《芯片用硅晶片的加工技術(shù)》由淺入深地介紹了半導(dǎo)體硅及集成電路的有關(guān)知識，并著重對滿足納米集成電路用優(yōu)質(zhì)大直徑300mm硅單晶拋光片和太陽能光伏產(chǎn)業(yè)用晶體硅太陽電池晶片的制備工藝、技術(shù)，以及對生產(chǎn)工藝廠房的設(shè)計要求進(jìn)行了全面系統(tǒng)的論述。
書中附有大量插圖、表格等技術(shù)資料，可供致力于半導(dǎo)體硅材料工作的科技人員、企業(yè)管理人員和從事硅片加工的專業(yè)工程技術(shù)人員閱讀參考，亦可作為高校及專業(yè)培訓(xùn)的教學(xué)參考書使用。
張厥宗，北京有色金屬研究總院、有研半導(dǎo)體材料有限公司高級工程師。自1963年至今，一直從事我國半導(dǎo)體材料鍺和硅領(lǐng)域的科研、試制、生產(chǎn)工作。1968～1984年從事硅的離子注入機(jī)研制及硅離子注入工藝研究等工作。1985年至今全程參與我國直徑2英寸、3英寸、4英寸、6英寸、8英寸、12英寸硅拋光片產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的一系列科研、攻關(guān)、試制、生產(chǎn)項目工作。共獲得國家、部市級獎15項（國家、部級科技進(jìn)步二等獎4項、部級科技進(jìn)步一等獎2項和三等獎4項、其他科技進(jìn)步二、三等獎5項）。先后編著《硅單晶拋光片的加工技術(shù)》《硅片的加工技術(shù)》，并參加《國內(nèi)外半導(dǎo)體材料標(biāo)準(zhǔn)匯編》的編審工作。目前仍在為直徑300mm硅拋光、外延片等項目工程的產(chǎn)業(yè)建設(shè)做相關(guān)技術(shù)工作。
第一篇基礎(chǔ)篇
第1章概述2
1.1半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展概況2
1.2中國半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展歷程10
第2章半導(dǎo)體材料硅的物理、化學(xué)及其半導(dǎo)體的性質(zhì)42
2.1概述42
2.2半導(dǎo)體材料硅的基本物理、化學(xué)性質(zhì)44
2.2.1半導(dǎo)體材料硅的晶體結(jié)構(gòu)44
2.2.2半導(dǎo)體材料硅的電學(xué)性質(zhì)48
2.2.3半導(dǎo)體材料硅的光學(xué)性質(zhì)53
2.2.4半導(dǎo)體材料硅的熱學(xué)性質(zhì)53
2.2.5半導(dǎo)體材料硅的機(jī)械性質(zhì)54
2.2.6半導(dǎo)體材料硅的化學(xué)性質(zhì)55
2.2.7半導(dǎo)體材料的P-N結(jié)特性56
第二篇集成電路產(chǎn)業(yè)用硅片
第3章硅片的制備64
3.1對集成電路用硅片的技術(shù)要求64
3.2表征半導(dǎo)體材料質(zhì)量的特性參數(shù)69
3.2.1純度69
3.2.2結(jié)晶學(xué)參數(shù)70
3.2.3電學(xué)參數(shù)70
3.2.4半導(dǎo)體晶片加工后的機(jī)械幾何尺寸參數(shù)71
3.2.5半導(dǎo)體晶片表面狀態(tài)質(zhì)量參數(shù)71
3.3硅片質(zhì)量控制中的幾個相關(guān)的專用技術(shù)術(shù)語解釋71
3.4硅片加工的工藝流程83
3.5硅晶棒（錠）的制備90
3.5.1直拉（Czochralski，CZ）單晶硅的生長92
3.5.2懸浮區(qū)熔硅的生長104
3.6硅晶棒（錠）的截斷（cropping）107
3.7硅單晶棒外圓的滾磨（圓）磨削（grinding）108
3.8硅單晶片定位面加工（flat or notch grinding）110
3.9硅單晶棒表面的腐蝕（etching）112
3.10硅切片（slicing）112
3.11硅片倒角（edge grinding）117
3.12硅片的雙面研磨（lapping）或硅片的表面磨削(grinding)123
3.13硅片的化學(xué)腐蝕133
3.14硅片的表面處理138
3.14.1硅片表面的熱處理138
3.14.2硅片背表面的增強(qiáng)吸除處理141
3.15硅片的邊緣拋光（edge polishing）143
3.15.1硅片邊緣表面的機(jī)械帶式邊緣粗拋光加工143
3.15.2硅片邊緣表面的堿性膠體二氧化硅化學(xué)機(jī)械的精拋光加工144
3.16硅片的表面拋光（polishing）146
