三维集成电路制造技术

目前，集成电路器件特征尺寸越来越接近物理极限，集成电路技术已朝着三维集成、提升性能/功耗比的新技术路线发展。本书立足于全球集成电路技术发展的趋势和技术路线，结合中国科学院微电子研究所积累的研究开发经验，系统介绍了三维集成电路制造工艺、FinFET和纳米环栅器件、三维NAND闪存、新型存储器件、三维单片集成、三维封装等关键核心技术。 本书注重技术的前瞻性和内容的实用性，可供集成电路制造领域的科研人员和工程技术人员阅读使用，也可作为高等学校相关专业的教学用书。

王文武博士，现任中国科学院微电子研究所副所长、研究员、博士生导师。2006年于日本东京大学获得工学博士学位。长期致力于集成电路先进工艺与器件技术研究，带领团队参与了22 nm、14 nm、5 nm工艺集成电路先导技术研发工作，获中国科学院杰出科技成就奖（研究集体）、北京市科学技术一等奖、中国电子信息科技创新团队奖、国务院政府特殊津贴等科技奖励和荣誉。先后主持多项***科研任务，包括国家科技重大专项、863计划、国家自然科学基金重大科研仪器研制/重点/面上等项目（课题）。在IEEE EDL/TED、APL等国际权威期刊、会议上发表学术论文200多篇，授权发明专利57项。担任国家“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”科技重大专项专家组成员，国家重点研发计划“重大科学仪器设备开发”重点专项专家组成员，智能传感功能材料国家重点实验室学术委员会委员，北京集成电路装备创新中心专家委员会特聘专家等。

