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)



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)



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)



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 互補型金氧半場效電晶體 (CMOS，Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)

4-5 半導體記憶體 (Semiconductor Memory)

4-6 電阻 (Resistor)

4-7 電容 (Capacitor)

4-8 電感 (Inductor)



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 (Fermi Level and Junction Band Diagram)



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)

7-3 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)



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)?



第9章 半導體光電元件

9-1 發光二極體 (light emitting diode)?

9-2 有機發光二極體?

9-3 雷射二極體 (Laser Diode)

9-4 光感測器 (Photodetector)?

9-5 太陽電池(Solar Cell)



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）



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）



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 氮化鎵晶棒生長 (Gallium Nitride Ingot Growth)

12-3 碳化矽晶棒生長 (Silicon Carbide Ingot Growth)



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）



第14章 矽磊晶系統

14-1 矽磊晶系統（Si Epitaxy Systems）

14-2 矽磊晶生長系統之評估（Evaluation of Epitaxial Systems）



第15章 化合物半導體磊晶成長

15-1 砷化鎵磊晶成長 (Gallium Arsenide Epitaxial Growth)

15-2 氮化鎵磊晶生長 (Gallium Nitride Epitaxial Growth)

15-3 碳化矽磊晶生長 (Silicon Carbide Epitaxial Growth)



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（Si 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（Si Oxide Evaluation）

16-5 熱氧化時摻雜原子之重行分佈 (Redistribution of Dopant Atoms During Thermal Oxidation）



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）



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)



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 (Applications of Ion Implantation in CMOS IC Fabrication)

19-4 離子佈植製程實務 (Practices of Ion Implantation)



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 解析增強微影術 (Resolution Enhancement Techniques)

20-5 微影術之光源 (Photolithographic sources)



第21章 蝕刻技術

21-1 濕蝕刻 (Wet Etching)

21-2 乾蝕刻 (Dry Etching)



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)



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)

23-7 銅製程技術 (Copper Processes)



第24章 積體電路封裝

24-1 積體電路封裝 (IC Package)

24-2 封裝分類 (Package Classification)

24-3 封裝流程 (Packaging Flow Chart)

24-4 三維封裝 (3 Dimensional Package)



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)

25-4 電磁干擾 (EMI)

25-5 靜電效應 (ESD)

25-6 電性可靠度檢測 (Electrical Reliability Testing)

25-7 功能性檢測 (Function Testing)



第26章 材料特性檢測

26-1 表面形態分析儀器 (Surface Morphology Analysis Instruments)

26-2 晶體結構分析儀器 (Crystal Structure Analysis Instruments)

26-3 組成分析儀器 (Composition Analysis Instruments)?



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)



第28章 製程潔淨控制與安全(二)

28-1 高壓氣瓶 (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)

28-7 緊急時應注意事項 (Emergency)



習題演練?