全書分為五篇，第一篇(1～3章)探討半導體材料之基本特性，從矽半導體晶體結構開始，到半導體物理之物理概念與能帶做完整的解說。第二篇(4～9章)說明積體電路使用的基礎元件與先進奈米元件。第三篇(10～24章)說明積體電路的製程。第四篇(25～26章)說明積體電路的故障與檢測。第五篇(27～28章)說明積體電路製程潔淨控制與安全。全書通用於大專院校電子、電機科系「半導體製程」或「半導體製程技術」課程作為教材。
本書特色
1.深入淺出說明半導體元件物理和積體電路結構、原理及製程。
2.從矽導體之物理概念開始，一直到半導體結構、能帶作完整的解說，使讀者學習到全盤知識。
3.圖片清晰，使讀者一目瞭然更容易理解。
4.適用於大學、科大電子、電機系「半導體製程」或「半導體製程技術」課程或相關業界人士及有興趣之讀者。
具体描述
好的，这是一份关于一本未提及的书籍的详细简介。 《新材料科学前沿与应用探析》 作者： 李明远 教授，王晓慧 博士 出版社： 华夏科技出版社 版次： 第二版 页数： 约 850 页 定价： 188.00 元 内容简介： 本书旨在为材料科学领域的学者、工程师及高年级本科生提供一个全面、深入且具有前瞻性的视野，聚焦于当前全球新材料研发与应用的核心热点与未来趋势。全书结构严谨，内容涵盖从基础理论到尖端技术的广泛领域，尤其侧重于功能性材料、结构材料的创新设计与制造工艺的革新。 第一部分：先进结构材料的性能调控与设计 本部分深入探讨了传统结构材料在极端环境下的局限性，并重点介绍了新一代高性能结构材料的设计理念。 第一章：高熵合金（HEAs）的微观结构与力学行为 本章详细分析了高熵合金独特的无主元特性如何影响其晶体结构、相变行为和热力学稳定性。通过对数千种可能的合金体系进行计算热力学模拟（CALPHAD方法）的阐述，读者可以理解如何通过精确控制组元比例来优化材料的强度、韧性和耐腐蚀性。重点介绍了高熵合金在航空航天发动机叶片、深海探测器等高要求场合的应用案例及制备过程中的热处理技术。 第二章：复合材料的界面工程 复合材料是提升材料综合性能的关键。本章不再局限于传统的纤维增强或颗粒增强体系，而是将焦点放在“界面”——这一决定复合材料宏观性能的微观区域。深入探讨了纳米尺度界面处的化学键合、缺陷分布以及应力传递机制。详细阐述了如反应性界面层设计、自修复复合材料的构筑策略，以及超高温陶瓷基复合材料（UHTCs）在再入飞行器防热结构中的应用潜力。 第二章末附有专门章节讨论了增材制造（Additive Manufacturing, AM）技术对结构材料设计的颠覆性影响，特别是激光粉末床熔融（L-PBF）和电子束熔融（EBM）过程中的残余应力控制与微观晶粒生长调控。 第二部分：功能性材料的跨尺度操控 本部分聚焦于那些依赖于特定物理或化学响应来发挥作用的材料，这些材料是信息技术、能源转换和生物医学领域进步的基石。 第三章：下一代能源存储材料 深入剖析了固态电解质的离子传导机制及其界面阻抗问题，这是实现高安全性和高能量密度锂电池的关键瓶颈。同时，本章对钠离子电池、镁离子电池等后锂电化学体系的材料基础进行了全面评估。在光电转换方面，详细介绍了钙钛矿太阳能电池的缺陷钝化技术、稳定性提升策略，并展望了叠层电池结构对效率的极限突破。 第四章：智能与响应性材料 本章聚焦于如何设计能够对外界刺激（如电场、磁场、温度、pH值）做出可逆响应的材料。详细介绍了形状记忆合金（SMA）的超弹性行为背后的非经典位错运动机制。对于磁性材料，重点阐述了磁弹耦合效应在磁致伸缩驱动器和磁悬浮技术中的应用，并分析了斯格明子（Skyrmion）等拓扑磁结构在未来低功耗存储器件中的可能性。 第五章：生物医用与植入材料 本章讨论了如何设计具备生物相容性、可降解性以及特定生物活性的材料。重点关注了生物活性玻璃与骨组织再生的协同作用，以及靶向药物递送系统中智能高分子水凝胶的构建与释放动力学。材料表面的生物功能化技术，包括等离子体诱导的表面改性与生物分子固定化技术，得到了详尽的论述。 第三部分：前沿制备技术与表征手段 本部分着重于支撑新材料发现与工程化的核心技术。 第六章：原子层沉积（ALD）的精密调控 本书将原子层沉积（ALD）提升到与其他传统方法同等重要的地位。详细阐述了ALD的自限制反应机理，以及如何利用不同前驱体的选择来控制薄膜的厚度、化学计量比和晶体结构，实现亚纳米级的精度。本章还涵盖了空间ALD（Spatial ALD）在提高生产效率和处理柔性基底方面的优势。 第七章：多尺度计算材料学 先进材料的研发已离不开强大的计算工具。本章系统梳理了密度泛函理论（DFT）、分子动力学模拟（MD）以及相场法（Phase-Field Modeling）在预测材料性质、模拟微观过程中的应用。特别强调了机器学习（ML）与高通量计算的结合，如何在海量的化学空间中快速筛选出具有优异性能的候选材料。 第八章：先进无损检测与表征技术 深入介绍了同步辐射光源、球差校正透射电子显微镜（STEM）在高空间分辨率下揭示材料微观结构（如晶界、位错环）的能力。重点讨论了X射线吸收谱（XAS）和中子散射技术在确定材料局部电子结构和原子运动方面的独特优势，这些技术对于理解材料在工作状态下的动态变化至关重要。 总结： 《新材料科学前沿与应用探析》是一部面向未来、强调交叉学科融合的专著。它不仅总结了当前材料科学领域的关键进展，更重要的是，它通过对前沿制备技术与先进表征手段的深入探讨，为读者构建了一个从原子尺度到宏观性能，再到工程应用的完整认知框架，是推动下一代材料技术创新的重要参考资料。
著者信息
图书目录
前言 半導體與積體電路之發展史
0-1 半導體之緣起 (Semiconductor History)
0-2 電晶體 (Transistor)
0-3 積體電路 (Integrated Circuit)
0-4 半導體製程 (Semiconductor Processes)
第一篇 半導體材料與物理
第1章 晶體結構與矽半導體物理特性
1-1 原子模型與週期表 (Atomic Model and Periodic)
1-2 晶體結構 (Crystal Structure)
1-3 物質導電性 (Material Conductivity)
1-4 本質矽，質量作用定律 (Intrinsic Silicon, Mass-action Law)
