目 錄

第1章 半導(dǎo)體器件理論基礎(chǔ)1
1.1 半導(dǎo)體的電學(xué)特性2
1.1.1 晶格結(jié)構(gòu)與能帶2
1.1.2 電子與空穴4
1.1.3 半導(dǎo)體中的雜質(zhì)6
1.1.4 半導(dǎo)體的導(dǎo)電性9
1.2 PN結(jié)的結(jié)構(gòu)與特性10
1.2.1 PN結(jié)的結(jié)構(gòu)10
1.2.2 PN結(jié)的電壓電流特性11
1.2.3 PN結(jié)的電容14
1.3 MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管14
1.3.1 MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)與
工作原理15
1.3.2 MOS管的電流電壓特性19
1.3.3 MOS管的電容20
1.4 雙極型晶體管22
1.4.1 雙極型晶體管的結(jié)構(gòu)與
工作原理23
1.4.2 雙極型晶體管的電流傳輸24
1.4.3 雙極型晶體管的基本
性能參數(shù)26
本章小結(jié)27
第2章 集成電路制造工藝28
2.1 硅片制備29
2.1.1 單晶硅制備30
2.1.2 硅片的分類32
2.2 外延工藝32
2.2.1 概述32
2.2.2 外延工藝的分類與用途33
2.3 氧化工藝34
2.3.1 二氧化硅薄膜概述35
2.3.2 硅的熱氧化37
2.4 摻雜工藝39
2.4.1 擴(kuò)散39
2.4.2 離子注入41
2.5 薄膜制備工藝45
2.5.1 化學(xué)氣相淀積45
2.5.2 物理氣相淀積46
2.6 光刻技術(shù)47
2.6.1 光刻工藝流程47
2.6.2 光刻膠50
2.7 刻蝕工藝50
2.8 CMOS集成電路基本工藝流程51
本章小結(jié)53
第3章 操作系統(tǒng)與Cadence軟件55
3.1 UNIX操作系統(tǒng)56
3.1.1 UNIX操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介56
3.1.2 UNIX常用操作56
3.1.3 UNIX文件系統(tǒng)57
3.1.4 UNIX文件系統(tǒng)常用工具58
3.2 Linux操作系統(tǒng)60
3.3 虛擬機(jī)73
3.4 Cadence軟件81
3.4.1 Cadence軟件概述81
3.4.2 電路圖的建立82
3.4.3 版圖設(shè)計(jì)規(guī)則92
3.4.4 版圖編輯大師94
3.4.5 版圖的建立與編輯105
3.4.6 版圖驗(yàn)證114
3.4.7 Dracula DRC116
3.4.8 Dracula LVS122
本章小結(jié)128
第4章 電阻130
4.1 概述131
4.2 電阻率和方塊電阻131
4.3 電阻的分類與版圖132
4.3.1 多晶硅電阻133
4.3.2 阱電阻136
4.3.3 有源區(qū)電阻136
4.3.4 金屬電阻137
4.4 電阻設(shè)計(jì)依據(jù)138
4.4.1 電阻變化138
4.4.2 實(shí)際電阻分析139
4.4.3 電阻設(shè)計(jì)依據(jù)140
4.5 電阻匹配規(guī)則141
本章小結(jié)144
第5章 電容和電感145
5.1 電容146
5.1.1 概述146
5.1.2 電容的分類148
5.1.3 電容的寄生效應(yīng)152
5.1.4 電容匹配規(guī)則153
5.2 電感155
5.2.1 概述156
5.2.2 電感的分類157
5.2.3 電感的寄生效應(yīng)158
5.2.4 電感設(shè)計(jì)準(zhǔn)則158
本章小結(jié)159
第6章 二極管與外圍器件161
6.1 二極管162
6.1.1 二極管的分類162
6.1.2 ESD保護(hù)165
6.1.3 二極管匹配規(guī)則168
6.2 外圍器件169
6.2.1 壓焊塊(PAD)170
6.2.2 連線173
本章小結(jié)176
第7章 雙極型晶體管178
7.1 概述179
7.2 發(fā)射極電流集邊效應(yīng)179
7.3 雙極型晶體管的分類與版圖180
7.3.1 標(biāo)準(zhǔn)雙極型工藝NPN管180
7.3.2 標(biāo)準(zhǔn)雙極型工藝襯底
PNP管183
7.3.3 標(biāo)準(zhǔn)雙極型工藝橫向
PNP管184
7.3.4 BiCMOS工藝晶體管185
7.4 雙極型晶體管版圖匹配規(guī)則187
7.4.1 雙極型晶體管版圖基本
設(shè)計(jì)規(guī)則187
7.4.2 縱向晶體管設(shè)計(jì)規(guī)則187
7.4.3 橫向晶體管設(shè)計(jì)規(guī)則189
本章小結(jié)189
第8章 MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管191
8.1 概述192
8.2 MOS管的版圖193
8.3 MOS晶體管版圖設(shè)計(jì)技巧199
8.3.1 源漏共用199
8.3.2 特殊尺寸MOS管204
8.3.3 襯底連接與阱連接208
8.3.4 天線效應(yīng)210
8.4 棍棒圖211
8.5 MOS管的匹配規(guī)則213
本章小結(jié)218
第9章 集成電路版圖設(shè)計(jì)實(shí)例220
9.1 常用版圖設(shè)計(jì)技巧221
9.2 數(shù)字版圖設(shè)計(jì)實(shí)例222
9.2.1 反相器223
9.2.2 與非門和或非門225
9.2.3 傳輸門227
9.2.4 三態(tài)反相器228
9.2.5 多路選擇器228
9.2.6 D觸發(fā)器229
9.2.7 二分頻器230
9.2.8 一位全加器231
9.3 版圖設(shè)計(jì)前注意事項(xiàng)232
9.4 版圖設(shè)計(jì)中注意事項(xiàng)234
9.5 靜電保護(hù)電路版圖設(shè)計(jì)實(shí)例234
9.5.1 輸入輸出PAD靜電保護(hù)234
9.5.2 限流電阻的畫法237
9.5.3 電源靜電保護(hù)237
9.5.4 二級(jí)保護(hù)238
9.6 運(yùn)算放大器版圖設(shè)計(jì)實(shí)例240
9.6.1 運(yùn)放組件布局240
9.6.2 輸入差分對(duì)版圖設(shè)計(jì)241
9.6.3 偏置電流源版圖設(shè)計(jì)244
9.6.4 有源負(fù)載管版圖設(shè)計(jì)245

9.6.5 運(yùn)算放大器總體版圖246
9.7 帶隙基準(zhǔn)源版圖設(shè)計(jì)實(shí)例247
9.7.1 寄生PNP雙極型晶體管
版圖設(shè)計(jì)247
9.7.2 對(duì)稱電阻版圖設(shè)計(jì)249
9.7.3 帶隙基準(zhǔn)源總體版圖251
9.8 芯片總體設(shè)計(jì)252
9.8.1 噪聲考慮252
9.8.2 布局253
本章小結(jié)254
參考文獻(xiàn)255