温德通老师这本《集成电路制造工艺与工程应用》，从几年前开始编写时就与我进行了沟通，在看过初稿后，我对于他亲自绘制的数百幅工艺流程图印象深刻，并且深感佩服，这些图片在目前讲述集成电路工艺的教材中是看不到的，这也是我决定这本书一定要采用彩色印刷的原因。而且教材往往囿于知识体系的完整，不可能将具体的工艺流程如此详细地讲解，而我们在学习的时候，对于教材中所叙述的工艺流程总是限制在名词术语之间，而温老师得益于他十多年在企业中的工作经验，弥补了这些不足，为读者奉上了这本佳作。
作为同是微电子学专业的我，深知这样的书在编写上的难度，以及找寻愿意去写这样的书的作者有多难。本书的出现，相信一定会为集成电路领域做出很大的贡献！这个领域虽然小众，但是对于和传统教科书有所区别，具有鲜明特点和针对性的图书的需求，我一直相信是有的，而且很大。
在编写时，温老师数易其稿，并且力求简明和清晰，这不是一本大而全的教科书，但却是工艺方面难能可贵的参考资料，希望能收到各位半导体集成电路从业者的喜爱。正如温老师在扉页中所写的那句话一样：谨以此书，献给所有热爱半导体行业的朋友！
《集成电路制造工艺与工程应用》以实际应用为出发点，对集成电路制造的主流工艺技术进行了逐一介绍，例如应变硅技术、HKMG技术、SOI技术和FinFET技术，然后从工艺整合的角度，通过图文对照的形式对典型工艺进行介绍，例如隔离技术的发展、硬掩膜版工艺技术、LDD工艺技术、Salicide工艺技术、ESD IMP工艺技术、AL和Cu金属互连。然后把这些工艺技术应用于实际工艺流程中，通过实例让读者能快速的掌握具体工艺技术的实际应用。
《集成电路制造工艺与工程应用》旨在向从事半导体行业的朋友介绍半导体工艺技术，给业内人士提供简单易懂并且与实际应用相结合的参考书。本书也可供微电子学与集成电路专业的学生和教师阅读参考。
专家推荐
写作缘由与编写过程
致谢
第1章 引言
1.1崛起的CMOS工艺制程技术
1.1.1 双极型工艺制程技术简介
1.1.2 PMOS工艺制程技术简介
1.1.3 NMOS工艺制程技术简介
1.1.4 CMOS工艺制程技术简介
1.2 特殊工艺制程技术
1.2.1 BiCMOS工艺制程技术简介
1.2.2 BCD工艺制程技术简介
1.2.3 HV- CMOS工艺制程技术简介
1.3 MOS集成电路的发展历史
1.4 MOS器件的发展和面临的挑战
参考文献
第2章 先进工艺制程技术
2.1 应变硅工艺技术
2.1.1 应变硅技术的概况
2.1.2 应变硅技术的物理机理
2.1.3 源漏嵌入SiC应变技术
2.1.4 源漏嵌入SiGe应变技术
2.1.5 应力记忆技术
2.1.6 接触刻蚀阻挡层应变技术
2.2 HKMG工艺技术
2.2.1 栅介质层的发展和面临的挑战
2.2.2 衬底量子效应
2.2.3 多晶硅栅耗尽效应
2.2.4 等效栅氧化层厚度
2.2.5 栅直接隧穿漏电流
2.2.6 高介电常数介质层
2.2.7 HKMG工艺技术
2.2.8 金属嵌入多晶硅栅工艺技术
2.2.9 金属替代栅极工艺技术
2.3 SOI工艺技术
2.3.1 SOS技术
2.3.2 SOI技术
2.3.3 PD- SOI
2.3.4 FD- SOI
2.4 FinFET和UTB-SOI工艺技术
2.4.1 FinFET的发展概况
2.4.2 FinFET和UTB- SOI的原理
2.4.3 FinFET工艺技术
参考文献
第3章 工艺集成
3.1 隔离技术
3.1.1 pn结隔离技术
