吉规模集成电路互连工艺及设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业

作者:(美)戴维斯//迈恩|译者

出品人:

页数:310

译者:

出版时间:2010-8

价格:78.00元

装帧:

isbn号码:9787111303015

丛书系列:国际信息工程先进技术译丛

图书标签:

• 微电子
• 工艺
• 集成电路
• 互连工艺
• 吉规模集成电路
• 电路设计
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• 工艺优化
• 电子工程

《微纳加工技术与先进制造》 本书深入探讨了在微米和纳米尺度上进行精确制造的方方面面，旨在为读者提供对现代先进制造领域前沿技术及其应用原理的全面理解。我们聚焦于那些驱动着半导体、生物技术、先进材料等众多高科技产业发展的核心工艺和关键设备。 第一部分：微纳加工技术基础 本部分将从最基础的物理化学原理出发，剖析实现微纳尺度器件制造的根本逻辑。我们将详细介绍各种关键的微纳加工技术，包括但不限于： 光刻技术（Photolithography）：作为集成电路制造的核心环节，我们将深入剖析不同代际的光刻技术，从深紫外（DUV）光刻到极紫外（EUV）光刻。内容将涵盖光刻原理、掩模版设计、光刻胶特性、曝光系统（如投影式光刻机）的关键技术（如衍射光学元件、高数值孔径镜头）以及光刻过程中的关键挑战（如衍射限制、失真控制、套刻精度）。我们将探讨如何通过更短的波长、更高的数值孔径以及先进的辅助曝光技术（如多重曝光、相移掩模）来不断缩小特征尺寸。 刻蚀技术（Etching）：在将设计图案转移到基板上过程中，刻蚀技术扮演着至关重要的角色。本部分将系统介绍湿法刻蚀（Wet Etching）和干法刻蚀（Dry Etching）的原理、工艺流程、关键参数（如刻蚀速率、选择性、各向异性）以及设备。我们将重点阐述等离子体刻蚀（Plasma Etching），包括反应离子刻蚀（RIE）、感应耦合等离子体刻蚀（ICP-RIE）等，并分析等离子体产生机理、反应物种、刻蚀反应机理、离子的能量和方向性对刻蚀形貌的影响。同时，也会讨论硅的定向刻蚀（TOPCon、FinFET等结构中的关键刻蚀）、介质材料的刻蚀以及金属刻蚀的挑战。 薄膜沉积技术（Thin Film Deposition）：高质量薄膜的形成是构建复杂器件结构的基础。我们将全面介绍物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）两大类技术。PVD方面，我们将详述溅射（Sputtering）和蒸发（Evaporation）的原理、设备和应用，包括磁控溅射、射频溅射等。CVD方面，我们将深入探讨大范围化学气相沉积（LPCVD）、等离子体增强化学气相沉积（PECVD）、高密度等离子体化学气相沉积（HDPCVD）以及原子层沉积（ALD）等技术。特别会强调ALD在实现超薄、均匀、高保形薄膜沉积方面的独特优势，例如用于栅介质、高k介电层、低k介质层、金属阻挡层等的制备。 其他关键微纳加工技术：除上述核心技术外，本书还将涵盖其他重要的微纳加工方法，例如： 键合技术（Bonding）：用于多层结构堆叠和封装，如晶圆对晶圆键合（Wafer-to-Wafer Bonding）、芯片对晶圆键合（Die-to-Wafer Bonding），以及各种键合方式（如熔融键合、共晶键合、阳极键合、压敏键合）的原理和应用。 表面处理技术（Surface Treatment）：如清洗、钝化、活化等，对于保证后续工艺的成功至关重要。 图案化技术：除了光刻，还将简要介绍如电子束光刻（EBL）、聚焦离子束（FIB）、纳米压印（NIL）等直接写（Direct Writing）技术的原理和适用范围，尤其是在研发和小批量生产中的应用。 第二部分：先进制造中的应用与挑战 在掌握了基础的微纳加工技术之后，本部分将把视角转向这些技术在具体先进制造领域的应用，以及当前面临的挑战和未来的发展趋势。 半导体制造中的集成：我们将重点关注上述技术如何协同工作，以实现复杂集成电路的制造。这包括晶体管的结构形成（如FinFET、GAAFET），导电通路（包括金属互连、通孔）的形成，以及高密度、高性能芯片的制造难题，如多层金属互连的挑战、功耗和散热问题、良率提升等。 先进材料的微纳制造：除了传统的半导体材料，本书还将探讨如二维材料（如石墨烯、MoS2）的微纳加工，三维立体结构的制造，以及生物微机电系统（BioMEMS）和微流控芯片（Microfluidics）的加工工艺。 制造过程中的计量与检测：在微纳加工过程中，精确的计量和高精度的检测是保证产品质量的关键。我们将介绍扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）、椭圆偏振仪（Ellipsometry）、原子力显微镜（AFM）、以及各种光学和电子束测量设备在测量膜厚、形貌、尺寸、缺陷等方面的应用。 面向未来的制造技术：我们将展望未来微纳制造的发展方向，例如在分子级制造、自组装技术、以及人工智能在工艺优化和缺陷预测中的应用。 本书的编写力求严谨、深入，并结合大量实例，旨在为从事微纳加工、半导体制造、微电子学、材料科学、精密机械以及相关交叉学科的科研人员、工程师和学生提供一份宝贵的参考资料。通过对这些核心技术的全面梳理和深入剖析，读者将能够深刻理解现代科技发展的驱动力，并为未来的创新奠定坚实的基础。