1-5 摻雜質，負型和正型 (Dopant, n-type and p-type)
習題
第2章 半導體能帶與載子傳輸
2-1 能帶 (Energy Band)
2-2 電阻係數與薄片電阻 (Resistivity and Sheet Resistance)
2-3 載子傳輸 (Carrier Transport)
習題
第3章 化合物半導體晶體結構與物理特性
3-1 化合物半導體 (Compound Semiconductors)
3-2 砷化鎵晶體結構及能帶 (Crystal Structure and Energy Band of Gallium Arsenide)
3-3 氮化鎵晶體結構及能帶 (Crystal Structure and Energy Band of Gallium Nitride)
3-4 碳化矽晶體結構與能帶 (Crystal Structure and Energy Band of Silicon Carbide)
3-5 摻雜質，負型和正型 (Dopant, n-type and p-type)
3-6 砷化鎵、氮化鎵、碳化矽與矽比較 (Comparison of GaAs、GaN、SiC and Si)
習題
第二篇 半導體元件
第4章 半導體基礎元件
4-1 二極體 (Diode)
4-2 雙載子電晶體 (Bipolar Transistor)
4-3 金氧半場效電晶體 (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)
4-4 互補金氧半場效電晶體 (CMOS，Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)
4-5 半導體記憶體 (Semiconductor Memory)
4-5-1 半導體揮發性記憶體 (Semiconductor Volatile Memory)
4-5-2 半導體非揮發性記憶體 (Semiconductor Nonvolatile Memory)
4-6 電阻 (Resistor)
4-7 電容 (Capacitor)
4-8 電感 (Inductor)
習題
第5章 接面能帶圖與費米能階
5-1 半導體狀態密度 (Density of States)
5-2 純半導體費米分布函數 (Fermi Distribution Function of Intrinsic Semiconductor)
5-3 摻雜半導體費米分布函數 (Fermi Distribution Function of Doped Semiconductors)
5-4 接面能帶圖與費米能階 (Junction Band Diagram and Fermi Level)
習題
第6章 積體電路製程與佈局
6-1 雙載子製程技術 (Bipolar Fabrication Technology)
6-2 金氧半場效電晶體製程技術 (MOSFET Fabrication Technology)
6-3 電路與積體電路 (Circuit and Integrated Circuit)
6-4 設計原則 (Design Rules)
6-5 佈局 (Layout)
第7章 半導體元件縮小化與先進奈米元件
7-1 金氧半場效電晶體之縮小化 (Scaling of MOSFET)
7-2 短通道效應 (short-channel effects)
7-2-1 速度飽和效應 (velocity saturation)
7-2-2 通道長度調變效應 (channel-length modulation)
7-2-3 次臨界電流效應 (subthreshold current)
7-2-4 擊穿效應 (punch through)
7-2-5 CMOS栓啟效應 (latch-up)
7-3 SOI場效電晶體 (SOI-MOSFET)
7-4 奈米鰭式場效電晶體 (FinFET)
7-5 三維積體電路 (3 Dimensional IC)
習題
第8章 高速與高功率電晶體
8-1 砷化鎵金半場效電晶體 (GaAs Metal-Semiconductor Field Effect Transistor)
8-2 砷化鎵高電子遷移率電晶體 (GaAs High Electron Mobility Transistor)
8-3 氮化鎵高電子遷移率電晶體 (GaN High Electron Mobility Transistor)
8-4 碳化矽金氧半場效電晶體 (SiC Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)
習題
第9章 半導體光電元件
9-1 發光二極體 (light emitting diode)
9-2 雷射二極體 (Laser Diode)
9-3 光感測器 (Photodetector)
9-3-1 p-n光電二極體 (p-n Photodiode)
9-3-2 p-i-n光電二極體 (p-i-n Photodiode)
9-3-3 光電電晶體 (Phototransistor)
9-4 太陽電池(Solar Cell)
9-4-1 PERL太陽電池 (PERL Solar Cell)
9-4-2 串級太陽電池 (Tandem Solar Cell)
9-4-3 非晶太陽電池 (Amorphous Solar Cell)
9-4-4 聚光 (Optical Concentration)
習題
第三篇 積體電路製程與設備
第10章 矽晶棒之生長
10-1 原料配製 (Starting Materials)
10-2 矽晶棒生長 (Silicon Ingot Growth)
10-3 晶體生長時摻雜質之分佈 (Dopants Distribution in Crystal Growth)
10-4 晶體缺陷（Crystal Defects）
習題
第11章 矽晶圓之製作
11-1 晶體方向（Crystal Orientation）
11-2 晶片方向、切割和拋光 (Orientation、Sawing and Polishing)
11-3 十二吋晶圓效益分析（Benefit Analysis of 12 Inch wafer）
習題