3.1.2 LOCOS（硅局部氧化）隔离技术
3.1.3 STI（浅沟槽）隔离技术
3.1.4 LOD效应
3.2 硬掩膜版工艺技术
3.2.1 硬掩膜版工艺技术简介
3.2.2 硬掩膜版工艺技术的工程应用
3.3 漏致势垒降低效应和沟道离子注入
3.3.1 漏致势垒降低效应
3.3.2 晕环离子注入
3.3.3 浅源漏结深
3.3.4 倒掺杂阱
3.3.5 阱邻近效应
3.3.6 反短沟道效应
3.4 热载流子注入效应和轻掺杂漏（LDD）工艺技术
3.4.1 热载流子注入效应简介
3.4.2 双扩散漏（DDD）和轻掺杂漏（LDD）工艺技术
3.4.3 侧墙（Spacer Sidewall）工艺技术
3.4.4 轻掺杂漏离子注入和侧墙工艺技术的工程应用
3.5 金属硅化物技术
3.5.1 Polycide工艺技术
3.5.2 Salicide工艺技术
3.5.3 SAB工艺技术
3.5.4 SAB和Salicide工艺技术的工程应用
3.6 静电放电离子注入技术
3.6.1 静电放电离子注入技术
3.6.2 静电放电离子注入技术的工程应用
3.7 金属互连技术
3.7.1 接触孔和通孔金属填充
3.7.2 铝金属互连
3.7.3 铜金属互连
3.7.4 阻挡层金属
参考文献
第4章 工艺制程整合
4.1 亚微米CMOS前段工艺制程技术流程
4.1.1 衬底制备
4.1.2 双阱工艺
4.1.3 有源区工艺
4.1.4 LOCOS隔离工艺
4.1.5 阈值电压离子注入工艺
4.1.6 栅氧化层工艺
4.1.7 多晶硅栅工艺
4.1.8 轻掺杂漏（LDD）离子注入工艺
4.1.9 侧墙工艺
4.1.10 源漏离子注入工艺
4.2 亚微米CMOS后段工艺制程技术流程
4.2.1 ILD工艺
4.2.2 接触孔工艺
4.2.3 金属层1工艺
4.2.4 IMD1工艺
4.2.5 通孔1工艺
4.2.6 金属电容（MIM）工艺
4.2.7 金属2工艺
4.2.8 IMD2工艺
4.2.9 通孔2工艺
4.2.10 顶层金属工艺
4.2.11 钝化层工艺
4.3 深亚微米CMOS前段工艺技术流程
4.3.1 衬底制备
4.3.2 有源区工艺
4.3.3 STI隔离工艺
4.3.4 双阱工艺
4.3.5 栅氧化层工艺
4.3.6 多晶硅栅工艺
4.3.7 轻掺杂漏（LDD）离子注入工艺
4.3.8 侧墙工艺
4.3.9 源漏离子注入工艺
4.3.10 HRP工艺
4.3.11 Salicide工艺
4.4 深亚微米CMOS后段工艺技术
4.5 纳米CMOS前段工艺技术流程
4.6 纳米CMOS后段工艺技术流程
4.6.1 ILD工艺
4.6.2 接触孔工艺
4.6.3 IMD1工艺
4.6.4 金属层1工艺
4.6.5 IMD2工艺 1
4.6.6 通孔1和金属层2工艺
4.6.7 IMD3工艺
4.6.8 通孔2和金属层3工艺
4.6.9 IMD4工艺
4.6.10 顶层金属Al工艺
4.6.11 钝化层工艺、
参考文献
第5章 晶圆接受测试（WAT）
5.1 WAT概述
5.1.1 WAT简介
5.1.2 WAT测试类型
5.2 MOS参数的测试条件
5.2.1 阈值电压 V t 的测试条件
5.2.2 饱和电流 I dsat 的测试条件
5.2.3 漏电流 I off 的测试条件
5.2.4 源漏击穿电压 BVD的测试条件
5.2.5 衬底电流 I sub 的测试条件
5.3 栅氧化层参数的测试条件
5.3.1 电容 C gox 的测试条件
