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第一章 背景知识1

1-1电子自旋、角动量与磁矩1

1-2量子数13

1-3多重态与异态间跨越13

1-4电子回转13

1-5光子与电子波粒二重性、有效质量与动量22

1-6测不准原理26

1-7电子流与电流反向27

1-8固体之价带与导带—较简单说明（较进阶说明在后）27

1-9带隙能（能隙）34

1-10费米能阶36

1-11能带相关易误解观点40

1-12离子化能42

1-13工作函数42

1-14束缚能46

1-15电子亲和能49

1-16电子亲和能EA、离子化能IP、工作函数WF与束缚能BE之异同50

1-17金属与半导体接触50

1-18电子发射、萧特基效应与穿隧效应51

1-19传统晶胞、晶面与晶向表示法51

1-20轨域电子、传导电子与自由电子之差异54

1-21布洛赫波55

1-22倒晶格、波向量与布里路因区之简易说明58

1-23固体之价带与导带-较进阶说明59

1-24奈米晶体69

1-25穿隧效应78

1-26二氧化钛光触媒80

1-27磁性介质分类84

1-28介电材（绝缘材）与各式应用88

1-29去氧核糖核酸与微电子91

1-30分光仪与能隙95

1-31四点探针与片电阻96

1-32品管标准差三西格马（3σ）与六西格马（6σ）98

第二章 微影绪论99

2-1绪论99

2-2摩尔定理相关议题101

2-3本世代与后光学微影之选择109

2-4芯片技术重要进展简介113

2-5电子元件使用之材料113

2-6重要补充118

第三章 微影制程概述124

3-1晶圆清洁124

3-2长氧化层132

3-3上底材（Priming）133

3-4上阻剂（Resist Coating）135

3-5软烤138

3-6冷板冷却142

3-7微影方法143

3-8照后理145

3-9照后延146

3-10照后烤147

3-11显影148

3-12清洗150

3-13硬烤或光安定151

3-14电浆除渣151

3-15图案转移152

3-16阻剂清除与元件清洁171

3-17回火与快热制程172

3-18化学机械研磨174

3-19微影制程实际应用于制备场效电晶体176

3-20场效电晶体研发举例180

3-21碳奈米管制备场效电晶体可行性研究188

第四章 基础光学197

4-1光速与光性质之新发现197

4-2折射率（n）与全反射204

4-3折射率（n）与虚项吸收系数（k）205

4-4虚项吸收系数（k）与机率吸收系数（α）215

4-5折射率（n）与介电常数（k）215

4-6反射率、反射系数、光束电场振幅（光幅）与光束光强度（光强）217

4-7吸收度、比尔吸收系数、吸收长度与三种吸收系数定义220

4-8透射度、透射率、反射度、反射率与修正方法221

4-9薄膜折射率（n）与虚项吸收系数（k）测求226

4-10夫朗和费（Fraunhofer）与菲涅耳（Fresnel）绕射229

4-11准分子（激双子）雷射简介229

4-12透镜之双折射233

4-13透镜之色心242

4-14透镜之缩密247

4-15透镜之像差250

4-16透镜材料与性质253

4-17透镜之聚光当量（数值孔径）与f-值258

第五章 微影光学261

5-1空间影像对比度（简称像比）261

5-2成像对数斜率262

5-3门槛光强263

5-4光源、同调度、相扰度、干涉、间距、光幅与成像性质265

5-5单与多狭缝绕射、圆孔绕射、瑞利规范与其他规范288

5-6微影机台之解像度与阿贝规范298

5-7空间频率、截止频率与低通滤波309

5-8微影解像度归纳与前瞻316

5-9焦深317

5-10照射-离焦-解像度关系图330

5-11空间影像对比增强333

5-12迪耳照射参数333

5-13阻剂侧壁轮廓之驻波效应338

5-14因晶圆反射导致之阻剂摆动效应339

5-15因图罩距离导致之阻剂摆动效应344

5-16阻剂之雷射干涉346

5-17抗反射涂布349

第六章 主要微影方法355

6-1成像系统355

6-2步进机与扫描机356

6-3照射景域、晶方与晶粒362

6-4注册、对准与叠对364

6-5近紫外光汞弧灯365奈米I-线微影367

6-6雷射描图机370

6-7氟化氪（KrF）248奈米准分子雷射微影371

6-8氟化氩（ArF）193奈米准分子雷射微影372

6-9氟（F2）157奈米激双子雷射微影375

6-10氩（Ar2）126奈米激双子雷射微影379

6-11极短紫外光（Extreme UV，EUV）13奈米微影380

6-12近场微影-准分子雷射微型滴管直写399

6-13软X光微影401

6-14软X光聚焦环阵列微影（Zone Plate Array Lithography， ZPAL）415

6-15正规电子束微影418

6-16多重束与多重柱电子束微影428

6-17低能电子束微影430

6-18电子束投影式微影-限角散射投影式电子束微影431

6-19电子束投影式微影-变轴浸入式透镜投影缩小照射434

6-20混同微影（Hybrid Lithography）436

6-21扫描探针微影436

6-22无阻剂微影439

6-23聚焦离子束微影443

6-24离子束投影式微影444

第七章 其他微影方法449

7-1湿浸式微影449

7-2干涉微影465

