本书以图解的方式深入浅出地讲述了半导体制造工艺的各个技术环节。全书共分为12章，包括半导体制造工艺全貌、前段制程概述、清洗和干燥湿法工艺、离子注入和热处理工艺、光刻工艺、刻蚀工艺、成膜工艺、平坦化 （CMP）工艺、CMOS工艺流程、后段制程工艺概述、后段制程的趋势、半导体工艺的新动向。本书适合与半导体业务相关的人士、准备涉足半导体领域的人士、感兴趣的职场人士、学生等参考。

佐藤淳一，毕业于京都大学工学研究科，并获得硕士学位。1978年开始就职于东京电气化学工业株式会社（现TDK），1982年开始就职于索尼公司。一直从事半导体和薄膜器件相关工艺的研究开发工作。在此期间，参与创建半导体尖端技术公司，担任长崎大学兼职讲师、行业协会委员等职位，同时也是应用物理学会员。

译者简介

王忆文，电子科技大学电子科学与工程学院教授，毕业于东京工业大学，获工学博士学位。曾在原电子工业部第四十七研究所工作，任VLSI测试研究室副主任、高级工程师。研究方向包括SoC设计与测试技术、新型网络技术、人工智能技术等。

王姝娅，电子科技大学电子科学与工程学院高级实验师，多年从事半导体工艺的教学科研工作，曾主编《微电子制造技术实验教程》。

推荐语

半导体是整个高科技产业的基础设施，所以中国发展半导体行业，不仅仅是解决技术和产品生产问题，而是构建起中国高科技产业全局性的基础设施问题。不仅需要解决基础研究、技术研发和生产制造的卡脖子问题，更需要解决人才培养、创新机制和科技文化的深层次问题。本书的出版正是契合了新的行业使命和时代精神。

——浙江大学求是特聘教授 全球互联网口述历史（OHI）项目发起人 方兴东

以5G、人工智能和云计算为代表的数字技术正在快速地改变着社会，半导体是这场数字化技术革命的基石。为实现我国“自给自足，减少进口依赖”的半导体行业目标，需要更多的有识之士投入到学习和实践中来，在半导体制造领域奋起直追，中国半导体行业的腾飞一定指日可待。

——华为公司高级顾问、信息通信行业专家 李翔宇

半导体之所以成为大国角力的抓手，关键是其在设计、制造、设备及材料等方面会面临很多困难。但是，想要进一步成为科技强国，半导体产业发展一点都不能耽误。本书的出版为国内从事半导体相关产业的从业者提供了参考，希望能为加速半导体国产替代尽一份力！

——知名自媒体 万能的大熊（宗宁）

早期我曾就职于日本电气股份有限公司（NEC），目睹过半导体工艺过程，深感人才培养与科技创新对我国半导体产业发展的重要性。因此，就需要尽快出版相关的技术类书籍。这是一本专业级的入门书，作者以俯视角度介绍了半导体制造的前道工艺和后道工艺全流程，堪称“从沙子到芯片”的全景扫描，对专业人士也是很好的参考书。

——诺明软件国际CTO郭屹

很多人说，2021年是中国的芯片元年，未来五到十年将是中国芯片及相关半导体产业发展最迅猛的时期。任何“卡脖子”的技术，都不是一朝一夕就可以突破的，需要沉下心，从最基础的理论和实践做起。《图解入门——半导体制造工艺基础精讲（原书第4版）》由浅入深，以图文并茂的方式向广大半导体从业者、求知者做了一次很有价值的技术科普。

