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集成電路版圖設計(第3版) 版權信息
- ISBN：9787301346044
- 條形碼：9787301346044 ; 978-7-301-34604-4
- 裝幀：平裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
集成電路版圖設計(第3版) 本書特色
本書采用通俗的語言分門別類地介紹集成電路版圖設計的常用器件，巧妙地將必需的理論講解和工藝實踐經驗相結合。
為了方便讀者應用，書中提供的實例來自兩個不同集成電路工藝廠商的不同特征尺寸的工藝庫。
本書給出了詳細的學時安排，包括理論學時和實驗學時。
集成電路版圖設計(第3版) 內容簡介
集成電路版圖是電路設計與集成電路工藝之間必不可少的環節。本書從半導體器件的理論基礎入手，在講授集成電路制造工藝的基礎上，分門別類地介紹了集成電路中常用器件電阻、電容和電感、二極管與外圍器件、雙極型晶體管、MOS晶體管的版圖設計，還講解了操作系統與Cadence軟件、集成電路版圖設計實例等內容。本書可作為高等院校微電子專業、集成電路設計專業的教材，也可作為集成電路設計、開發人員和版圖設計愛好者的閱讀和參考用書。
集成電路版圖設計(第3版) 目錄
目 錄
第1章 半導體器件理論基礎 1
1.1 半導體的電學特性 2
1.1.1 晶格結構與能帶 2
1.1.2 電子與空穴 4
1.1.3 半導體中的雜質 6
1.1.4 半導體的導電性 9
1.2 PN結 10
1.2.1 PN結的結構 10
1.2.2 PN結的電流電壓特性 11
1.2.3 PN結電容 14
1.3 雙極型晶體管簡介 14
1.3.1 雙極型晶體管的結構與
工作原理 15
1.3.2 雙極型晶體管的電流傳輸 16
1.3.3 雙極型晶體管的基本性能
參數 17
1.4 MOS晶體管簡介 19
1.4.1 MOS晶體管的結構與
工作原理 19
1.4.2 鰭式場效應晶體管 23
1.4.3 MOS晶體管的電流
電壓特性 24
1.4.4 MOS晶體管的電容 25
第2章 集成電路制造工藝 29
2.1 硅片制備 30
2.1.1 單晶硅制備 31
2.1.2 硅片的分類 32
2.2 外延工藝 33
2.2.1 概述 33
2.2.2 外延工藝的分類與用途 34
2.3 氧化工藝 35
2.3.1 二氧化硅薄膜概述 36
2.3.2 硅的熱氧化 38
2.4 摻雜工藝 40
2.4.1 擴散 40
2.4.2 離子注入 42
2.5 薄膜制備工藝 46
2.5.1 化學氣相淀積 46
2.5.2 物理氣相淀積 47
2.6 光刻技術 48
2.6.1 光刻工藝流程 48
2.6.2 光刻膠 51
2.7 刻蝕工藝 52
2.8 CMOS集成電路基本工藝流程 52
第3章 操作系統與Cadence軟件 56
3.1 UNIX操作系統 57
3.1.1 UNIX操作系統簡介 57
3.1.2 UNIX操作系統的常用操作 57
3.1.3 UNIX文件系統 58
3.1.4 UNIX文件系統常用工具 59
3.2 Linux操作系統 61
3.3 Ubuntu操作系統和CentOS 74
3.4 虛擬機 75
3.5 Cadence軟件 83
3.5.1 PDK安裝 84
3.5.2 電路圖建立 92
3.5.3 電路圖仿真 100
3.5.4 版圖設計規則 103
3.5.5 版圖編輯大師 106
3.5.6 版圖的建立與編輯 111
3.5.7 版圖驗證 123
3.5.8 Calibre nmDRC 124
3.5.9 Calibre nmLVS 130
3.5.10 Calibre PEX 135
第4章 電阻 144
4.1 概述 145
4.2 電阻率和方塊電阻 145
4.3 電阻的分類與版圖 146
4.3.1 多晶硅電阻 147
4.3.2 阱電阻 150
4.3.3 有源區(擴散區)電阻 151
4.3.4 金屬電阻 152
4.4 電阻設計依據 152
4.4.1 電阻變化 153
4.4.2 實際電阻分析 154
4.4.3 電阻設計依據 155
4.5 電阻匹配規則 155
第5章 電容和電感 160
5.1 電容 161
5.1.1 概述 161
5.1.2 電容的分類 163
5.1.3 電容的寄生效應 168
5.1.4 電容的匹配規則 169
5.2 電感 171
5.2.1 概述 172
5.2.2 電感的分類 172
5.2.3 電感的寄生效應 174
5.2.4 電感的設計準則 174
第6章 二極管與外圍器件 177
6.1 二極管 178
6.1.1 二極管的分類 178
6.1.2 ESD保護 181
6.1.3 二極管的匹配規則 184
6.2 外圍器件 186
6.2.1 壓焊塊 186
6.2.2 連線 189
6.2.3 保護環 192
第7章 雙極型晶體管 194
7.1 概述 195
7.2 發射極電流集邊效應 195
7.3 雙極型晶體管的分類與版圖 196
