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看圖讀懂半導體製造裝置

看圖讀懂半導體製造裝置

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9786267172001
菊地正典
張萍
世茂
2022年8月03日
117.00  元
HK$ 99.45  






ISBN:9786267172001
  • 叢書系列:科學視界
  • 規格:平裝 / 192頁 / 14.8 x 21 x 1.22 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣
    科學視界


  • 自然科普 > 應用科學 > 概論

















      清華大學動力機械工程學系教授 羅丞曜? 審訂



      得半導體得天下?

      要想站上世界的頂端,就一定要了解什麼是半導體!



      半導體可謂現在電子產業的大腦,從電腦、手機、汽車到資料中心伺服器,其中具備的智慧型功能全都要靠半導體才得以完成,範圍廣布通信、醫療保健、運輸、教育等,因此半導體可說是資訊化社會不可或缺的核心要素!



      半導體被稱為是「產業的米糧、原油」,可見其地位之重要

      臺灣半導體產業掌握了全球的科技,不僅薪資傲人,產業搶才甚至擴及到了高中職!

      但,到底什麼是半導體?半導體又是如何製造而成的呢?



      本書詳盡解說了製造半導體的主要裝置,並介紹半導體所有製程及其與使用裝置的關係,從實踐觀點專業分析半導體製造的整體架構,輔以圖解進行細部解析,幫助讀者建立系統化知識,深入了解裝置的構造、動作原理及性能。


     





    前言



    第1章 概觀半導體製程

    1-1 前段製程與後段製程

    前段製程安裝元件、配線;後段製程進行組裝、選別、檢驗等8

    1-2 元件形成製程(前段製程 FEOL) 1

    從晶圓洗淨、氧化到閘極氧化層之形成12

    1-3 元件形成製程(前段製程 FEOL) 2

    閘極多結晶矽之形成到埋設接觸孔16

    1-4 配線形成製程(前段製程 BEOL)

    將電晶體等以金屬配線、接續後形成迴路20

    1-5 晶圓電路檢查製程

    確認埋入晶圓內晶片迴路特性,判定其優、劣24

    1-6 組裝製程(後段製程)

    將優質的晶片與外埠端子連接,用薄膜來保護晶片26

    1-7 選別、檢驗製程(後段製程)

    逐個檢查已完成之LSI電力特性、尺寸、外觀28

    Column新材料、新技術持續登場29

    1-8 製造流程與所使用之裝置

    各元件構成零組件之流程概觀30



    第2章 前段製程(洗淨 ~ 曝後烤)之主要製程與裝置

    2-1 洗淨 1

    一般使用藥劑之化學性清除方法40

    2-2 洗淨 2

    晶圓洗淨技術與新興洗淨技術43

    2-3 乾燥

    晶圓處理後務必要水洗、乾燥45

    2-4 氧化

    將晶圓矽表面轉換為矽氧化層47

    2-5 化學氣相沈積(CVD) 1

    讓反應瓦斯進行化學反應,沉積出膜49

    2-6 化學氣相沈積(CVD) 2

    ALD與Cat-CVD52

    2-7 光阻蝕劑塗佈

    圖形(pattern)加工前之光阻蝕劑塗佈54

    2-8 預烤

    將光阻蝕劑稍微加熱56

    2-9 曝光 1

    步進機(stepper) 、掃描機(scanner)、液浸曝光裝置57

    2-10 曝光 2

    EUV與圖形解析度提升技術59

    2-11 曝光 3

    電子束曝光裝置62

    Column曝光裝置方式63

    2-12 顯像.曝後烤

    在光阻蝕劑上製作圖形,燒刻64



    第3章 前段製程(乾式蝕刻~金屬鍍膜) 之主要製程與裝置

    3-1 乾式蝕刻 1

    反應性離子蝕刻裝置 72

    3-2 乾式蝕刻 2

    非等向性蝕刻與等向性蝕刻74

    3-3 抗蝕劑剝離.灰化

    去除不要之光阻蝕劑76

    3-4 CMP

    表面研磨、平坦化78

    3-5 濕式蝕刻

    整體蝕刻之主要用途80

    Column矽化物技術82

    3-6 不純物質(雜參)導入裝置 1

    離子佈植83

    Column離子佈植光罩84

    3-7 不純物質(雜參)導入裝置 2

    新的不純物質導入技術85

    3-8 氧化層蝕刻(反蝕刻)

