前言

集成電路是電子信息產業的基礎，已成為衡量一個國家或地區綜合競爭力的重要標志。近60年來，集成電路以微縮的方式保持著晶體管集成數量大約每兩年翻一番的發展速度，從而支撐著電子信息產業乃至全球經濟的快速發展。在以人工智能、移動通信、大數據、物聯網等為代表的新一代信息技術發展趨勢中，基于新型材料與器件創新的集成電路技術仍是不可或缺的強大基石，以滿足對高效能計算、大容量存儲、極低功耗通信的需求。未來，集成電路技術仍將持續演進，器件尺寸微縮、三維集成以及架構創新等，將推動芯片能效比持續提高，從而帶來計算能力指數級提升和網絡應用爆發式增長。

為了助力我國集成電路領域的人才培養，對廣大科研和產業一線工作者提供有益參考，我們撰寫了本書，以期分享在三維集成電路制造技術方面積累的研究和開發經驗，以及在前沿技術探索和研究生教育中的實踐感悟。

本書注重技術的前瞻性和內容的實用性。首先，本書立足于全球集成電路技術發展的趨勢和路線圖，并結合最新的文獻報道，對目前主流的邏輯和存儲技術，以及未來的發展趨勢做出了詳細介紹。其次，結合編者前期的研發經驗，本書詳細介紹工藝流程和器件結構，以期打通從書本知識到工程實踐的“最后一公里”。本書第1章對全書內容進行了概述，并提供了集成電路制造工藝與器件領域的文獻資料和研究報告鏈接，以期幫助讀者在本書出版后可以繼續獲得最新技術的更新。第2章全面介紹了模型仿真、圖形化、薄膜、刻蝕、離子注入與熱退火、清洗、化學機械平坦化等集成電路工藝技術的原理、應用和挑戰。第3章和第4章分別介紹了目前主流邏輯芯片制造中使用的FinFET和納米環柵器件涉及的關鍵工藝技術和重要挑戰。第5章和第6章圍繞三維NAND閃存和新型存儲器件，分別介紹了先進存儲技術中的關鍵工藝模塊、發展現狀及技術挑戰。最后，面向未來集成電路三維集成發展路徑，第7章和第8章中分別介紹了三維單片集成和三維封裝技術，探討了高性能、低功耗的器件級和系統級集成創新方法。

本書的編寫得到了分卷主編趙海軍博士、分卷責任編委卜偉海博士的關切與指導，特別是在組織編撰和溝通協調方面給予了極大支持，并對本書撰寫原則和內容提出了寶貴的意見和建議。此外，還要感謝吳漢明院士、季明華博士、羅正忠教授、卜偉海博士4位專家的認真審查，以及提出的非常細致、有建設性的修改意見，這為本書的專業性、嚴謹性提供了保障。

本書由王文武擔任主編，羅軍、殷華湘、曹立強、霍宗亮、李俊峰、劉豐滿、楊濤、李永亮和王曉磊擔任副主編。本書的出版還得到了中國科學院微電子研究所集成電路先導工藝研發中心、系統封裝與集成研發中心、新技術開發部等部門的大力支持，同時感謝以下同事的付出和努力：王啟東、王桂磊、毛淑娟、盧一泓、白國斌、劉金彪、孫鵬、李俊杰、張欣、張永奎、張青竹、周娜、項金娟、洪培真、姚大平、賀曉彬、徐昊、高建峰、熊文娟、戴風偉。

由于集成電路發展日新月異，編者時間和水平有限，因此書中難免存在不足和疏漏之處，歡迎讀者批評指正。

編者