第12章 化合物半導體晶棒生長
12-1 砷化鎵晶棒生長 (Gallium Arsenide Ingot Growth)
12-2 生長 (Gallium Nitride Ingot Growth)
12-3 碳化矽晶棒生長 (Silicon Carbide Ingot Growth)
12-3-1 高溫物理氣相沉積法 (HTPVD)
12-3-2 高溫化學氣相沉積法 (HTCVD)
習題
第13章 矽磊晶生長
13-1 磊晶膜（Epitaxial Layer）
13-2 矽磊晶生長（Silicon Epiatxy）
13-3 矽磊晶膜生長程序（Growth Process of Si Epitaxial Layer）
習題
第14章 矽磊晶系統
14-1 矽磊晶系統（Epitaxy Systems）
14-2 矽磊晶生長系統之評估（Evaluation of Epitaxial Systems）
習題
第15章 化合物半導體磊晶成長
15-1 砷化鎵磊晶成長（GaAs Epitaxy）
15-1-1 砷化鎵氫化物氣相磊晶 (Hydride Vapor Phase Epitaxy-HVPE)
15-1-2 砷化鎵有機金屬化學氣相磊晶
15-2 氮化鎵磊晶生長（GaN Epitaxy）
15-2-1 氮化鎵氫化物氣相磊晶 (Hydride Vapor Phase Epitaxy-HVPE)
15-2-2 氮化鎵有機金屬化學氣相磊晶
15-3 碳化矽磊晶生長（SiC Epitaxy）
習題
第16章 矽氧化膜生長
16-1 熱氧化爐（Thermal Oxidation Furnace）
16-2 矽氧化程序（Oxidation Process）
16-3 乾濕氧化與膜厚（Dry and Wet Oxidation and Thickness）
16-4 矽氧化膜厚度評估（Oxide Evaluation）
16-5 熱氧化時摻雜原子之重行分佈 (Redistribution of Dopant Atoms During Thermal Oxidation）
習題
第17章 矽氧化膜生長機制
17-1 二氧化矽與氧化（Silicon Dioxide and Oxidation）
17-2 氧化機制（Oxidation Mechanism）
17-3 超薄氧化層（Ultra-Thin Oxide）
17-4 氧化膜品質評估（Oxide Quality Evaluation）
17-5 氧化膜品質改進方法（Improvement of Oxide Quality）
習題
第18章 摻雜質之擴散植入
18-1 擴散概念 (Concept of Diffusion)
18-2 擴散過程 (Diffusion Process)
18-3 擴散之分佈曲線 (Distribution of Diffusion)
習題
第19章 摻雜質之離子佈植
19-1 離子佈植 (Ion Implantation)
19-2 退火 (Annealing)
19-3 離子佈植在CMOS積體電路製程上的應用(Ion Implantation in CMOS IC Fabrication)
19-3-1 調整電晶體臨界電壓 (Adjustment of Transistor Threshold
Voltage)
19-3-2 形成N及P型井區 (Formation of N and P Wells)
19-3-3 電晶體的隔離 (Isolation)
19-3-4 形成電晶體的源極與汲極 (Formation of Source and Drain)
19-3-5 形成低摻雜濃度的汲極 (Lightly-Doped Drain Formation)
19-3-6 摻雜複晶矽 (Poly-silicon Doping)
19-3-7 SOI晶圓生長備製 (Preparation of SOI Wafer)
19-4 離子佈植製程實務 (Practices of Ion Implantation)
19-4-1 晶圓冷卻 (Wafer Cooling)
19-4-2 光阻問題 (Resist Problems)
19-4-3 電荷中和 (Charge Neutralization)
19-4-4 微塵與污染 (Dust and Contamination)
習題
第20章 微影技術
20-1 微影蝕刻術 (Lithography)
20-2 光罩之製作 (Fabrication of Mask)
20-3 光微影術 (photolithography)
20-4 光解析增強微影術 (Resolution Enhancement Techniques)
20-5 微影術之光源 (Photolithographic sources)
20-5-1 電子束微影曝光系統 (Electron Beam Lithography)
20-5-2 極深紫外光微影曝光系統 (Extreme Ultraviolet Lithography)
習題
第21章 蝕刻技術
21-1 濕蝕刻 (Wet Etching)
21-1-1 矽濕蝕刻 (Si Wet Etching)
21-1-2 化合物半導體濕蝕刻 (Compound Semiconductor Wet Etching)
21-2 乾蝕刻 (Dry Etching)
21-2-1 電容耦合式電漿蝕刻機 (Capacitively Coupled Plasma etcher)
21-2-2 活化離子蝕刻機 (RIE-Reactive Ion Etcher)
21-2-3 邊牆機制輔助非等向性蝕刻 (Anisotropic Etching Assisted by Sidewall Mechanism)
21-2-4 電感耦合式電漿蝕刻機 (Inductively Coupled Plasma Etcher-ICP)
21-2-5 遠端電漿蝕刻機 (Remote Plasma Etcher)
21-2-6 化合物半導體乾蝕刻 (Compound Semiconductor Dry Etching)
21-2-7 原子層蝕刻技術 (Atomic Layer Etching)
21-2-8 聚焦離子束 (Focused Ion Beam, FIB)