7.3.1 標準雙極型工藝NPN
晶體管 196
7.3.2 標準雙極型工藝襯底
PNP晶體管 199
7.3.3 標準雙極型工藝橫向
PNP晶體管 200
7.3.4 BiCMOS工藝晶體管 201
7.4 雙極型晶體管版圖的匹配規則 203
7.4.1 雙極型晶體管版圖的基本
設計規則 203
7.4.2 縱向晶體管版圖的
匹配規則 203
7.4.3 橫向晶體管版圖的
匹配規則 204
第8章 MOS晶體管 206
8.1 概述 207
8.2 MOS晶體管的版圖 208
8.3 MOS晶體管的版圖設計技巧 214
8.3.1 源漏共用 214
8.3.2 特殊尺寸MOS晶體管 219
8.3.3 襯底連接與阱連接 223
8.3.4 天線效應 224
8.4 棍棒圖 226
8.5 MOS晶體管的匹配規則 228
第9章 集成電路版圖設計實例 234
9.1 常用版圖設計技巧 235
9.2 數字版圖設計實例 237
9.2.1 反相器 237
9.2.2 與非門和或非門 239
9.2.3 傳輸門 243
9.2.4 三態反相器 244
9.2.5 多路選擇器 246
9.2.6 D觸發器 247
9.2.7 二分頻器 249
9.2.8 一位全加器 250
9.3 版圖設計前的注意事項 252
9.4 版圖設計中的注意事項 253
9.5 靜電保護電路版圖設計實例 254
9.5.1 輸入/輸出PAD靜電保護 254
9.5.2 限流電阻的畫法 257
9.5.3 電源靜電保護 257
9.5.4 二級ESD保護 258
9.6 運算放大器版圖設計實例 260
9.6.1 運放組件布局 260
9.6.2 輸入差分對版圖設計 261
9.6.3 偏置電流源版圖設計 264
9.6.4 有源負載管版圖設計 265
9.6.5 運算放大器總體版圖 266
9.7 帶隙基準源版圖設計實例 267
9.7.1 寄生PNP雙極型晶體管
版圖設計 267
9.7.2 對稱電阻版圖設計 269
9.7.3 帶隙基準源總體版圖 271
9.8 芯片總體設計 272
9.8.1 噪聲考慮 272
9.8.2 布局 273
參考文獻 275
第1章 半導體器件理論基礎 1
1.1 半導體的電學特性 2
1.1.1 晶格結構與能帶 2
1.1.2 電子與空穴 4
1.1.3 半導體中的雜質 6
1.1.4 半導體的導電性 9
1.2 PN結 10
1.2.1 PN結的結構 10
1.2.2 PN結的電流電壓特性 11
1.2.3 PN結電容 14
1.3 雙極型晶體管簡介 14
1.3.1 雙極型晶體管的結構與
工作原理 15
1.3.2 雙極型晶體管的電流傳輸 16
1.3.3 雙極型晶體管的基本性能
參數 17
1.4 MOS晶體管簡介 19
1.4.1 MOS晶體管的結構與
工作原理 19
1.4.2 鰭式場效應晶體管 23
1.4.3 MOS晶體管的電流
電壓特性 24
1.4.4 MOS晶體管的電容 25
第2章 集成電路制造工藝 29
2.1 硅片制備 30
2.1.1 單晶硅制備 31
2.1.2 硅片的分類 32
2.2 外延工藝 33
2.2.1 概述 33
2.2.2 外延工藝的分類與用途 34
2.3 氧化工藝 35
2.3.1 二氧化硅薄膜概述 36
2.3.2 硅的熱氧化 38
2.4 摻雜工藝 40
2.4.1 擴散 40
2.4.2 離子注入 42
2.5 薄膜制備工藝 46
2.5.1 化學氣相淀積 46
2.5.2 物理氣相淀積 47
2.6 光刻技術 48
2.6.1 光刻工藝流程 48
2.6.2 光刻膠 51
2.7 刻蝕工藝 52
2.8 CMOS集成電路基本工藝流程 52
第3章 操作系統與Cadence軟件 56
3.1 UNIX操作系統 57
3.1.1 UNIX操作系統簡介 57
3.1.2 UNIX操作系統的常用操作 57
3.1.3 UNIX文件系統 58
3.1.4 UNIX文件系統常用工具 59
3.2 Linux操作系統 61
3.3 Ubuntu操作系統和CentOS 74
3.4 虛擬機 75
3.5 Cadence軟件 83
3.5.1 PDK安裝 84
3.5.2 電路圖建立 92
3.5.3 電路圖仿真 100
3.5.4 版圖設計規則 103
3.5.5 版圖編輯大師 106
3.5.6 版圖的建立與編輯 111
3.5.7 版圖驗證 123
3.5.8 Calibre nmDRC 124
3.5.9 Calibre nmLVS 130
3.5.10 Calibre PEX 135
第4章 電阻 144
4.1 概述 145
4.2 電阻率和方塊電阻 145
4.3 電阻的分類與版圖 146
4.3.1 多晶硅電阻 147
4.3.2 阱電阻 150
4.3.3 有源區(擴散區)電阻 151
4.3.4 金屬電阻 152
4.4 電阻設計依據 152
4.4.1 電阻變化 153
4.4.2 實際電阻分析 154
4.4.3 電阻設計依據 155
4.5 電阻匹配規則 155
