模擬電路版圖的藝術(第二版)

模擬電路版圖的藝術(第二版)

本書以實用和權威性的觀點全面論述了模擬積體電路版圖設計中所涉及的各種問題及目前的最新研究成果。書中介紹了半導體器件物理與工藝、失效機理等內容;基於模擬積體電路設計所採用的3種基本工藝:標準雙極工藝、CMOS矽柵工藝和BiCMOS工藝,重點探討了無源器件的設計與匹配性問題,二極體設計,雙極型電晶體和場效應電晶體的設計與套用,以及某些專門領域的內容,包括器件合併、保護環、焊盤製作、單層連線、ESD結構等;最後介紹了有關晶片版圖的布局布線知識。

圖書內容

本書以實用和權威性的觀點全面論述了模擬積體電路版圖設計中所涉及的各種問題及目前的最新研究成果。書中介紹了半導體器件物理與工藝、失效機理等內容;基於模擬積體電路設計所採用的3種基本工藝:標準雙極工藝、CMOS矽柵工藝和BiCMOS工藝,重點探討了無源器件的設計與匹配性問題,二極體設計,雙極型電晶體和場效應電晶體的設計與套用,以及某些專門領域的內容,包括器件合併、保護環、焊盤製作、單層連線、ESD結構等;最後介紹了有關晶片版圖的布局布線知識。

本書可作為相關專業高年級本科生和研究生教材,對於專業版圖設計人員也是一本極具價值的參考書。

目錄

第1章 器件物理 1

1.1 半導體 1

1.2 PN結 9

1.3 雙極型電晶體 16

1.4 MOS電晶體 20

1.5 JFET電晶體 25

1.6 小結 27

1.7 習題 28

第2章 半導體製造 30

2.1 矽製造 30

2.2 光刻技術 33

2.3 氧化物生長和去除 35

2.4 擴散和離子注入 41

2.5 矽澱積和刻蝕 46

2.6 金屬化 51

2.7 組裝 60

2.8 小結 64

2.9 習題 64

第3章 典型工藝 66

3.1 標準雙極工藝 66

3.2 多晶矽柵CMOS工藝 80

3.3 模擬BiCMOS 96

3.4 小結 110

3.5 習題 110

第4章 失效機制 113

4.1 電過應力 113

4.2 玷污 121

4.3 表面效應 125

4.4 寄生效應 139

4.5 小結 154

4.6 習題 155

第5章 電阻 157

5.1 電阻率和方塊電阻(薄層電阻) 157

5.2 電阻版圖 159

5.3 電阻變化 162

5.4 電阻的寄生效應 167

5.5 不同電阻類型的比較 170

5.6 調整電阻阻值 182

5.7 小結 191

5.8 習題 191

第6章 電容和電感 193

6.1 電容 193

6.2 電感 210

6.3 小結 215

6.4 習題 216

第7章 電阻和電容的匹配 218

7.1 失配的測量 218

7.2 失配的原因 220

7.3 器件匹配規則 253

7.4 小結 259

7.5 習題 259

第8章 雙極型電晶體 262

8.1 雙極型電晶體的工作原理 262

8.2 標準雙極型小信號電晶體 274

8.3 CMOS和BiCMOS工藝小信號雙極型電晶體 292

8.4 小結 306

8.5 習題 307

第9章 雙極型電晶體的套用 309

9.1 功率雙極型電晶體 309

9.2 雙極型電晶體匹配 327

9.3 雙極型電晶體匹配設計規則 340

9.4 小結 345

9.5 習題 345

第10章 二極體 349

10.1 標準雙極工藝二極體 349

10.2 CMOS和BiCMOS工藝二極體 363

10.3 匹配二極體 365

10.4 小結 368

10.5 習題 368

第11章 場效應電晶體 370

11.1 MOS電晶體的工作原理 371

11.2 構造CMOS電晶體 384

11.3 浮柵電晶體 402

11.4 JFET電晶體 408

11.5 小結 412

11.6 習題 412

第12章 MOS電晶體的套用 415

12.1 擴展電壓電晶體 415

12.2 功率MOS電晶體 423

12.3 MOS電晶體的匹配 440

12.4 MOS電晶體的匹配規則 454

12.5 小結 457

12.6 習題 457

第13章 一些專題 460

13.1 合併器件 460

13.2 保護環 469

13.3 單層互連 474

13.4 構建焊盤環 479

13.5 ESD結構 483

13.6 習題 496

第14章 組裝管芯 500

14.1 規劃管芯 500

14.2 布局 506

14.3 頂層互連 511

14.4 小結 520

14.5 習題 520

附錄A 縮寫辭彙表 523

附錄 B 立方晶體的米勒指數 527

附錄C 版圖規則實例 529

附錄D 數學推導 536

附錄E 版圖編輯軟體的出處 541

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