集成电路设计

目录
第1章 集成电路设计概述
1.1 集成电路的发展
1.2 集成电路设计流程及设计环境
1.3 集成电路制造途径
1.4 集成电路设计的知识范围
思考题
第2章 集成电路材料、结构与理论
2.1 了解集成电路材料
2.1.1 硅
2.1.2 砷化镓
2.1.3 磷化铟
2.1.4 绝缘材料
2.1.5 金属材料
2.1.6 多晶硅
2.1.7 材料系统
2.2 半导体基础知识
2.2.1 半导体的晶体结构
2.2.2 本征半导体与杂质半导体
2.3 PN结与结型二极管
2.3.1 PN结的扩散与漂移
2.3.2 PN结型二极管
2.3.3 肖特基结二极管
2.3.4 欧姆型接触
2.4 双极型晶体管基本结构与工作原理
2.4.1 双极型晶体管的基本结构
2.4.2 双极型晶体管的工作原理
2.5 MOS晶体管的基本结构与工作原理
2.5.1 MOS晶体管的基本结构
2.5.2 MOS晶体管的工作原理
2.5.3 MOS晶体管的伏安特性
思考题
本章参考文献
第3章 集成电路基本工艺
3.1 外延生长
3.2 掩膜版的制造
3.3 光刻原理与流程
3.3.1 光刻步骤
3.3.2 曝光方式
3.4 氧化
3.5 淀积与刻蚀
3.6 掺杂原理与工艺
思考题
本章参考文献
第4章 集成电路器件工艺
4.1 双极型集成电路的基本制造工艺
4.1.1 双极型硅工艺
4.1.2 HBT工艺
4.2 MESFET和HEMT工艺
4.2.1 MESFET工艺
4.2.2 HEMT工艺
4.3 MOS和相关的VLSI工艺
4.3.1 PMOS工艺
4.3.2 NMOS工艺
4.3.3 CMOS工艺
4.4 BiCMOS工艺
思考题
本章参考文献
第5章 MOS场效应管的特性
5.1 MOS场效应管
5.1.1 MOS管伏安特性的推导
5.1.2 MOS电容的组成
5.1.3 MOS电容的计算
5.2 MOS管的阈值电压V〓
5.3 体效应
5.4 MOSFET的温度特性
5.5 MOSFET的噪声
5.6 MOSFET尺寸按比例缩小
5.7 MOS器件的二阶效应
5.7.1 L和W的变化
5.7.2 迁移率的退化
5.7.3 沟道长度的调制
5.7.4 短沟道效应引起的门限电压的变化
5.7.5 狭沟道效应引起的门限电压的变化
思考题
本章参考文献
第6章 集成电路器件及SPICE模型
6.1 无源器件结构及模型
6.1.1 互连线
6.1.2 电阻
6.1.3 电容
6.1.4 电感
6.1.5 分布参数元件
6.2 二极管电流方程及SPICE模型
6.2.1 二极管的电路模型
6.2.2 二极管的噪声模型
6.3 双极型晶体管电流方程及SPICE模型
6.3.1 双极型晶体管的EM模型
6.3.2 双极型晶体管的GP模型
6.4 结型场效应JFET(NJF/PJF)模型
6.5 MESFET(NMF/PMF)模型(SPICE3.x)
6.6 MOS管电流方程及SPICE模型
6.7 SPICE数模混合仿真程序的设计流程及方法
6.7.1 采用SPICE的电路设计流程
6.7.2 电路元件的SPICE输入语句格式
6.7.3 电路特性分析语句
6.7.4 电路特性控制语句
6.7.5 SPICE电路输入文件举例
思考题
本章参考文献
第7章 集成电路版图设计
7.1 工艺流程的定义
7.2 版图几何设计规则
7.3 图元
7.4 电学设计规则
7.5 布线规则
7.6 版图设计
7.7 版图验证
7.8 版图数据提交
思考题
本章参考文献
第8章 模拟集成电路基本单元
8.1 电流源电路设计
8.1.1 双极型镜像电流源
8.1.2 MOS电流镜
8.2 基准电压源设计
8.2.1 双极型三管能隙基准源
8.2.2 MOS基准电压源
8.3 单端反相放大器电路设计
8.3.1 基本放大电路
8.3.2 改进的CMOS推挽放大器
8.4 差分放大器电路设计
8.4.1 BJT差分放大器
8.4.2 MOS差分放大器
8.5 运算放大器电路
8.5.1 性能参数
8.5.2 套筒式共源共栅运放
8.5.3 折叠式共源共栅运放
8.5.4 两级运放
8.6 振荡器
8.6.1 多谐振荡器
8.6.2 环形振荡器
8.7 D/A与A/D转换
8.7.1 数模转换(D/A)
8.7.2 模数转换(A/D)
思考题
本章参考文献
第9章 数字集成电路基本单元与版图
9.1 TTL基本电路
9.1.1 TTL反相器
9.1.2 TTL与非门
9.1.3 TTL或非门
9.2 CMOS基本门电路及版图实现
9.2.1 CMOS反相器
9.2.2 CMOS与非门和或非门
9.2.3 CMOS传输门和开关逻辑
9.2.4 三态门
9.2.5 驱动电路
9.3 数字电路标准单元库设计
9.3.1 基本原理
9.3.2 库单元设计
9.4 焊盘输入/输出单元
9.4.1 输入单元
9.4.2 输出单元
9.4.3 输入/输出双向三态单元(I/O PAD)
9.5 了解CMOS存储器
9.5.1 动态随机存储器(DRAM)
9.5.2 静态随机存储器(SRAM)
9.5.3 闪存
思考题
本章参考文献
第10章 数字VLSI系统设计基础
10.1 HDL语言简介
10.1.1 VerilogHDL语言介绍
10.1.2 硬件描述语言VHDL
10.2 数字系统结构设计
10.2.1 主要设计方法
10.2.2 设计流程中的重点问题
10.3 逻辑综合
10.3.1 逻辑综合的流程
10.3.2 Verilog HDL与逻辑综合
10.4 数字系统的FPGA/CPLD硬件验证
10.4.1 GA概述
10.4.2 PED概述
10.4.3 现场可编程门阵列(FPGA)
10.4.4 PLD的开发
10.5 自动布局布线
思考题
本章参考文献
第11章 集成电路的测试和封装
11.1 集成电路在芯片测试技术
11.2 集成电路封装形式与工艺流程
11.3 芯片键合
11.4 高速芯片封装
11.5 混合集成与微组装技术
11.6 数字集成电路测试方法
11.6.1 可测试性的重要性
11.6.2 测试基础
11.6.3 可测试性设计
思考题
本章参考文献
第12章 集成电路发展展望
12.1 先进集成电路工艺展望
12.2 SoC、SoPC、IP和嵌入式系统概念
12.2.1 SoC、SoPC和IP的概念
12.2.2 嵌入式系统概念
12.3 SoC发展的新增长点：生物芯片和微机电系统
思考题
本章参考文献