——阿里云MVP、叶帆科技（物联网软硬件集成引领者）创始人CEO刘洪峰

原书前言

半导体制造工艺全貌/

1_1半导体工艺简介/

1_2前段制程和后段制程的区别/

1_3循环型的前段制程半导体工艺/

1_4前端工艺和后端工艺/

1_5什么是硅晶圆？/

1_6硅晶圆是如何制造的？/

1_7硅的特性是什么？/

1_8硅晶圆所需的洁净度/

1_9硅晶圆在fab中的使用方法/

1_10晶圆的大直径化/

1_11与产品化相关的后段制程/

1_12后段制程使用的工艺是什么?/

2_1追求微细化的前段制程工艺/

2_2批量制造芯片的前段制程/

2_3在没有“等待”的工艺中进行必要的检查和监控/

2_4前段制程fab的全貌/

2_5fab的生产线构成——什么是Bay方式？/

2_6晶圆厂需要尽早提升良品率/

3_1始终保持洁净的清洗工艺/

3_2清洗方法和机理/

3_3基础清洗——RCA清洗/

3_4新清洗方法的例子/

3_5批量式和单片式之间的区别/

3_6吞吐量至关重要的清洗工艺/

3_7清洗后必不可少的干燥工艺/

3_8新的干燥工艺/

3_9湿法工艺和干法清洗/

4_1注入杂质的离子注入技术/

4_2需要高真空的离子注入工艺/

4_3用于不同目的的离子注入工艺/

4_4离子注入后的晶格恢复处理/

4_5各种热处理工艺/

4_6最新的激光退火工艺/

4_7LSI制造和热预算/

5_1复制图形的光刻工艺/

5_2光刻工艺的本质就是照相/

5_3推动微细化的曝光技术的演变/

5_4掩膜版和防尘薄膜/

5_5相当于相纸的光刻胶/

5_6涂布光刻胶膜的涂胶机/

5_7曝光后必需的显影工艺/

5_8去除不要的光刻胶灰化工艺/

5_9浸液曝光技术现状/

5_10什么是双重图形？/

5_11追求进一步微细化的EUV 技术/

5_12纳米压印技术/

6_1刻蚀工艺流程和刻蚀偏差/

6_2方法多样的刻蚀工艺/

6_3刻蚀工艺中不可或缺的等离子体/

6_4RF（射频）施加方式有什么不同？/

6_5各向异性的机理/

6_6干法刻蚀工艺的挑战/

7_1LSI功能不可或缺的成膜工艺/

7_2方法多样的成膜工艺/

7_3受基底形状影响的成膜工艺/

7_4直接氧化晶圆的氧化工艺/

7_5热CVD和等离子体CVD/

7_6金属膜所需要的溅射工艺/

7_7Cu（铜）布线不可缺少的电镀工艺/

7_8Low_k（低介电常数）膜所使用的涂布工艺/

7_9High_k栅极堆叠工艺/

7_10Cu/Low_k工艺/

8_1多层布线不可或缺的CMP工艺/

8_2采用先进光刻技术的CMP工艺/

8_3回归湿法工艺的CMP设备/

8_4消耗品多的CMP工艺/

8_5CMP的平坦化机理/

8_6应用于Cu/Low_k的CMP工艺/

8_7课题堆积如山的CMP工艺/

9_1什么是CMOS？/

9_2CMOS的效果/

9_3CMOS结构制造（之一）器件间隔离区域/

9_4CMOS结构制造（之二）阱形成/

9_5晶体管形成（之一）栅极形成/

9_6晶体管形成（之二）源极/漏极/

9_7电极形成（钨塞形成）/

9_8后端工艺/

10_1去除不良品的晶圆测试/

10_2使晶圆变薄的减薄工艺/

10_3切割出芯片的划片/

10_4粘贴芯片/

10_5电气连接的引线键合/

10_6封装芯片的注塑/

10_7产品的打标和引线成形/

10_8最终检验流程/

11_1连接时没有引线的无引线键合/

11_2无须引线框架的 BGA/

11_3旨在实现多功能的 SiP/

11_4真实芯片尺寸的晶圆级封装/

12_1路线图和“路线图外”/

12_2站在十字路口的半导体工艺微细化/

12_3More Moore所必需的NGL/

12_4EUV技术趋势/

12_5450mm晶圆趋势/

12_6半导体晶圆厂的多样化/

12_7贯通芯片的 TSV（Through Silicon Via）/

12_8对抗More Moore的三维封装/