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內容簡介

　　集成電路（IC）版圖設計是一個非常新的領域，雖然掩模設計已經(jīng)有30多年的歷史，但直到最近才成為一種職業(yè)。人們希望從事這個職業(yè)，包括大學畢業(yè)生和一些希望轉行的人們，他們需要了解一些非常復雜的原理。同樣地，一些富有經(jīng)驗的版圖工程師也發(fā)現(xiàn)當代IC工藝的復雜性要求他們進一步了解這些基礎知識。版圖設計不是一個孤立的設計環(huán)節(jié)，它與一系列的技術相關聯(lián)。本書從基本半導體理論開始介紹，進而闡述了在現(xiàn)代半導體技術中基本器件的發(fā)展，為讀者提供了IC版圖設計的方法與技術。本書的一個突出特點是：在介紹版圖設計的同時說明了為什么要這樣設計，使讀者知其然，知其所以然。本書內容的重點是版圖設計的基礎知識，對于新入行的從業(yè)者，這是一個良好的開端；對于有經(jīng)驗的設計者，則可作為對設計經(jīng)驗的回味和思考。

作者簡介

　　Christopher Saint現(xiàn)擔任IBM West Coast Physical Design Group的經(jīng)理，他曾經(jīng)擔任過Commquest GSM、AMPS和CDMA芯片組的版圖設計首席工程師，曾在Analog Devices，LSI Logic以及GEC/Plessey半導體版圖設計公司任職多年。

圖書目錄

第1章電路基礎理論1

1.1內容提要1
1.2引言1
1.3基本電路回顧2
1.3.1同性相斥，異性相吸2
1.3.2基本單位3
1.3.3串聯(lián)公式4
1.3.4并聯(lián)公式4
1.3.5歐姆定律4
1.3.6基爾霍夫定律5
1.3.7電路單元符號7
1.4導體、絕緣體和半導體8
1.5半導體材料9
1.5.1N型材料11
1.5.2P型材料12
1.6PN結13
1.6.1勢壘13
1.6.2通過勢壘的電流14
1.6.3二極管16
1.6.4二極管應用17
1.7半導體開關18
1.7.1一個燈開關的例子18
1.8場效應19
1.8.1場效應晶體管21
1.9開關隔離22
1.10增強型器件和耗盡型器件24
1.11互補型開關26
1.12N阱和襯底接觸27
1.13邏輯電路27
1.13.1用電壓表示邏輯狀態(tài)28
1.13.2CMOS邏輯電路28
1.13.3與非門31
1.13.4或非門31
結束語33
本章學過的內容34
應用練習34

第2章硅加工工藝39

2.1內容提要39
2.2引言39
2.3集成電路版圖40
2.3.1基本矩形41
2.4硅晶圓制造42
2.5摻雜45
2.5.1離子注入46
2.5.2擴散46
2.6生長材料層47
2.6.1外延47
2.6.2化學氣相沉積48
2.6.3氧化層生長50
2.6.4濺射50
2.6.5蒸發(fā)50
2.7去除材料層51
2.8光刻51
2.9芯片制造53
2.9.1下凹圖形的加工53
2.9.2凸起圖形的加工55
2.9.3平坦化57
2.9.4作為掩模的二氧化硅57
2.10自對準硅柵58
結束語61
本章學過的內容62

第3章 CMOS版圖93

3.1內容提要93
3.2引言93
3.3器件尺寸設計94
3.3.1SPICE94
3.3.2大尺寸器件的設計97
3.4源漏區(qū)共用102
3.5器件連接技術105
3.6緊湊型版圖108
3.7棒狀圖109
3.8阱連接和襯底連接115
3.8.1阱連接布局117
3.9天線效應119
3.10多晶硅引線122
3.11圖形關系123
結束語125
本章學過的內容125
應用練習125

第4章電阻129

4.1內容提要129
4.2引言129
4.3電阻概述130
4.4電阻的測量131
4.4.1寬度和長度131
4.4.2方塊的概念132
4.4.3每方歐姆135
4.5多晶硅電阻公式139
4.5.1基本電阻器版圖140
4.5.2接觸電阻142
4.5.3改變體材料151
4.6實際電阻分析155
4.6.1接觸區(qū)誤差155
4.6.2體區(qū)誤差155
4.6.3頭區(qū)誤差156
4.6.4擴展電阻158
4.6.5總電阻方程161
4.7實際的最小電阻尺寸162
4.8特殊要求的電阻163
4.8.1大電阻低精度163
4.8.2小電阻高精度166
4.9設計的重要依據(jù)——電流密度166
4.10版圖誤差分析171
4.10.1電阻器誤差的來源171
4.10.2誤差要求171
4.11基本材料的復用172
4.12擴散電阻和多晶硅電阻的比較175
4.12.1雙層多晶硅176
4.12.2Bipolar/BiCMOS176
結束語176
本章學過的內容177
應用練習177

第5章電容183

5.1內容提要183
5.2引言183
5.3電容概述184
5.3.1電容器的特性184
5.4電容值計算187
5.4.1表面電容188
5.4.2邊緣電容189
5.5N阱電容器191
5.5.1寄生電容193
5.6金屬電容器194
5.6.1疊層金屬電容器195
5.6.2氮化物介質電容器195
結束語196
本章學過的內容196

第6章雙極型晶體管197

6.1內容提要197
6.2引言197
6.3工作原理198
6.3.1基本結構198
6.3.2NPN晶體管工作原理200
6.4縱向工藝203
6.4.1FET和NPN晶體管的開關特性比較203
6.4.2層的結構204
6.5NPN管的寄生效應206
6.6PNP晶體管207
6.6.1橫向PNP管207
6.7雙極型晶體管版圖與CMOS版圖的區(qū)別209
6.7.1設計規(guī)則的數(shù)量209
6.7.2黑匣子式的布局211
結束語211
本章學過的內容212

第7章二極管213

7.1內容提要213
7.2引言213
7.3二極管的種類213
7.3.1基本二極管214
7.3.2由雙極型晶體管構造的二極管214
7.3.3變容二極管217
7.4ESD保護218
7.5特殊版圖結構222
7.5.1圓形版圖222
7.5.2梳狀結構二極管版圖223
結束語223
本章學過的內容224

第8章電感225

8.1內容提要225
8.2引言225
8.3基本電感226
8.4傳輸線228
8.4.1直線特性228
8.4.2拐角特征化229
8.5螺旋電感231
8.6電感品質因子232
8.7疊層電感232
8.7.1射頻扼流圈234
8.8鄰近效應236
結束語237
本章學過的內容238

術語239

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