21-2-9 化學機械拋光 (Chemical-mechanical polishing, CMP)
習題
第22章 化學氣相沉積
22-1 化學氣相沉積概念 (Introduction of CVD)
22-2 化學氣相沉積流程 (CVD Procedures)
22-3 低壓化學氣相沉積 (Low Pressure CVD - LPCVD)
22-4 電漿化學氣相沉積 (Plasma CVD - PCVD)
22-5 光照化學氣相沉積 (Photo-CVD)
22-6 原子層沉積 (Atomic Layer Deposition)
22-7 液相沉積法 (Liquid Phase Deposition)
習題
第23章 金屬接觸與沉積
23-1 金屬化之要求 (Metallization Requirements)
23-2 真空沉積 (Vacuum Deposition)
23-3 沉積技術 (Deposition Techniques)
23-4 真空沉積程序 (Vacuum Deposition Procedure)
23-5 合金/退火 (Alloy/Annealing)
23-6 金屬矽化物 (Silicide)
23-6-1 摻雜多晶矽 (Doped Polysilicon)
23-6-2 金屬矽化物與多晶矽化物 (Silicide and Polycide)
23-7 銅製程技術 (Copper Processes)
習題
第24章 積體電路封裝
24-1 積體電路封裝 (IC Package)
24-1-1 積體電路中半導體元件失效的主因 (IC Failure Analysis)
24-1-2 封裝的功能 (Function of Packaging)
24-1-3 積體電路封裝材料的要求 (Material Requirements)
24-2 封裝分類 (Classification)
24-3 封裝流程 (Packaging Flow Chart)
24-3-1 背面研磨 (Back-Side Grinding)
24-3-2 晶片揀選 (Chip Sorting)
24-3-3 晶圓切割 ( Sawing)
24-3-4 銲晶 (Die Attaching)
24-3-5 銲線 (Wire Bonding)
24-3-6 封膠 (Molding)
24-3-7 電鍍 (Solder Plating)
24-3-8 彎腳成形 (Forming)
24-3-9 最後測試 (Final Testing)
24-3-10 打包 (Packing)
24-4 三維封裝 (3 Dimensional Package)
習題
第四篇 積體電路故障與檢測
第25章 可靠度與功能性檢測
25-1 可靠度基本概念 (Basic Idea of Reliability)
25-2 可靠度檢測 (Reliability Testing)
25-3 故障模型 (Failure Models)
25-3-1 故障平均壽命 (Mean-time-to-failure，MTTF)
25-3-2 平均故障間隔時間 (Mean-Time-Between-Failure, MTBF)
25-4 電磁干擾 (EMI)
25-5 靜電效應 (ESD)
25-6 功能性檢測 (Function Testing)
25-6-1 可檢測設計 (Design for Testability)
25-6-2 內建式自我檢測 (Built-in Self-Test, BIST)
25-6-3 可修護 (Repairable)
習題
第26章 材料特性檢測
26-1 表面形態分析儀器 (Surface Morphology Analysis Instruments)
26-1-1 光學顯微鏡 (Optical Microscope-OM)
26-1-2 掃描式電子顯微鏡 (Scanning Electron Microscopy- SEM)
26-1-3 原子力顯微鏡 (Atomic Force Microscopy-AFM)
26-2 晶體結構分析儀器 (Crystal Structure Analysis Instruments)
26-2-1 X光繞射光譜 (X-ray Diffraction Spectrum)
26-2-2 穿透式電子顯微鏡 (Tunneling Electron Microscopy-TEM)
26-3 組成分析儀器 (Composition Analysis Instruments)
26-3-1 二次離子質譜儀 (Secondary Ion Mass Spectrometer-SIMS)
26-3-2 傅立葉轉換紅外光頻譜儀 (Fourier Transform Infrared spectroscopy: FTIR)
26-3-3 歐傑電子光譜儀 (Auger Electron Spectroscopy-AES)
26-3-4 X射線光電子能譜儀 (X-Ray Photoelectron Spectroscopy-XPS)或化學分析電子光譜 (Electron Spectrometry for Chemical Analysis-ESCA)
26-3-5 拉曼光譜儀 (Raman Spectroscopy)
26-3-6 光激光譜儀 (Photoluminescence Spectroscopy-PL)
習題
第五篇 製程潔淨控制與安全
第27章 製程潔淨控制與安全(一)
27-1 潔淨程序 (Cleaning Procedures)
27-2 水 (Water)
27-3 空氣/無塵室 (Air/Clean Room)
27-4 人員 (Personnel)
27-5 化學藥品 (Chemicals)
27-6 氣體 (Gases)
習題
第28章 製程潔淨控制與安全(二)
28-1 高壓氣瓶 (High Pressure Cylinder)
28-1-1 高壓氣瓶之使用 (Usage of High Pressure Cylinder)
28-1-2 高壓氣瓶的貯存 (Storage of High Pressure Cylinder)
28-2 壓力調節器 (Pressure Regulator)
28-3 吹淨 (Blow Up)