5.3.2 电性厚度 T gox 的测试条件
5.3.3 击穿电压 BV gox 的测试条件
5.4 寄生MOS参数测试条件
5.5 pn结参数的测试条件
5.5.1 电容 C jun 的测试条件
5.5.2 击穿电压 BV jun 的测试条件
5.6 方块电阻的测试条件
5.6.1 NW方块电阻的测试条件
5.6.2 PW方块电阻的测试条件
5.6.3 Poly方块电阻的测试条件
5.6.4 AA方块电阻的测试条件
5.6.5 金属方块电阻的测试条件
5.7 接触电阻的测试条件
5.7.1 AA接触电阻的测试条件
5.7.2 Poly接触电阻的测试条件
5.7.3 金属通孔接触电阻的测试条件
5.8 隔离的测试条件
5.8.1 AA隔离的测试条件
5.8.2 Poly隔离的测试条件
5.8.3 金属隔离的测试条件
5.9 电容的测试条件
5.9.1 电容的测试条件
5.9.2 电容击穿电压的测试条件
后记
缩略语
温德通先生的《集成电路制造工艺与工程应用》让我大开眼界，也是我这几年看到的半导体先进工艺制造技术教科书里的出类拔萃之作。书中采用了大量示意图来描述工艺制造过程，让读者直观地理解每一步工艺流程。同时，书中也详尽地讲解了新的FD-SOI工艺技术和FinFET技术和制造过程。我相信这本书将对半导体专业的大学生、研究生、教师，以及工程技术人员学习和了解半导体芯片制造技术起到重要的作用。希望温德通先生能够不断更新这本书，使其成为半导体产业的经典教科书。
—— 谢志峰 艾新工商学院 院长/创始人
近十几年，我国集成电路产业发展迅速，集成电路工艺技术层出不穷，产业界急需一部对新工艺现状进行全面阐述的书籍，温德通先生结合十余年工作经验的积累，花大量的时间研究分析半导体新工艺，写出了一部基本上覆盖所有半导体新工艺技术，并兼具科普性与专业性的书籍。《集成电路制造工艺与工程应用》一书内容充实丰富，章节合理有序，通过3D彩图等形式将工艺细节直观、形象地展示出来，不管是半导体入门者还是具有一定工作经验的从业者，通过此书都能更宏观地理解微观的半导体工艺和器件。温先生利用工作之余将其编著成书，这种十年磨一剑的工匠精神非常值得学习和鼓励。
－－陈智勇 宁波达新半导体有限公司 创始人兼董事长（国家千人计划专家）
《集成电路制造工艺与工程应用》是作者依据多年的产业经验编写而成的，也是他职业生涯的宝贵经验总结。作者采用了有别于传统的半导体工艺教材的编写方法，并没有对各个传统的工艺概念进行大量的解释，而是从工艺实际应用的角度出发去介绍目前应用广泛的各个工艺技术和一些先进的纳米级工艺技术，还用了大量篇幅去介绍各个工艺技术的物理机理。另外本书大的特点是作者采用了大量的立体图和剖面深入浅出地介绍各个工艺技术出现的缘由和发展过程，以及这些工艺技术的实际工程应用，使晦涩难懂的工艺知识变得通俗易懂。
——毕杰 ET创芯网（EETOP）创始人兼CEO
集成电路制造工艺是整个半导体产业的基石，芯片设计创新离不开对物理世界的理解和知识运用。《集成电路制造工艺与工程应用》的独到之处在于，作者温德通先生既有在半导体工艺制程一线工作的丰富经验，又曾在芯片设计公司负责和管理多家FAB工艺平台，因此能够以跨界的视角来提炼制造工艺技术全貌，既注重理论体系又强调实际运用。全书中用大量彩色剖面图，帮助读者理解晶圆制造的关键步骤和器件知识，简明易懂，足见作者的功力和匠心。希望本书能给予读者启发和帮助，帮助培养出更多的集成电路人才。
——张竞扬 摩尔精英创始人兼CEO
