1半導体工業の歴史と集積回路 |
1.1半導体工業の歴史 1 |
1.2集積回路の本質とその生れる必然性 8 |
2集積回路の種類 |
2.1高密度実装回路 13 |
2.2集積回路 14 |
2.3SOC技術とSIP技術 18 |
3モノリシック集積回路のあらまし |
3.1モノリシックICの構造概要 19 |
3.1.1バイポーラICの構造 22 |
3.1.2MOS-ICの構造 24 |
3.1.3CMOS-ICとBi-CMOS-ICの構造 26 |
3.2モノリシックICの製造方法の概要 26 |
3.2.1バイポーラICのプロセスの概要 27 |
3.2.2MOS-ICのプロセスの概要 30 |
3.3モノリシックICの断面構造の詳細 31 |
演習問題 32 |
4pn接合とMOS構造 |
4.1基本構造としてのpn接合とMOS構造 34 |
4.2pn接合とその形成 35 |
4.3pn接合の特性 37 |
4.3.1空乏層の広がり 37 |
4.3.2空乏層の接合容量 42 |
4.3.3pn接合を流れる電流と整流特性 44 |
4.3.4耐圧特性および降伏電圧 48 |
4.4pn接合とバイポーラトランジスタ 52 |
4.5MOS構造とその形成 54 |
4.6MOS構造の特性 55 |
4.6.1電圧印加時の表面電位のふるまい 55 |
4.6.2MOS容量のC-V特性としきい値電圧 60 |
4.6.3チャネルの形成とチャネルコンダクタンス 64 |
4.7MOSトランジスタ 66 |
補足事項 68 |
演習問題 74 |
5半導体モノリシックICの製造技術 |
5.1はじめに 76 |
5.2シリコン単結晶とウェーハ 77 |
5.2.1シリコンの性質 77 |
5.2.2シリコンウェーハの作製 79 |
5.3酸化と酸化膜の性質 83 |
5.3.1酸化膜の形成法と酸化速度 83 |
5.3.2酸化膜の性質 87 |
5.3.3熱酸化による表面形状の変化(段差) 91 |
5.4ホトレジスト加工 92 |
5.4.1ホトレジスト材料 92 |
5.4.2ホトレジスト加工の手順 93 |
5.4.3ホトレジスト加工の精度 95 |
5.4.4微細加工とドライブプロセス 97 |
5.5熱拡散とイオン打込み 100 |
5.5.1不純物元素のドーピング 100 |
5.5.2熱拡散の方法 102 |
5.5.3熱拡散の理論 105 |
5.5.4拡散技術の応用 110 |
5.5.5イオン打込み(イオン注入) 114 |
5.6エピタキシャル成長とCVD技術 121 |
5.6.1エピタキシャル成長法 121 |
5.6.2エピタキシャル成長の応用と問題点 127 |
5.6.3ケミカルベーパデポジション(CVD) 128 |
5.7金属膜の形成と配線技術 132 |
5.7.1配線工程と配線材料 133 |
5.7.2真空蒸着とスパッタリングの装置 135 |
5.7.3多層配線技術とCMP技術 137 |
補足事項 140 |
演習問題 141 |
6半導体モノリシックICの構成素子 |
6.1アイソレーションとプレーナ構造 143 |
6.2モノリシック抵抗 145 |
6.2.1構造と特性 145 |
6.2.2バターン設計と抵抗値の精度 146 |
6.2.3寄生素子の周波数特性 150 |
6.2.4モノリシック抵抗のその他の形 155 |
6.3モノリシック・コンデンサ 156 |
6.3.1構造と特性 156 |
6.3.2パターン設計と容量値 157 |
6.4配線およびインダクタンス 161 |
6.4.1配線とその特性 161 |
6.4.2インダクタンス 164 |
6.5MOSトランジスタ 167 |
6.5.1構造と特性 168 |
6.5.2パターン設計とホトマスク 172 |
6.5.3プロセス設計としきい値電圧 174 |
6.5.4寄生素子およびその他の効果 176 |
6.5.5MOSロランジスタの種々の構造 179 |
6.6バイポーラトランジスタ 184 |
6.6.1構造と特性 185 |
6.6.2バターン設計とホトマスク 192 |
6.6.3寄生素子とその影響 197 |
6.6.4pnpトランジスタ 201 |
6.7モノリシックダイオード 204 |
6.7.1モノリシックダイオードの種類 205 |
6.7.2モノリシックダイオードの特性 206 |
6.7.3ツェナーダイオード 208 |
補足事項 209 |
演習問題 210 |
7半導体モノリシックICのパターン設計 |
7.1モノリシック集積回路の構成 213 |
7.2レイアウト設計とその手順 219 |
7.3回路パターンのICチップ上への転写技術 227 |
7.3.1マスク原図の製作と転写プロセス 229 |
7.3.2転写技術の精度 231 |
補足事項 235 |
演習問題 241 |
参考文献 |
演習問題解答 |
索引 |