28-4 洩漏偵測 (Leak Check)
28-5 設備上應注意事項 (Equipment Check)
28-6 廢氣之排放 (Exhaust)
28-6-1 氣體排放 (Gases Exhaust)
28-6-2 排放氣體的除害處理 (Toxic Gases Treatment)
28-7 緊急時應注意事項 (Emergency)
28-7-1 洩漏氣體時的緊急處置 (Emergency Treatment of Gases Leak)
28-7-2 發生火警時的緊急處置 (Emergency Treatment of Fire Alarm)
28-7-3 中毒時的緊急處置 (Emergency Treatment of Poisoning)
28-7-4 預防 (Precaution)
習題
0-1 半導體之緣起 (Semiconductor History)
0-2 電晶體 (Transistor)
0-3 積體電路 (Integrated Circuit)
0-4 半導體製程 (Semiconductor Processes)
第一篇 半導體材料與物理
第1章 晶體結構與矽半導體物理特性
1-1 原子模型與週期表 (Atomic Model and Periodic)
1-2 晶體結構 (Crystal Structure)
1-3 物質導電性 (Material Conductivity)
1-4 本質矽，質量作用定律 (Intrinsic Silicon, Mass-action Law)
1-5 摻雜質，負型和正型 (Dopant, n-type and p-type)
習題
第2章 半導體能帶與載子傳輸
2-1 能帶 (Energy Band)
2-2 電阻係數與薄片電阻 (Resistivity and Sheet Resistance)
2-3 載子傳輸 (Carrier Transport)
習題
第3章 化合物半導體晶體結構與物理特性
3-1 化合物半導體 (Compound Semiconductors)
3-2 砷化鎵晶體結構及能帶 (Crystal Structure and Energy Band of Gallium Arsenide)
3-3 氮化鎵晶體結構及能帶 (Crystal Structure and Energy Band of Gallium Nitride)
3-4 碳化矽晶體結構與能帶 (Crystal Structure and Energy Band of Silicon Carbide)
3-5 摻雜質，負型和正型 (Dopant, n-type and p-type)
3-6 砷化鎵、氮化鎵、碳化矽與矽比較 (Comparison of GaAs、GaN、SiC and Si)
習題
第二篇 半導體元件
第4章 半導體基礎元件
4-1 二極體 (Diode)
4-2 雙載子電晶體 (Bipolar Transistor)
4-3 金氧半場效電晶體 (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)
4-4 互補金氧半場效電晶體 (CMOS，Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)
4-5 半導體記憶體 (Semiconductor Memory)
4-5-1 半導體揮發性記憶體 (Semiconductor Volatile Memory)
4-5-2 半導體非揮發性記憶體 (Semiconductor Nonvolatile Memory)
4-6 電阻 (Resistor)
4-7 電容 (Capacitor)
4-8 電感 (Inductor)
習題
第5章 接面能帶圖與費米能階
5-1 半導體狀態密度 (Density of States)
5-2 純半導體費米分布函數 (Fermi Distribution Function of Intrinsic Semiconductor)
5-3 摻雜半導體費米分布函數 (Fermi Distribution Function of Doped Semiconductors)
5-4 接面能帶圖與費米能階 (Junction Band Diagram and Fermi Level)
習題
第6章 積體電路製程與佈局
6-1 雙載子製程技術 (Bipolar Fabrication Technology)
6-2 金氧半場效電晶體製程技術 (MOSFET Fabrication Technology)
6-3 電路與積體電路 (Circuit and Integrated Circuit)
6-4 設計原則 (Design Rules)
6-5 佈局 (Layout)
第7章 半導體元件縮小化與先進奈米元件
7-1 金氧半場效電晶體之縮小化 (Scaling of MOSFET)
7-2 短通道效應 (short-channel effects)
7-2-1 速度飽和效應 (velocity saturation)
7-2-2 通道長度調變效應 (channel-length modulation)
7-2-3 次臨界電流效應 (subthreshold current)
7-2-4 擊穿效應 (punch through)
7-2-5 CMOS栓啟效應 (latch-up)
7-3 SOI場效電晶體 (SOI-MOSFET)
7-4 奈米鰭式場效電晶體 (FinFET)
7-5 三維積體電路 (3 Dimensional IC)
習題
第8章 高速與高功率電晶體
8-1 砷化鎵金半場效電晶體 (GaAs Metal-Semiconductor Field Effect Transistor)
8-2 砷化鎵高電子遷移率電晶體 (GaAs High Electron Mobility Transistor)
8-3 氮化鎵高電子遷移率電晶體 (GaN High Electron Mobility Transistor)
8-4 碳化矽金氧半場效電晶體 (SiC Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)
習題
第9章 半導體光電元件