本书的特色是使用了600余幅3D彩图将抽象的半导体工艺和器件的知识进行了具体化和形象化的讲解，是一本非常贴合实际应用的不可多得的作品，推荐给半导体行业的学生和初入行的同仁。
——鞠韶复 长江存储科技有限责任公司 技术基础处副总裁
半导体工艺技术涉及面很宽，包括半导体材料、工艺方案、半导体物理及器件理论，甚至还有量子力学理论等。因此要对半导体工艺技术的发展和特点作全面的介绍和比较，有着巨大的挑战性。在《集成电路制造工艺与工程应用》这本书中，作者以其扎实的知识储备和难得的跨领域工作经历为基础，采用独特的视角——从经典的TTL、PMOS、NMOS、CMOS、BiCMOS、BCD等，一直到新的FD-SOI、FinFET等；从亚微米、到深亚微米，一直到先进的纳米——来讲解集成电路工艺技术，循序渐进，深入浅出，很好地铨释了半个多世纪来半导体工艺技术的发展轨迹。在工艺步骤方面配以彩图讲解，也增加了学习的趣味性，增强理解与记忆。正所谓一图胜过千字。除了比较各种工艺技术方案的优劣，作者还总结了各种新的工艺方案所带来的新问题，比如HKMG工艺所增加的SiON层对等效栅极电容的不良影响。这对读者了解今后工艺技术的发展方向很有帮助。
——吾立峰 北京华大九天软件有限公司 高级副总经理
晶圆制造及测试工艺细节繁复，温德通先生的这本《集成电路制造工艺与工程应用》将晶圆制造的关键步骤提纲挈领地概括提炼出来，并辅以剖面图详细说明，简明易懂，一目了然。纵观国内的半导体工艺书籍，少有如此全面概括晶圆工艺历史及步骤的。此书不但概念全面，实用性也很强，能够全面帮助芯片设计、版图设计、工艺流程管控的人员对于晶圆制造和测试过程中引入的问题加深理解，对于芯片设计到制造整体链条都有很大的参考意义。在国家大力扶持集成电路产业的时代，相信此书的面市将给整个芯片产业及其从业人员带来很好的示范作用和促进作用！
－－林峰 深圳信炜科技有限公司 研发部副总经理
《集成电路制造工艺与工程应用》是一本多元化且在实际应用层面有诸多探讨的半导体制程的参考书籍。简洁的文字配以精细的图片，令读者容易明白，期望这本书能引发更多学生和年轻人的兴趣从而投身微电子半导体，造福整个行业。
－－Alex Ng 晶门科技有限公司 高级设计经理
从事集成电路设计23年，看过无数讲工艺的书。从沒有一本像《集成电路制造工艺与工程应用》这样对工艺流程讲解得这么详细。书中彩色插图多，叙述深入浅出，容易理解，可以说是集成电路工艺书中的的经典。更难能可贵的是对初学者或对集成电路工艺有兴趣者也是一个不错的选择。
－－许尊杰 英麦科（厦门）微电子科技有限公司 模拟IC高级设计工程师
刚打开这本《集成电路制造工艺与工程应用》时眼前突然一亮，发现该书完全不同于国内已出版的关于集成电路制造工艺的众多教材和著作，具有两大鲜明特点。
(1)该书针对目前集成电路生产中的先进纳米级工艺，从工艺整合角度，详细介绍集成电路的制造流程和实现方法，同时包括新的纳米级技术（如FinFET），在解释机理的基础上突出介绍实际应用，填补了目前已出版的同类教材和著作的短缺。阅读本书将大大缩短刚毕业的本科生和研究生从介入到胜任芯片设计、版图设计、工艺流程管控等相关工作的过渡期，对已从事集成电路研制的人员也具有很大的实用参考作用。
(2)该书另一个特色是为了帮助对工艺流程的理解，包括有大量的立体图和剖面图。由于采用彩色印刷，不但美观，而且使得对工艺流程的理解从抽象变得直观明了。
在目前我国正大力发展集成电路产业的时代，此书的作用就更加不言而喻了。
——贾新章 西安电子科技大学微电子学院 教授