,所以现在停留在12寸。 半导体制造为什么这么难? 一是成本很高,动辄百亿级别,现在的几家大头,基本上是联合起来,投资到一起生产。 二是对基础领域要求很高,物理学,光学,集成电路,化学等等都需要深厚的理论以及实验基础。 总的来说,需要很多研究时间和成本。
这本书的第二版出版于2010年,也过去了10年了,不过整体介绍还是偏向于纳米加工技术,对集成电路制造过程和用到的关键技术都做了概要介绍,例如,光刻、刻蚀、掺杂、热处理、介质膜的沉积、CMP、金属化的加工工艺。每一种加工过程包括的关键技术与技术演进解决了当时的什么问题。 本书作者是华人,写书的思维方式和行文都符合中文思维,对说汉语母语者阅读非常友好。可以对比韩郑生翻译的《芯片制造第六版》阅读,这本书的文章结构就偏向于西方人思维。 国内介绍集成电路制造的入门书比较少,这本算是比较好的。随便安利2本一起参阅。一本是上面提到的《芯片制造》,另外一个是B站上清华大学钱鹤教授的《微纳加工技术》。
唯一一本即使是读完了也没有读懂一半的书,需要细细的再读一遍。半导体工艺全部都是基础科学的重要应用场所。
翻译的人名、公司名称前后不一致。与业界约定俗成的也有很大差别。简直太不用心了
虽然10年前出版,各个细节讲的还是挺好。
段宝兴 1977年生,男,陕西省大荔县人,博士,教授。分别于2000年和2004年获哈尔滨理工大学材料物理与化学专业学士和硕士学位,2007年获电子科技大学微电子学与固体电子学博士学位。主要从事硅基功率器件与集成、宽带隙半导体功率器件和45nm后CMOS关键技术研究。首次在国际上提出的优化功率器件新技术REBULF已成功应用于横向高压功率器件设计;与合作者提出的SOI高压器件介质场增强ENDILF技术,成功解决了高压器件纵向耐压受限问题;最近首次在国际上提出了完全3D RESURF概念并已被国际同行认可。先后在国际国内重要期刊上发表论文40余篇,其中30余篇次被SCI、EI检索。担任国际重要学术期刊IEEE Electron Device Letters,Solid-State Electronics,Micro & Nano Letters,IEEE Transactions on Power Electronics和IETE Technical Review等的审稿人。
简单啃一遍,感受是哇这书都那么过时了,居然跟现在情况没差多少,框架和本质没改变,所以半导体说是高精尖高科技,但是技术都是线性变化为主可预见性强,所以行业巨头的优势应该很难打破,洗牌也很少见,高投入必有高产出
内容比较浅,粗略介绍了半导体生产过程中的各道工艺,翻译很垃圾,许多错误与语句不通,图片也有很多跟文字对不上,真不知道是怎么翻译的
建议看英文原版,翻译的实在一言难尽。比如 1.2 节,原标题是 brief overview of IC,怎么能翻译成发展回顾呢?不就是概要嘛?还有很多翻译和主流说法不一致。 除了翻译的问题,还有一些错误我真不知道咋弄的。比如2.2.2节,英文原版说的是500颗芯片,所以35颗完好芯片的良率是7%,为啥写成100颗,良率还是7%是吧。售价30美元又写成35美元。这是一点没校对啊
很久没碰过专业书籍了,本以为对半导体制造懂个十之七八,其实只是懂个皮毛,半导体不愧是制造业的皇冠,集量子物理化学工艺机械自动化电子计算机等技术为一体。19Q3半导体板块行情来了人人都以为自己是股神,点石成金眉飞色舞。真相不能被充分认知,只能被阶段性局部观测和检验。