9-1 發光二極體 (light emitting diode)
9-2 雷射二極體 (Laser Diode)
9-3 光感測器 (Photodetector)
9-3-1 p-n光電二極體 (p-n Photodiode)
9-3-2 p-i-n光電二極體 (p-i-n Photodiode)
9-3-3 光電電晶體 (Phototransistor)
9-4 太陽電池(Solar Cell)
9-4-1 PERL太陽電池 (PERL Solar Cell)
9-4-2 串級太陽電池 (Tandem Solar Cell)
9-4-3 非晶太陽電池 (Amorphous Solar Cell)
9-4-4 聚光 (Optical Concentration)
習題
第三篇 積體電路製程與設備
第10章 矽晶棒之生長
10-1 原料配製 (Starting Materials)
10-2 矽晶棒生長 (Silicon Ingot Growth)
10-3 晶體生長時摻雜質之分佈 (Dopants Distribution in Crystal Growth)
10-4 晶體缺陷（Crystal Defects）
習題
第11章 矽晶圓之製作
11-1 晶體方向（Crystal Orientation）
11-2 晶片方向、切割和拋光 (Orientation、Sawing and Polishing)
11-3 十二吋晶圓效益分析（Benefit Analysis of 12 Inch wafer）
習題
第12章 化合物半導體晶棒生長
12-1 砷化鎵晶棒生長 (Gallium Arsenide Ingot Growth)
12-2 生長 (Gallium Nitride Ingot Growth)
12-3 碳化矽晶棒生長 (Silicon Carbide Ingot Growth)
12-3-1 高溫物理氣相沉積法 (HTPVD)
12-3-2 高溫化學氣相沉積法 (HTCVD)
習題
第13章 矽磊晶生長
13-1 磊晶膜（Epitaxial Layer）
13-2 矽磊晶生長（Silicon Epiatxy）
13-3 矽磊晶膜生長程序（Growth Process of Si Epitaxial Layer）
習題
第14章 矽磊晶系統
14-1 矽磊晶系統（Epitaxy Systems）
14-2 矽磊晶生長系統之評估（Evaluation of Epitaxial Systems）
習題
第15章 化合物半導體磊晶成長
15-1 砷化鎵磊晶成長（GaAs Epitaxy）
15-1-1 砷化鎵氫化物氣相磊晶 (Hydride Vapor Phase Epitaxy-HVPE)
15-1-2 砷化鎵有機金屬化學氣相磊晶
15-2 氮化鎵磊晶生長（GaN Epitaxy）
15-2-1 氮化鎵氫化物氣相磊晶 (Hydride Vapor Phase Epitaxy-HVPE)
15-2-2 氮化鎵有機金屬化學氣相磊晶
15-3 碳化矽磊晶生長（SiC Epitaxy）
習題
第16章 矽氧化膜生長
16-1 熱氧化爐（Thermal Oxidation Furnace）
16-2 矽氧化程序（Oxidation Process）
16-3 乾濕氧化與膜厚（Dry and Wet Oxidation and Thickness）
16-4 矽氧化膜厚度評估（Oxide Evaluation）
16-5 熱氧化時摻雜原子之重行分佈 (Redistribution of Dopant Atoms During Thermal Oxidation）
習題
第17章 矽氧化膜生長機制
17-1 二氧化矽與氧化（Silicon Dioxide and Oxidation）
17-2 氧化機制（Oxidation Mechanism）
17-3 超薄氧化層（Ultra-Thin Oxide）
17-4 氧化膜品質評估（Oxide Quality Evaluation）
17-5 氧化膜品質改進方法（Improvement of Oxide Quality）
習題
第18章 摻雜質之擴散植入
18-1 擴散概念 (Concept of Diffusion)
18-2 擴散過程 (Diffusion Process)
18-3 擴散之分佈曲線 (Distribution of Diffusion)
習題
第19章 摻雜質之離子佈植
19-1 離子佈植 (Ion Implantation)
19-2 退火 (Annealing)
19-3 離子佈植在CMOS積體電路製程上的應用(Ion Implantation in CMOS IC Fabrication)
19-3-1 調整電晶體臨界電壓 (Adjustment of Transistor Threshold
Voltage)
19-3-2 形成N及P型井區 (Formation of N and P Wells)
19-3-3 電晶體的隔離 (Isolation)
19-3-4 形成電晶體的源極與汲極 (Formation of Source and Drain)
19-3-5 形成低摻雜濃度的汲極 (Lightly-Doped Drain Formation)
19-3-6 摻雜複晶矽 (Poly-silicon Doping)
19-3-7 SOI晶圓生長備製 (Preparation of SOI Wafer)
19-4 離子佈植製程實務 (Practices of Ion Implantation)
19-4-1 晶圓冷卻 (Wafer Cooling)
19-4-2 光阻問題 (Resist Problems)
19-4-3 電荷中和 (Charge Neutralization)
19-4-4 微塵與污染 (Dust and Contamination)
習題
第20章 微影技術
20-1 微影蝕刻術 (Lithography)
20-2 光罩之製作 (Fabrication of Mask)
20-3 光微影術 (photolithography)
20-4 光解析增強微影術 (Resolution Enhancement Techniques)