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这本《吉规模集成电路互连工艺及设计》的书名就足以吸引我这样对半导体前沿技术充满好奇的读者。虽然我并非专业人士，但在日常接触和了解科技新闻时，常常会听到关于集成电路的各种突破和瓶颈，而“互连”这个词，似乎是连接起这些微小世界的核心要素。我尤其想了解，在集成电路设计日新月异的今天，那些更加精密的互连结构是如何被制造出来的？它们在信号传输、功耗控制以及可靠性方面扮演着怎样的角色？这本书是否会深入浅出地解析这些复杂的工艺流程，例如光刻、刻蚀、沉积等关键步骤，又是如何一步步构建出我们今天看到的强大芯片的？而且，在设计的层面，我很好奇当电路规模达到“吉”这个量级时，互连所带来的设计挑战会是什么？是否存在一些通用的设计原则和方法论，能够帮助设计师有效地解决信号完整性、串扰、延迟等问题？我希望这本书能提供一些实际的案例分析，让我能够从更宏观的视角理解这些微观技术是如何协同工作的。

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这本书的标题《吉规模集成电路互连工艺及设计》听起来就颇具分量，它指向了一个集成电路领域至关重要的环节。我一直对芯片内部的“线路”是如何构建的感到好奇，尤其是当芯片的集成度达到前所未有的高度时，互连的重要性更是不可估量。我希望书中能够详细介绍在不同制程节点下，互连工艺所面临的技术难题和对应的解决方案。例如，在进入纳米时代后，铜互连面临的电迁移和电阻率增加的问题，是如何通过引入阻挡层、扩散阻挡层以及新的阻抗控制技术来解决的？我特别关注书中是否会涉及介质材料在互连中的作用，比如低介电常数（low-k）材料的应用，以及它们如何降低信号延迟和功耗。此外，在设计方面，我非常想了解，当互连网络变得极其复杂时，如何利用EDA（电子设计自动化）工具来有效地管理和优化这些互连，以确保设计的可制造性和高性能？是否会有关于布局布线、时序收敛以及功耗分析的深入探讨？

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当我看到《吉规模集成电路互连工艺及设计》这个书名时，首先想到的便是那些支撑我们现代数字生活的看不见的“血管”。我好奇，在集成电路设计的“吉规模”尺度下，互连工艺是如何应对日益增长的挑战的。这本书是否会详细介绍不同金属材料（如铜、铝、钨）及其合金在互连层中的应用？我尤其想了解，随着晶体管尺寸的不断缩小，互连线的直径也随之减小，这给信号传输带来了哪些新的问题，比如电阻率的增加和电迁移现象？书中是否会探讨应对这些问题的关键技术，例如采用多晶硅填充、阻挡层技术，以及新型低阻抗材料的开发？在设计的角度，我非常感兴趣的是，在如此庞大的集成度下，如何进行高效的互连布局布线？是否存在一套系统性的方法论，能够帮助设计者在满足性能要求的同时，最大限度地减小布线长度，优化信号完整性，并控制功耗？我期望书中能提供一些关于互连线模型、寄生参数提取以及相关设计规则的深入讲解。

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初次翻阅《吉规模集成电路互连工艺及设计》，我的脑海中便浮现出一幅幅芯片制造的宏伟画卷。我设想，这本书大概会带领我们穿越层层阻碍，从硅晶圆的诞生开始，逐步深入到复杂多变的互连层。那些肉眼几乎无法捕捉到的金属导线，是如何被精心雕琢，如同城市中的蛛网般将数以亿计的晶体管紧密联系在一起？我尤其期待书中能够详细阐述不同互连材料的选择和应用，比如铜和铝在性能上的差异，以及它们在制造过程中遇到的独特挑战。更进一步，当芯片的尺寸越来越小，互连线之间的距离也愈发接近，这本书是否会探讨由此产生的量子效应和物理极限？我渴望了解那些为了突破这些极限而诞生的创新工艺，例如多晶硅互连、钨互连，甚至是更前沿的纳米线互连技术。同时，在设计的角度，我好奇那些影响芯片性能的互连参数，例如线宽、间距、层数等，在“吉规模”的尺度下，如何进行优化和权衡，才能达到最佳的整体表现？

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《吉规模集成电路互连工艺及设计》这个书名，让我联想到的是现代科技的基石。我一直对芯片内部错综复杂的“网络”是如何形成的感到着迷。尤其是在“吉规模”这个词的暗示下，我脑海中浮现的是一个庞大而精密的系统。这本书是否会深入剖析不同代际的互连技术演进？例如，从早期的铝互连到现在的铜互连，再到未来可能出现的碳纳米管或石墨烯互连，每一种技术的出现都伴随着工艺上的巨大革新。我希望书中能详细阐述这些工艺是如何实现的，包括金属沉积、刻蚀、离子注入等关键步骤，以及它们在不同制程节点下的精度要求。在设计层面，我想了解当互连线数量剧增时，如何有效地进行全局布线和详细布线，以避免信号拥塞和时序冲突。是否会有关于互连线模型、寄生参数提取以及功耗优化策略的详细介绍？我渴望了解那些能够让如此庞大而复杂的互连网络高效、稳定工作的设计思想和方法。

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