第5章 電容和電感 160
5.1 電容 161
5.1.1 概述 161
5.1.2 電容的分類 163
5.1.3 電容的寄生效應 168
5.1.4 電容的匹配規則 169
5.2 電感 171
5.2.1 概述 172
5.2.2 電感的分類 172
5.2.3 電感的寄生效應 174
5.2.4 電感的設計準則 174
第6章 二極管與外圍器件 177
6.1 二極管 178
6.1.1 二極管的分類 178
6.1.2 ESD保護 181
6.1.3 二極管的匹配規則 184
6.2 外圍器件 186
6.2.1 壓焊塊 186
6.2.2 連線 189
6.2.3 保護環 192
第7章 雙極型晶體管 194
7.1 概述 195
7.2 發射極電流集邊效應 195
7.3 雙極型晶體管的分類與版圖 196
7.3.1 標準雙極型工藝NPN
晶體管 196
7.3.2 標準雙極型工藝襯底
PNP晶體管 199
7.3.3 標準雙極型工藝橫向
PNP晶體管 200
7.3.4 BiCMOS工藝晶體管 201
7.4 雙極型晶體管版圖的匹配規則 203
7.4.1 雙極型晶體管版圖的基本
設計規則 203
7.4.2 縱向晶體管版圖的
匹配規則 203
7.4.3 橫向晶體管版圖的
匹配規則 204
第8章 MOS晶體管 206
8.1 概述 207
8.2 MOS晶體管的版圖 208
8.3 MOS晶體管的版圖設計技巧 214
8.3.1 源漏共用 214
8.3.2 特殊尺寸MOS晶體管 219
8.3.3 襯底連接與阱連接 223
8.3.4 天線效應 224
8.4 棍棒圖 226
8.5 MOS晶體管的匹配規則 228
第9章 集成電路版圖設計實例 234
9.1 常用版圖設計技巧 235
9.2 數字版圖設計實例 237
9.2.1 反相器 237
9.2.2 與非門和或非門 239
9.2.3 傳輸門 243
9.2.4 三態反相器 244
9.2.5 多路選擇器 246
9.2.6 D觸發器 247
9.2.7 二分頻器 249
9.2.8 一位全加器 250
9.3 版圖設計前的注意事項 252
9.4 版圖設計中的注意事項 253
9.5 靜電保護電路版圖設計實例 254
9.5.1 輸入/輸出PAD靜電保護 254
9.5.2 限流電阻的畫法 257
9.5.3 電源靜電保護 257
9.5.4 二級ESD保護 258
9.6 運算放大器版圖設計實例 260
9.6.1 運放組件布局 260
9.6.2 輸入差分對版圖設計 261
9.6.3 偏置電流源版圖設計 264
9.6.4 有源負載管版圖設計 265
9.6.5 運算放大器總體版圖 266
9.7 帶隙基準源版圖設計實例 267
9.7.1 寄生PNP雙極型晶體管
版圖設計 267
9.7.2 對稱電阻版圖設計 269
9.7.3 帶隙基準源總體版圖 271
9.8 芯片總體設計 272
9.8.1 噪聲考慮 272
9.8.2 布局 273
參考文獻 275
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集成電路版圖設計(第3版) 作者簡介
陸學斌
----------------------------
陸學斌，工學博士，副教授，湖州職業技術學院（曾執教于哈爾濱理工大學軟件與微電子學院），主要研究方向為集成電路設計、半導體材料等。近年來，在國內外學術期刊發表學術論文20余篇；主編出版教材四部；主持完成黑龍江省自然科學基金面上項目一項，主持完成黑龍江省教育科學十三五規劃課題一項，主持完成黑龍江省高等教育學會教研課題一項。
董長春
----------------------------
董長春，教授，金華高等研究院，主要研究方向模擬集成電路、傳感器接口ASIC、磁通門傳感器等。近年來，在國內外學術期刊發表學術論文10余篇，獲得專利3項。
韓天陸學斌
----------------------------
陸學斌，工學博士，副教授，湖州職業技術學院（曾執教于哈爾濱理工大學軟件與微電子學院），主要研究方向為集成電路設計、半導體材料等。近年來，在國內外學術期刊發表學術論文20余篇；主編出版教材四部；主持完成黑龍江省自然科學基金面上項目一項，主持完成黑龍江省教育科學十三五規劃課題一項，主持完成黑龍江省高等教育學會教研課題一項。
董長春
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董長春，教授，金華高等研究院，主要研究方向模擬集成電路、傳感器接口ASIC、磁通門傳感器等。近年來，在國內外學術期刊發表學術論文10余篇，獲得專利3項。
韓天
----------------------------
韓天，副教授，金華高等研究院，主要研究方向為微機械陀螺設計、微型平板熱管研究、人工智能與情感計算等。近年來，在國內外發表學術論文7篇，獲得專利7項。
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