20-5 微影術之光源 (Photolithographic sources)
20-5-1 電子束微影曝光系統 (Electron Beam Lithography)
20-5-2 極深紫外光微影曝光系統 (Extreme Ultraviolet Lithography)
習題
第21章 蝕刻技術
21-1 濕蝕刻 (Wet Etching)
21-1-1 矽濕蝕刻 (Si Wet Etching)
21-1-2 化合物半導體濕蝕刻 (Compound Semiconductor Wet Etching)
21-2 乾蝕刻 (Dry Etching)
21-2-1 電容耦合式電漿蝕刻機 (Capacitively Coupled Plasma etcher)
21-2-2 活化離子蝕刻機 (RIE-Reactive Ion Etcher)
21-2-3 邊牆機制輔助非等向性蝕刻 (Anisotropic Etching Assisted by Sidewall Mechanism)
21-2-4 電感耦合式電漿蝕刻機 (Inductively Coupled Plasma Etcher-ICP)
21-2-5 遠端電漿蝕刻機 (Remote Plasma Etcher)
21-2-6 化合物半導體乾蝕刻 (Compound Semiconductor Dry Etching)
21-2-7 原子層蝕刻技術 (Atomic Layer Etching)
21-2-8 聚焦離子束 (Focused Ion Beam, FIB)
21-2-9 化學機械拋光 (Chemical-mechanical polishing, CMP)
習題
第22章 化學氣相沉積
22-1 化學氣相沉積概念 (Introduction of CVD)
22-2 化學氣相沉積流程 (CVD Procedures)
22-3 低壓化學氣相沉積 (Low Pressure CVD - LPCVD)
22-4 電漿化學氣相沉積 (Plasma CVD - PCVD)
22-5 光照化學氣相沉積 (Photo-CVD)
22-6 原子層沉積 (Atomic Layer Deposition)
22-7 液相沉積法 (Liquid Phase Deposition)
習題
第23章 金屬接觸與沉積
23-1 金屬化之要求 (Metallization Requirements)
23-2 真空沉積 (Vacuum Deposition)
23-3 沉積技術 (Deposition Techniques)
23-4 真空沉積程序 (Vacuum Deposition Procedure)
23-5 合金/退火 (Alloy/Annealing)
23-6 金屬矽化物 (Silicide)
23-6-1 摻雜多晶矽 (Doped Polysilicon)
23-6-2 金屬矽化物與多晶矽化物 (Silicide and Polycide)
23-7 銅製程技術 (Copper Processes)
習題
第24章 積體電路封裝
24-1 積體電路封裝 (IC Package)
24-1-1 積體電路中半導體元件失效的主因 (IC Failure Analysis)
24-1-2 封裝的功能 (Function of Packaging)
24-1-3 積體電路封裝材料的要求 (Material Requirements)
24-2 封裝分類 (Classification)
24-3 封裝流程 (Packaging Flow Chart)
24-3-1 背面研磨 (Back-Side Grinding)
24-3-2 晶片揀選 (Chip Sorting)
24-3-3 晶圓切割 ( Sawing)
24-3-4 銲晶 (Die Attaching)
24-3-5 銲線 (Wire Bonding)
24-3-6 封膠 (Molding)
24-3-7 電鍍 (Solder Plating)
24-3-8 彎腳成形 (Forming)
24-3-9 最後測試 (Final Testing)
24-3-10 打包 (Packing)
24-4 三維封裝 (3 Dimensional Package)
習題
第四篇 積體電路故障與檢測
第25章 可靠度與功能性檢測
25-1 可靠度基本概念 (Basic Idea of Reliability)
25-2 可靠度檢測 (Reliability Testing)
25-3 故障模型 (Failure Models)
25-3-1 故障平均壽命 (Mean-time-to-failure，MTTF)
25-3-2 平均故障間隔時間 (Mean-Time-Between-Failure, MTBF)
25-4 電磁干擾 (EMI)
25-5 靜電效應 (ESD)
25-6 功能性檢測 (Function Testing)
25-6-1 可檢測設計 (Design for Testability)
25-6-2 內建式自我檢測 (Built-in Self-Test, BIST)
25-6-3 可修護 (Repairable)
習題
第26章 材料特性檢測
26-1 表面形態分析儀器 (Surface Morphology Analysis Instruments)
26-1-1 光學顯微鏡 (Optical Microscope-OM)
26-1-2 掃描式電子顯微鏡 (Scanning Electron Microscopy- SEM)
26-1-3 原子力顯微鏡 (Atomic Force Microscopy-AFM)
26-2 晶體結構分析儀器 (Crystal Structure Analysis Instruments)
26-2-1 X光繞射光譜 (X-ray Diffraction Spectrum)
26-2-2 穿透式電子顯微鏡 (Tunneling Electron Microscopy-TEM)
26-3 組成分析儀器 (Composition Analysis Instruments)
26-3-1 二次離子質譜儀 (Secondary Ion Mass Spectrometer-SIMS)
