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書籍詳細

電子情報通信レクチャーシリーズ D-27)

  VLSI工学
- 製造プロセス編 -

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角南英夫 広島大教授 工博 著

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発行年月日:2006/08/25 , 判 型: B5,  ページ数:204頁

ISBN:978-4-339-01887-5,  定 価:3,564円 (本体3,300円+税)

ジャンル:

半導体はエレクトロニクス全般の中心的な役割を果たし,一層の拡大が期待される。本書は,半導体市場で大きな役割を占めるSiLSIの製造プロセスについて,個別の要素プロセスの位置付けと関連する課題に重点を置いて解説した。

【目次】

第1章 LSI製造プロセスとその課題
  1.1 集積回路の大規模化
    1.1.1 高集積化トレンド
    1.1.2 微細加工
  1.2 歩留まりと信頼性
第1章 LSI製造プロセスとその課題
  1.1 集積回路の大規模化
    1.1.1 高集積化トレンド
    1.1.2 微細加工
  1.2 歩留まりと信頼性
    1.2.1 歩留まりとスループット
    1.2.2 欠陥発生防止
    1.2.3 欠陥救済
    1.2.4 信頼性
    1.2.5 ソフトエラー
  1.3 メモリの課題
    1.3.1 DRAMの課題
    1.3.2 フラッシュメモリの課題
  1.4 マイクロプロセッサの課題
    1.4.1 チップ当りの機能向上
    1.4.2 動作周波数の向上
    1.4.3 サブスレッショルド電流の抑制
  1.5 MOSトランジスタの課題
    1.5.1 トランジスタのスケーリング則 
    1.5.2 配線のスケーリング則
  1.6 将来のLSI

第2章 集積化プロセス
  2.1 集積化プロセスモジュール
  2.2 基本の集積化プロセス
  2.3 基板構造
    2.3.1 ウェル構造
    2.3.2 SOI基板
  2.4 素子分離構造
    2.4.1 LOCOS法
    2.4.2 トレンチ分離
  2.5 トランジスタ構造
    2.5.1 ソース-ドレイン構造
    2.5.2 ゲート構造
    2.5.3 ひずみトランジスタ
  2.6 メモリセル構造
    2.6.1 DRAMセル
    2.6.2 SRAMセル
    2.6.3 フラッシュEEPROMセル
    2.6.4 FeRAMセル
    2.6.5 その他のメモリセル
  2.7 ロジックゲート
  2.8 多層配線
  2.9 集積化総合技術
    2.9.1 MOS集積回路
    2.9.2 BiCMOS集積回路
    2.9.3 バイポーラ集積回路
  2.10 集積化プロセスの課題と対策
    2.10.1 デバイス特性
    2.10.2 微細加工
    2.10.3 自己整合技術
    2.10.4 ボーダーレス配線
    2.10.5 平坦化
  2.11 集積化プロセスの将来

第3章 リソグラフィ
  3.1 リソグラフィの概略
    3.1.1 フォトエッチング工程
    3.1.2 露光装置の種類
    3.1.3 エッチング
  3.2 露光方式
    3.2.1 光露光方式の歴史
    3.2.2 超解像技術
    3.2.3 近接効果補正
    3.2.4 液浸露光
    3.2.5 電子線描画
    3.2.6 X線描画
    3.2.7 EUV(X線縮小投影法)
    3.2.8 イオンビーム法
    3.2.9 マスク合わせ
  3.3 フォトレジスト
    3.3.1 レジストの特性
    3.3.2 ネガ型フォトレジスト
    3.3.3 ポジ型フォトレジスト
    3.3.4 電子線レジスト
    3.3.5 X線レジスト
    3.3.6 遠紫外線(DeepUV)レジスト
    3.3.7 イオンビーム用レジスト
    3.3.8 無機質レジスト材料
    3.3.9 化学増幅型レジスト
    3.3.10 多層レジストとシリル化プロセス
    3.3.11 反射防止膜

