前言
湿法清洗与电镀工艺是集成电路制造中基于液相体系的两大不可或缺的关键核心技术,贯穿硅片制造、芯片制造、先进封装等全流程环节,是保障芯片良率、性能与可靠性的重要基石。随着集成电路工艺技术节点持续向下微缩,以及三维堆叠的引入,晶圆表面的洁净度控制已迈入原子级精度时代,对污染物去除的全面性、精准性、无损伤性提出了极致要求。在此背景下,湿法清洗在去除颗粒、有机物、金属离子及自然氧化层方面的作用越发关键,成为先进工艺技术节点的核心工序。与此同时,电镀工艺作为金属化互连的核心技术,广泛应用于芯片铜互连、三维堆叠、先进封装等前沿领域,承担着供电和信号金属线路填充、芯片间可靠互连的关键职能,是实现集成电路高密度、小型化、高性能封装的核心保障。
当前国内聚焦半导体湿法清洗与电镀工艺,兼顾完整理论体系与工程实操的专业著作较为匮乏,难以充分满足行业技术迭代、工程应用落地及专业人才培养的需求。因此,编写一部系统全面、理论扎实、贴合产业实际的专业参考书,对补齐行业技术资料短板、推动国内半导体制造工艺技术自主进阶、培育高端工艺技术人才具有重要的现实意义与产业价值。
本书共设13章,以产业界视角,全方位、体系化梳理了半导体湿法清洗与电镀工艺的技术背景、理论基础、实施条件、工艺装备、具体应用、检测方法及未来发展趋势,构建了完整的工艺技术知识体系。第1章至第8章侧重湿法清洗部分,内容涵盖清洗工艺发展史、表面污染机理、清洗化学体系、表征及量测、工艺物理机理、硅片制造中的湿法设备、集成电路制造工艺及先进封装技术。第9章至第13章侧重电镀技术部分,详述电镀技术基础、设备组成、工艺与质量控制、主要表征技术指标以及先进电镀技术的发展趋势与挑战。
本书编写团队成员均深耕半导体湿法清洗与电镀工艺一线,长期从事相关技术的理论研究、工艺开发与工程应用工作,具备扎实的专业理论功底和丰富的产业化实践经验。各位撰稿人结合自身科研积累与项目实操经验,精准梳理工艺核心要点、总结工程实操经验、解析行业技术痛点,确保本书内容兼具理论深度、技术专业性与工程实用性。
本书的顺利编撰与出版,承蒙盛美半导体设备(上海)股份有限公司的鼎力支持,也离不开全体编写团队成员的通力协作与辛勤付出。除扉页署名作者外,各章节撰稿人为本书的完善成型作出了重要贡献,在此一并致以诚挚的谢意。由衷感谢石宁同志,其全程牵头湿法清洗板块的内容整合、章节统筹与全文统稿工作,以严谨细致的治学态度梳理内容逻辑、规范知识体系,有效保障了湿法清洗各章节内容的系统性、连贯性与严谨性,为本书核心内容的成型奠定了坚实基础。
各章节撰稿人按章节顺序列名如下:
第1章(湿法清洗技术发展史): 石宁
第2章(湿法清洗理论基础): 石宁、徐园园
第3章(表征及量测): 石宁、徐融
第4章(湿法清洗化学体系): 石宁、陈建、李昱、文汉涛
第5章(工艺物理机理): 金银花、贾福金、徐磊
第6章(硅片制造中的湿法设备): 周帆、刘凯
第7章(集成电路制造工艺介绍): 谢翔、魏猷翔、封贻杰、孙金灿
第8章(先进封装工艺及设备): 刘畅
第9章(电镀技术基础): 陈浩天
第10章(集成电路电镀设备的组成): 邵鑫
第11章(集成电路电镀工艺与电镀质量控制): 陈浩天、肖东成
第12章(集成电路电镀主要表征技术指标和解决方案): 陈浩天、邵鑫、肖东成
第13章(先进电镀技术的发展趋势与挑战): 李旭扬
此外,感谢高雨洁协调编撰间合作沟通,以及所有在资料收集、实验验证、图文编排及出版事务中提供帮助的同仁。正是各位的共同努力,方使本书得以顺利出版。
由于作者水平有限,书中不足之处敬请读者指正。
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作者
2025年7月于上海