26-3-2 傅立葉轉換紅外光頻譜儀 (Fourier Transform Infrared spectroscopy: FTIR)
26-3-3 歐傑電子光譜儀 (Auger Electron Spectroscopy-AES)
26-3-4 X射線光電子能譜儀 (X-Ray Photoelectron Spectroscopy-XPS)或化學分析電子光譜 (Electron Spectrometry for Chemical Analysis-ESCA)
26-3-5 拉曼光譜儀 (Raman Spectroscopy)
26-3-6 光激光譜儀 (Photoluminescence Spectroscopy-PL)
習題
第五篇 製程潔淨控制與安全
第27章 製程潔淨控制與安全(一)
27-1 潔淨程序 (Cleaning Procedures)
27-2 水 (Water)
27-3 空氣/無塵室 (Air/Clean Room)
27-4 人員 (Personnel)
27-5 化學藥品 (Chemicals)
27-6 氣體 (Gases)
習題
第28章 製程潔淨控制與安全(二)
28-1 高壓氣瓶 (High Pressure Cylinder)
28-1-1 高壓氣瓶之使用 (Usage of High Pressure Cylinder)
28-1-2 高壓氣瓶的貯存 (Storage of High Pressure Cylinder)
28-2 壓力調節器 (Pressure Regulator)
28-3 吹淨 (Blow Up)
28-4 洩漏偵測 (Leak Check)
28-5 設備上應注意事項 (Equipment Check)
28-6 廢氣之排放 (Exhaust)
28-6-1 氣體排放 (Gases Exhaust)
28-6-2 排放氣體的除害處理 (Toxic Gases Treatment)
28-7 緊急時應注意事項 (Emergency)
28-7-1 洩漏氣體時的緊急處置 (Emergency Treatment of Gases Leak)
28-7-2 發生火警時的緊急處置 (Emergency Treatment of Fire Alarm)
28-7-3 中毒時的緊急處置 (Emergency Treatment of Poisoning)
28-7-4 預防 (Precaution)
習題
图书序言
- ISBN：9789865035228
- 叢書系列：大專電子
- 規格：平裝 / 360頁 / 19 x 26 x 1.8 cm / 普通級 / 單色印刷 / 四版
- 出版地：台灣
- 本書分類：專業/教科書/政府出版品> 電機資訊類> 電子
- 本書分類：專業/教科書/政府出版品> 數理化類> 物理
图书试读
用户评价
评分
這本關於半導體製程的書，說實話，對我這個業界新人來說，簡直就是一本救命稻草。我剛從大學畢業，對半導體這個領域充滿好奇，但市面上的資料往往過於分散，要麼就是太學術化，不然就是太過於商業導向，很難找到一個平衡點。這本《半導體製程概論(第四版)》的出現，簡直是及時雨。我最欣賞的是它對整個製程流程的宏觀描述，從前端的晶圓製造到後段的封裝測試，結構非常清晰。它不像某些教科書那樣只關注理論公式，而是很務實地將製程步驟拆解開來，讓我這個初學者能按部就班地理解每個步驟背後的邏輯。特別是提到黃光微影的幾個關鍵步驟，書裡圖文並茂的說明，讓我終於搞懂了什麼是步進光刻和浸潤式微影的區別，這在實際工作討論中是個很基礎但又很重要的概念。
评分坦白講，我第一次翻開這本書的時候，心裡其實有點打鼓，畢竟「概論」兩個字有時候代表著不夠深入。但讀了幾章之後，我的疑慮完全打消了。這本書的厲害之處在於，它能夠在保持足夠深度的同時，還能兼顧到不同背景讀者的接受度。舉例來說，它對薄膜沉積的介紹，不只是簡單地列出PVD和CVD，而是詳細解釋了不同沉積方法背後對薄膜結構、緻密度和均勻度的影響，這對於我們在設計製程參數時至關重要。我特別有感觸的是，作者在描述各種製程缺陷和解決方案時，語氣非常客觀且專業，完全沒有那種高高在上的學術味，反而像是經驗老到的工程師在手把手指導你。這讓我覺得，這本書不只是一本參考書，更像是一本實戰手冊。
评分以我一個在IC設計產業摸爬滾打幾年的老鳥來看，這本第四版的更新速度確實讓人眼睛一亮。半導體製程技術日新月異，前幾年的版本可能在談 FinFET 技術時還帶有一絲探索性，但現在這本已經很紮實地納入了更先進的製程節點的討論。雖然我主要做的是設計驗證，不直接碰前段製程，但了解最新的製程限制（Process Design Kit, PDK）是如何演變的，對我們設計出可製造性高（DFM）的電路是絕對必要的。書中對EUV（極紫外光刻）的介紹雖然還不是最前沿的實戰案例，但其原理分析和對未來趨勢的預測，展現了作者對產業脈動的掌握度。這本書的價值就在於，它提供了一個穩固的基礎，讓你能夠跟上業界的快速迭代。
评分這本書的編排邏輯真的值得讚賞，它不像某些翻譯書籍那樣，讀起來有種「水土不服」的感覺。作者很懂得台灣半導體產業的生態，很多術語的翻譯和習慣用法都非常貼近我們日常使用的語言。我記得有一次在跟設備工程師討論蝕刻（Etching）參數時，書中對於電漿反應器中離子轟擊角度的描述，讓我瞬間釐清了幾個長期困擾我的參數設定問題。這種「接地氣」的寫法，大大降低了我們理解複雜技術細節的門檻。而且，書中的章節銜接非常自然，從基礎的晶圓準備到複雜的後段封裝，總能找到清晰的邏輯線索，不會讓人讀到一半就迷失在技術名詞的叢林裡。
评分我必須說，雖然這是一本「概論」，但對於想深入鑽研特定製程的讀者來說，它提供的參考文獻和深入探討的方向，也相當豐富。我個人最喜歡它在各章節結尾處提供的「進階思考」部分。例如，在討論化學機械研磨（CMP）時，它不僅說明了研磨的原理，還引導讀者去思考如何平衡平坦度和材料去除率的矛盾，這就遠超過了一本普通教科書的範疇。它成功地激發了我去查閱更多關於材料科學和表面化學的專業文獻。總結來說，這本書不只是一本提供知識的工具書，更像是一個啟發思考的導師，對於任何想在半導體產業走得更遠的人來說，它都是一本值得反覆閱讀、常備書架的經典之作。
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