第1章 半导体基础

001介于导体和绝缘体之间的物质——半导体

002半导体也有很多种①半导体的种类

003半导体也有很多种②半导体的骄子——硅

004固态硅的三种形态 单晶、多晶、非晶

005硅半导体内的电传导①自由电子导电的n型硅

006硅半导体内导电的物质②空穴导电的p型硅

007半导体中的电子和空穴是如何运动的？能带和能带理论①

008半导体中的电子和空穴是如何运动的？能带和能带理论②

009具有与硅不同特征的半导体由2种以上元素构成的“化合物半导体”

COLUMN氧化物半导体和有机半导体

第2章 半导体器件

010能阻碍电流流动的电阻 半导体制造的“电阻元件”

011能暂时储存电的电容 半导体制造的“电容元件”

012使电流单向流动的器件pn结二极管

013把光变成电的半导体器件 光电二极管

014把电变成光的半导体器件 发光二极管

015通信和存储方面的广泛应用 半导体激光

016晶体管是什么 代表性晶体管的种类

017以电子作为载流子的MOS晶体管n沟道型

018以空穴作为载流子的MOS晶体管p沟道型

019让移动设备成为可能CMOS

020用pn结作为栅极的晶体管JFET

021利用肖特基栅极的晶体管MESFET

022利用电子与空穴的晶体管 双极型晶体管

COLUMN晶体管的诞生

第3章 半导体集成电路——逻辑电路

023将电子元器件和线路制作在半导体电路板上集成电路

024各种各样的IC根据结构、基板、信号不同而不同

025芯片上能够装多少个元件 根据集成度进行的MOS-IC分类

026 IC都有什么样的功能 按功能对MOS-IC分类

027逻辑电路的数学基础 布尔代数

028逻辑电路的基本组成要素“门电路”①NOT电路

029逻辑电路的基本组成要素“门电路”②OR电路

030逻辑电路的基本组成要素“门电路”③AND电路

031进行加法运算的电路加法电路

032进行减法运算的电路减法电路

033比较判断信号大小的电路 比较电路和异或电路

034实现作为计算机大脑功能的IC MPU

035实现微机功能的IC MCU

036处理数字信号的特殊处理器DSP

037根据使用者、用途不同而被专用化的IC ASIC

038用户可自己变更功能的逻辑电路 可编程逻辑器件PLD

039在IC芯片上实现系统功能 系统LSI

040被称作电子眼的IC CCD

COLUMN最早的电子计算机

第4章 半导体集成电路——存储器

041暂时记录数据的电路 触发器和暂存器

042记忆信息的半导体的结构

043计算机的主要存储器DRAM

044不需要保存过程的高速存储器SRAM

045制造阶段记录数据的存储器 掩模式只读内存

046切断电源也可以持续记忆的存储器 闪存

047相同数量的存储单元记忆容量增加 多值内存

COLUMN微型化的指导原理——定标原理

第5章IC的开发和设计

048 IC开发流程 从市场调查到上市

049 IC的分层设计 从系统设计到版图设计

050关于IC的元件尺寸与位置关系的规则 设计标准

051设计IC的结构和电特性 设备设计

052设计IC的制造方法 流程设计

COLUMN半导体业的分化

第6章 硅晶片的制作方法

053硅元素无处不在

054多晶硅是硅石经还原、转化、蒸馏而成的

055使单晶硅棒生长的CZ法

056单晶棒切片以及磨面加工

057以毒制毒 晶体吸杂

058硅晶片派生物 外延生长晶片和SOI

COLUMN硅晶片的性能要求

第7章IC的制作方法①）——前工序

059 IC的整体制造过程概观 前工序和后工序

060原件形成前工序的前半部分①）FEOL

061原件形成前工序的前半部分②FEOL

062配线形成前工序的后半部分BEOL

063导体、绝缘体、半导体的薄膜形成技术 成膜工程

064把掩膜形式转变成晶片 光刻技术

065材料膜腐蚀去除 蚀刻法

066半导体里加入杂质 热扩散和离子注入

067各种热处理的作用 推进、回流、退火

068晶片表面完全平整化CMP

069清洁晶片 清洗

070判定晶片上芯片的优劣 晶片检测和修饰

COLUMN净化车间

第8章 集成电路的制作方法2——后工序

071把晶圆切割成一个个芯片 切割

072芯片封装 安装

073芯片电极和包装接线柱的连接 金属丝焊接

074芯片封装 密封

075封装接线端识别IC引线镀金、盖印、成形

076包装的种类 通孔安装和表面安装

077 IC的形状和特性检测 检查和分类

COLUMN IC的可靠性和筛选

第9章 半导体尖端技术

078硅晶圆的大尺寸化 下一代晶圆是450mm

079 MOS晶体管高速化 应变硅技术

080新结构MOS晶体管 被称作最终的晶体管结构

081光刻技术的未来①浸没式曝光和双重曝光

082光刻技术的未来②EUV

083光刻技术的未来③ML2和纳米压印

084万能的功能存储器可以实现吗①功能存储器的候选技术

085万能的功能存储器可以实现吗②强电介质存储器和磁性存储器

086万能的功能存储器可以实现吗③相变存储器和可变电阻式存储器

087新材料引进带来的突破①高-k栅极绝缘膜和金属栅极

088新村料引进带来的突破②DRAM高容量膜和低-k层间绝缘膜

COLUMN “More Moore”和“More than Moore”

参考文献

译后记