第4章 エッチング 
  4.1 エッチングの概略
  4.2 ウェットエッチング
  4.3 ドライエッチング
    4.3.1 エッチングの原理
    4.3.2 エッチング機構
    4.3.3 反応過程
  4.4 ドライエッチング装置
    4.4.1 円筒型プラズマエッチング
    4.4.2 マイクロ波プラズマエッチング
    4.4.3 反応性イオンエッチング
    4.4.4 低温エッチング
  4.5 反応ガス
    4.5.1 各種材料のエッチングガス
    4.5.2 反応ガスの設計
  4.6 ドライエッチングの課題
    4.6.1 選択性
    4.6.2 加工形状の制御
    4.6.3 レジストの影響
    4.6.4 高アスペクト比加工
    4.6.5 有害不純物の除去
    4.6.6 損傷
  4.7 将来のドライエッチング技術

第5章 酸化
  5.1 シリコン酸化法
    5.1.1 酸化炉
    5.1.2 酸化データ
  5.2 シリコン酸化膜の成長則
    5.2.1 Deal-Groveのモデル
    5.2.2 Mott-Cabreraのモデル
  5.3 薄い酸化膜の形成
  5.4 Si-SiO2界面状態
    5.4.1 Si-SiO2界面モデル
    5.4.2 Si-SiO2界面状態の観察
  5.5 不純物濃度依存酸化
    5.5.1 多結晶Siの酸化・面方位依存性
    5.5.2 不純物増速酸化
  5.6 不純物偏析
  5.7 直接窒化膜
  5.8 その他の課題

第6章 不純物導入
  6.1 不純物導入方法
  6.2 不純物拡散の原理
    6.2.1 拡散の原理
    6.2.2 増速・減速拡散
  6.3 イオン注入の原理
    6.3.1 基本原理
    6.3.2 LSS理論
    6.3.3 チャネリング
  6.4  高濃度イオン注入
    6.4.1 課題
    6.4.2 クラスタリング
  6.5  イオン注入の応用
    6.5.1 チャネルドープ
    6.5.2 チャネルストッパ
    6.5.3 ソース-ドレーン形成
    6.5.4 SOI基板形成

第7章 絶縁膜堆積
  7.1 絶縁膜堆積法の種類
  7.2 PVD
    7.2.1 真空蒸着
    7.2.2 スパッタ堆積法
    7.2.3 反応性蒸着・反応性スパッタ堆積法
    7.2.4 レーザアブレーション法
  7.3 CVD
    7.3.1 CVD法による絶縁膜とその反応ガス
    7.3.2 常圧・減圧CVD 
  7.4 プラズマCVD
    7.4.1 プラズマCVDにおける反応
    7.4.2 プラズマCVD-SiN膜の性質
  7.5 CVD堆積膜の性質
    7.5.1 段差被覆性
    7.5.2 CVD-PSG膜
    7.5.3 CVD-Si3N4膜
    7.5.4 多結晶シリコン
    7.5.5 CVD膜の応力
    7.5.6 リフロー
  7.6 塗布膜
    7.6.1 SOG及びSOD
    7.6.2 ゾル・ゲル法
    7.6.3 ミスト成膜法

第8章 電極・配線
  8.1 電極・配線の役割
  8.2 電極・配線の材料
  8.3 電極・配線の堆積法
    8.3.1 真空蒸着
    8.3.2 スパッタ法
    8.3.3 MOCVD法
    8.3.4 めっき法 
  8.4 電極構造
    8.4.1 構造の変遷
    8.4.2 デバイス形成プロセスとの整合性
  8.5 バリアメタル技術
    8.5.1 Al配線のコンタクト部の耐熱性
    8.5.2 バリアメタルによる耐熱性向上
  8.6 ダマシン配線
  8.7 多層配線と平坦化
    8.7.1 バイアススパッタ法
    8.7.2 CMP
    8.7.3 塗布膜による平坦化
  8.8 配線の信頼性
    8.8.1 エレクトロマイグレーション
    8.8.2 ストレスマイグレーション

第9章 後工程・パッケージング 
  9.1 前工程と後工程
  9.2 パッケージング
  9.3 3次元実装

索引

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