7-3奈米压印微影或软微影472

7-4深刻模造微影478

7-5较少见之其他微影480

第八章 图罩与图规489

8-1传统图罩489

8-2携合图罩或原位图罩493

8-3图罩设计与制备准则495

8-4相移图罩原理496

8-5相移图罩基本分类与特性512

8-6基本型衍生之特殊相移图罩与未来应用趋势540

8-7相移图罩侧叶光强之消除或降低546

8-8嵌附层（减光相移层）材质548

8-9相移角度与相移层需要厚度计算法556

8-10极短紫外光（EUV）微影图罩565

8-11软X光微影图罩573

8-12电子束直写导致X光图罩图案之变形583

8-13电子束微影图罩与图规584

8-14散射式图罩（Scattering Mask）与散射式图规（Scattering Stencil）585

8-15离子束微影图罩与图规589

8-16传统铬膜图罩与相移图罩修补592

第九章 阻剂化学605

9-1量子化学605

9-2阻剂简介605

9-3传统有机正型阻剂606

9-4传统有机负型阻剂625

9-5传统有机双型阻剂633

9-6化学放大型阻剂配方与原理简介635

9-7电子束、X光用化学放大正型阻剂641

9-8电子束、X光用化学放大负型阻剂641

9-9 KrF 248奈米化学放大正型阻剂643

9-10 KrF 248奈米化学放大负型阻剂646

9-11 ArF 193奈米化学放大正型阻剂648

9-12 ArF 193奈米化学放大负型阻剂653

9-13 F2157与EUV 13奈米化学放大正型阻剂653

9-14化学放大型阻剂环境安定性相关议题662

9-15化学放大型阻剂增强抗电浆蚀刻性相关议题670

9-16化学放大型阻剂之质子酸相关议题671

9-17阻剂之逸气与防治方法相关议题673

9-18化学放大型阻剂（CAR）其他相关议题675

9-19无机阻剂676

9-20特殊阻剂677

9-21阻剂显影特性相关参数680

9-22溶剂与非结晶高分子之溶解理论684

9-23微影整体模糊686

9-24传统（非化学放大）与化学放大型阻剂之品质需求686

第十章 解像度增进技术689

10-1遮板偏轴发光689

10-2无遮板偏轴发光710

10-3光瞳滤波711

10-4聚焦宽容度增强照射715

10-5双图罩720

10-6应用偏轴发光之暗场微影与单光束成像722

10-7光学邻近效应724

10-8图罩偏差增大因子729

10-9光学邻近效应修正方法731

10-10电子束邻近效应修正744

10-11电子束微影时之电荷效应与电荷消散749

10-12表层成像753

10-13接触孔或隙之收缩制程762

10-14抗反射涂布762

10-15多层阻剂系统765

10-16金属浮离（Metal Lift-Off）767

10-17影像反转（Imaging Reversal，IR）767

10-18双照射、双成型与五成型768

10-19其他制程769

10-20光学微影之迷思与误解769

第十一章 铜互连线775

11-1电阻电容延迟时间775

11-2金属导线性质777

11-3扩散781

11-4金属原子（正离子）之迁移784

11-5矽在金属中之溶解度794

11-6电子与电洞之漂动率794

11-7介电材、介电常数、介电强度、电容796

11-8可极化系数802

11-9低介材809

11-10超低介材812

11-11阻障层、铜种晶层与帽层材质需求819

11-12阻障层、铜种晶层与帽层之制备826

11-13互连线铜之制备829

11-14铜之电浆蚀刻846

11-15镶嵌技术847

11-16低介材、阻障层、铜种晶层、帽层、铜互连线之制备综合评述852

11-17铜镶嵌制程整合相关议题854

11-18银连线860

11-19铜镶嵌制程未来趋势归纳863

第十二章 化学机械研磨867

12-1为何使用化学机械研磨867

12-2基础理论公式—普瑞斯顿公式868

12-3研磨浆869

12-4研磨垫、整面垫与研磨垫调护片877

12-5研磨产生之相关缺陷880

12-6全面平坦化方法882

12-7重要参数891

12-8碟陷与侵蚀893

12-9重要模拟模型894

12-10整面与预清洁901

12-11化学机械研磨后清洁902

12-12平坦化技术研发方向与目标904

第十三章 电浆蚀刻907

13-1电子回转半径907

13-2电场主要对电子作功907

13-3电浆中电子之温度909

13-4离子回转半径远大于电子911

13-5外加磁场与电子之振荡913

13-6电浆基本性质914

13-7直流电浆蚀刻系统917

13-8交流直接耦合电浆蚀刻920

13-9交流电容性耦合电浆蚀刻921

13-10电浆蚀刻主要机制928

13-11电浆蚀刻主要效应935

13-12电浆蚀刻主要仪器950

13-13其他蚀刻仪器968

13-14电浆蚀刻机制排序969

13-15电浆蚀刻终点侦测970

13-16电浆蚀刻电脑模拟972

13-17电浆蚀刻未来重要议题973

第十四章 微影模拟975

14-1微影制程电脑模拟软体975

14-2电向量E与电向分量P、5975

14-3光学微影模拟数学模型978

14-4照后烤模拟模型982

14-5化学放大型阻剂模拟模型984

14-6阻剂显影模型985

14-7显影模型综评992

14-8模拟应用之有限性993