3.16.1硅片的表面拋光加工工藝146
3.16.2硅片的堿性膠體二氧化硅化學(xué)機(jī)械拋光原理148
3.16.3硅片的多段加壓單面拋光工藝149
3.16.4拋光液（slurry）150
3.16.5拋光布（polishing pad）153
3.16.6硅片表面的粗拋光（roughness polishing）156
3.16.7硅片表面的細(xì)拋光（fine polishing）161
3.16.8硅片表面的最終拋光（final polishing）164
3.17硅片的激光刻碼（laser marking）172
3.18硅片的化學(xué)清洗（cleaning）178
3.18.1硅片的化學(xué)清洗工藝原理178
3.18.2美國RCA清洗技術(shù)180
3.18.3新的清洗技術(shù)184
3.18.4使用不同清洗系統(tǒng)對拋光片進(jìn)行清洗187
3.18.5拋光片清洗系統(tǒng)中硅片的脫水、干燥技術(shù)189
第4章其他的硅晶片197
4.1硅外延片198
4.1.1外延的種類199
4.1.2外延的制備方法199
4.1.3化學(xué)氣相外延原理200
4.1.4硅外延系統(tǒng)201
4.2硅鍺材料202
4.3硅退火片203
4.4絕緣體上硅SOI204
第5章硅片的運(yùn)、載211
5.1氟塑料的基本特性211
5.2半導(dǎo)體工業(yè)常用的塑料制品——硅片的運(yùn)、載花籃及包裝盒214
5.3硅拋光片的潔凈包裝218
5.4其他相關(guān)的工裝用具220
第6章硅片的測試224
6.1硅片主要機(jī)械加工參數(shù)的測量226
6.2硅單晶棒或晶片的晶向測量231
6.3導(dǎo)電類型（導(dǎo)電型號）的測量236
6.4電阻率及載流子濃度的測量238
6.5少數(shù)載流子壽命測量241
6.6氧、碳濃度測量245
6.7硅的晶體缺陷測量248
6.8電子顯微鏡和其他超微量的分析技術(shù)254
第三篇太陽能光伏產(chǎn)業(yè)用硅片
第7章太陽能光伏產(chǎn)業(yè)用硅片的制備技術(shù)270
7.1太陽能光電轉(zhuǎn)換原理270
7.2太陽電池的主要技術(shù)參數(shù)273
7.3晶體硅太陽電池的結(jié)構(gòu)278
7.4晶體硅太陽電池用的晶體硅材料的制備279
7.4.1多晶硅原材料的準(zhǔn)備280
7.4.2太陽電池產(chǎn)業(yè)用的硅系晶體材料281
7.4.3直熔法制備鑄造多晶硅的生產(chǎn)工藝284
7.5對太陽能光伏產(chǎn)業(yè)用的硅片的技術(shù)要求295
7.6晶體硅太陽電池用的硅片的加工技術(shù)296
7.6.1硅晶棒（錠）的截斷296
7.6.2晶體硅的切片297
7.6.3晶體硅片的化學(xué)腐蝕298
7.7晶體硅太陽電池片的生產(chǎn)工藝流程299
7.7.1晶體硅太陽電池晶片的主要生產(chǎn)工藝過程299
7.7.2晶片表面“絨面”結(jié)構(gòu)的制備299
7.7.3P-N結(jié)的制備301
7.7.4去邊刻蝕303
7.7.5表面處理（表面去磷硅玻璃）304
7.7.6減反射膜層的制備305
7.7.7表面電極的制備307
7.8晶體硅太陽電池組件的制備工藝技術(shù)308
7.9晶體硅太陽電池組件裝置封裝的生產(chǎn)工藝過程309
7.9.1晶體硅太陽電池組件裝置封裝的生產(chǎn)工藝流程310
7.9.2晶體硅太陽電池組件裝置封裝用的主要材料313
7.10太陽電池的應(yīng)用314
第四篇半導(dǎo)體晶片加工廠的廠務(wù)系統(tǒng)要求
第8章潔凈室技術(shù)318
8.1概述318
8.2潔凈室空氣潔凈度等級及標(biāo)準(zhǔn)318
8.3潔凈室在半導(dǎo)體工業(yè)中適用范圍327
8.4潔凈室的設(shè)計331
8.5潔凈室的維護(hù)及管理333
第9章半導(dǎo)體工廠的動力供給系統(tǒng)340
9.1電力供給系統(tǒng)340
9.2超純水系統(tǒng)341
9.2.1半導(dǎo)體及IC工業(yè)對超純水的技術(shù)要求342
9.2.2超純水的制備345
9.3高純化學(xué)試劑及高純氣體349
9.3.1半導(dǎo)體工業(yè)用的高純化學(xué)試劑349
9.3.2高純氣體351
9.4三廢（廢水、廢氣、廢物）處理系統(tǒng)及相關(guān)安全防務(wù)系統(tǒng)356
參考文獻(xiàn)358
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