第1章 绪论
1．1 集成电路发展历程
1．1．1 晶体管的发明
1．1．2 集成电路
1．1．3 摩尔定律和PPAC
1．1．4 技术代演化
1．2 三维集成技术发展趋势
1．2．1 先进制造技术
1．2．2 新型三维逻辑器件
1．2．3 新型三维存储器件
1．2．4 三维封装技术
1．3 三维集成技术面临的挑战
1．4 阅读指引
参考文献
第2章 三维集成电路制造基础
2．1 三维器件模型
2．2 三维器件图形化工艺
2．2．1 光刻工艺原理
2．2．2 先进光刻工艺在三维器件集成中的应用
2．2．3 光刻工艺在三维器件集成中面临的挑战
2．3 三维器件薄膜工艺
2．3．1 薄膜工艺种类及原理
2．3．2 薄膜工艺在三维器件集成中的应用
2．3．3 薄膜工艺在三维器件集成中面临的挑战
2．4 三维器件刻蚀工艺
2．4．1 刻蚀工艺原理
2．4．2 刻蚀工艺在三维器件集成中的应用
2．4．3 刻蚀工艺在三维器件集成中面临的挑战
2．5 三维器件离子注入与热退火工艺
2．5．1 离子注入与热退火原理
2．5．2 离子注入与热退火工艺在三维器件集成中的应用
2．5．3 离子掺杂和扩散工艺在三维器件集成中面临的挑战
2．6 三维器件清洗工艺
2．6．1 清洗及湿法刻蚀工艺原理
2．6．2 清洗工艺在三维器件集成中的应用
2．6．3 清洗工艺在三维器件集成中面临的挑战
2．7 三维器件化学机械平坦化工艺
2．7．1 化学机械平坦化工艺原理
2．7．2 化学机械平坦化工艺在三维器件集成中的应用
2．7．3 化学机械平坦化工艺在三维器件集成中面临的挑战
参考文献
第3章 三维FinFET器件技术
3．1 三维FinFET器件
3．1．1 器件原理
3．1．2 结构设计与工艺仿真
3．2 三维FinFET关键技术模块
3．2．1 体硅Fin制备工艺
3．2．2 浅槽隔离
3．2．3 三维栅极与侧墙结构
3．2．4 外延与沟道应变工程
3．2．5 三维高K金属栅技术
3．2．6 低阻接触技术
3．3 集成工艺与特性优化
3．3．1 工艺集成与器件特性
3．3．2 特性优化技术
3．4 新型FinFET器件
3．4．1 体硅介质隔离FinFET器件
3．4．2 S-FinFET器件
参考文献
第4章 纳米环栅器件技术
4．1 纳米环栅器件
4．1．1 水平堆叠纳米环栅器件
4．1．2 其他纳米环栅器件
4．2 纳米环栅器件关键技术模块
4．2．1 多周期叠层外延技术
4．2．2 内侧墙技术
4．2．3 沟道释放技术
4．2．4 沟道应变技术
4．2．5 源漏接触技术
4．2．6 自对准栅极技术
4．3 纳米环栅器件集成工艺
4．3．1 水平堆叠纳米环栅器件集成工艺
4．3．2 工艺波动影响
4．3．3 多阈值调控
4．3．4 高迁移率沟道纳米环栅器件集成工艺
4．3．5 垂直纳米环栅器件集成工艺
参考文献
第5章 三维NAND闪存技术
5．1 三维NAND闪存器件及结构
5．1．1 NAND闪存器件原理
5．1．2 平面NAND闪存器件发展的挑战
5．1．3 三维NAND闪存结构设计
5．2 集成工艺及关键技术模块
5．2．1 层膜沉积和台阶工艺
5．2．2 沟道孔模块
5．2．3 隔离模块
5．2．4 接触孔模块
5．2．5 三维NAND集成工艺
5．3 三维NAND工作特性及可靠性
5．3．1 三维NAND工作特性
5．3．2 三维NAND可靠性
5．4 三维NAND国内外进展
5．4．1 国外三维NAND存储器的研究现状
5．4．2 国内三维NAND存储器的研究现状
参考文献
第6章 三维新型存储技术
6．1 三维RRAM集成技术
6．1．1 RRAM的器件结构及工作原理
6．1．2 三维RRAM的发展现状
6．1．3 三维RRAM的技术挑战与展望
6．2 三维MRAM集成技术
6．2．1 MRAM的器件结构及工作原理
6．2．2 三维MRAM的研究现状
6．2．3 三维MRAM的技术挑战及展望
6．3 三维PCRAM集成技术
6．3．1 三维PCRAM的器件结构及工作原理
6．3．2 三维PCRAM的研究现状
6．3．3 三维PCRAM的技术挑战与展望
6．4 三维DRAM集成技术
6．4．1 DRAM的器件结构和工作原理
6．4．2 三维DRAM的发展现状
6．4．3 三维DRAM的技术挑战及展望
参考文献
第7章 三维单片集成技术
7．1 三维单片集成
7．1．1 三维单片集成的概念
7．1．2 三维单片集成的发展历程
7．1．3 三维单片集成的技术挑战
7．2 三维单片同质集成技术
7．2．1 片上晶圆键合工艺
7．2．2 片上低温CMOS集成与热预算管理技术
7．2．3 三维电路设计与层间布局技术
7．3 三维单片异质集成技术
7．3．1 片上异质材料沉积工艺
7．3．2 片上逻辑与存储器件
7．3．3 片上异质集成技术
7．4 新型三维集成系统
参考文献
第8章 三维封装技术
8．1 Si基转接板及2．5D/3D封装技术
8．1．1 2．5D TSV转接板制造技术
8．1．2 有源TSV转接板技术
8．1．3 CoWoS技术
8．1．4 Foveros封装技术
8．1．5 SoIC技术
8．2 晶圆级扇出型封装技术
8．2．1 晶圆级扇出型封装技术的形成与发展
8．2．2 晶圆级扇出型封装的技术挑战
8．2．3 嵌入式晶圆级球栅阵列封装技术
8．2．4 集成晶圆级扇出型封装技术
8．2．5 Si基埋入式扇出型封装技术
8．2．6 异质集成扇出型封装技术
8．3 基板及埋入封装技术
8．3．1 细线路基板技术
8．3．2 基板埋入技术
8．3．3 基板扇出技术
参考文献