    閘極側璧以自我對準方式形成絕緣膜87

    3-9 PVD(物理氣相沉積)裝置 1

    濺鍍88

    3-10 PVD(物理氣相沉積)裝置 2

    各種PVD技術91

    3-11 熱處理(退火)

    非活性氣體中之晶圓熱處理93

    3-12 鍍膜

    將配線用的銅金屬做全面性的鍍膜95

    3-13 其他技術.裝置 1

    磊晶沉積、熱擴散97

    3-14 其他技術.裝置 2

    絕緣膜塗佈、奈米壓印99



    第4章 後段製程(切割~接合) 之主要製程與裝置

    4-1 封裝 1

    封裝的種類與特徵108

    4-2 封裝 2

    從實裝技術來看半導體封裝的趨勢112

    Column為何需要高密度實裝技術115

    4-3 LSI後段製程方法

    將LSI裝置以封裝方法收?116

    4-4 研磨

    薄化矽晶圓118

    4-5 切割

    將矽晶圓分割為單個積體電路120

    Column藉由超純水洗淨破壞半導體晶片的靜電123

    4-6 黏晶

    將分割後的半導體晶片搭載於封裝基板124

    4-7  打線接合

    將分割後的半導體晶片與外部電力連接126

    Column未來的新型態打線接合技術129

    4-8 無接線接合

    將半導體晶片與外部電力以無接線方式接合130



    第5章 後段製程(樹脂封裝、端子加工、檢查)之主要製程與裝置

    5-1 樹脂封裝 1

    導線架型封裝之傳送模塑樹脂封裝裝置140

    Column為何無鉛對環境保護來說是必要的?142

    5-2 樹脂封裝 2

    僅有基板單邊設有縫細,可以樹脂封裝金屬方式注入樹脂144

    5-3 導線架式封裝端子加工

    鍍、導線成形裝置146

    5-4 BGA式封裝端子加工

    附有球型、封裝切斷.分離152

    5-5 標記(Marking)

    於封裝產品上標記姓名與地址154

    5-6 無接線接合中具有代表性之後段製程製造方法案例

    TBGA與FCBGA 156

    5-7 3D晶片堆疊構裝

    晶片堆疊之高密度、高性能化160

    Column何謂半導體~機器組合系統之統合設計163

    5-8 晶圓階段之封裝

    後段製程中,直接以擴散製程製造晶圓的方式

    Column裸晶封裝所需要的KGD167

    5-9 半導體檢查製程

    LSI檢查168



    索引 176



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    21世紀的今日,資訊化的浪潮正衝擊整個世界。




      使用個人電腦的網際網路、以行動電話為代表的行動儀器等,皆以相當快的速度普及,從資訊與家電業的茁壯,資訊化的波浪已拍打著業界與一般的社會活動,甚至於個人的生活,而使人感受深切。



      另外,作為網路中每一個要角的電子儀器,也隨著日益多功能化、高性能化而逐漸的塑造出另一個新貌,成為更具智慧且更為複雜的系統。



      之所以能夠出現這種電子儀器,或者使電子儀器帶來進步,其基石則為作為核心主角的關鍵元件─半導體以及藉由半導體而開花結果的「積體電路(IC)」。



      半導體就如同「米」或「原油」一般,已廣泛地滲透於整個社會,而成為現代社會的主要支柱之一。但除了一部份人士之外,相信絕大部分的人都尚未清楚了解半導體的實體。



      因此,依據本人長期在半導體產業中接觸的經驗與體驗,嘗試編寫這本書,希望能使更多的人能夠對半導體(IC)有更深一層的認識。



      當所有的相關技術皆已深具基礎之後,才有可能在專門技術上深耕,「彙集各種技術」之後,才能夠誕生半導體。本書中的內容至少已掌握這一原則,也希望能夠作為對半導體已具有一定基礎者的參考資料。



      最後,對於執筆本書編寫之際給予熱誠鼓勵的朋友們一併上謝忱。

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    其 他 著 作
    1. 半導體工廠:設備、材料、製程及提升產業復興的處方籤
    2. 半導體:手機、電腦不可或缺的基本元件,來認識推展現代社會的中堅分子!
    3. 圖解半導體(改訂版)
    4. 電學
    5. 日本頂尖工程師的生存筆記
    6. 圖解電子裝置
    7. 圖解半導體