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第1章 绪论1

1.1 集成电路的基本概念1

1.1.1 集成电路的定义2

1.1.2 集成电路的发展史2

1.1.3 集成电路的分类4

1.2 集成电路的设计与制造流程5

1.2.1 集成电路的设计流程6

1.2.2 集成电路制造的基本步骤7

1.2.3 集成电路工艺技术水平衡量指标9

1.3 集成电路的发展趋势10

1.3.1 国际集成电路的发展趋势10

1.3.2 我国集成电路的发展15

复习题17

参考文献17

第2章 集成电路制造19

2.1 集成电路制造的基本要素19

2.1.1 集成电路制造的基本要求19

2.1.2 标准生产线的几大要素20

2.2 主要制造工艺22

2.2.1 集成电路制造的基本流程22

2.2.2 制造集成电路的材料24

2.2.3 硅片制备30

2.2.4 氧化33

2.2.5 淀积41

2.2.6 光刻46

2.2.7 刻蚀53

2.2.8 离子注入58

2.3 CMOS工艺流程62

2.3.1 基本工艺流程62

2.3.2 闩锁效应及其预防措施65

复习题66

参考文献67

第3章 MOSFET68

3.1 MOSFET的结构与特性68

3.1.1 MOSFET结构68

3.1.2 MOSFET电流-电压特性69

3.1.3 MOSFET开关特性75

3.2 短沟道效应78

3.2.1 载流子速率饱和及其影响79

3.2.2 阈值电压的短沟道效应81

3.2.3 迁移率退化效应83

3.3 按比例缩小理论85

3.4 MOSFET电容88

3.5 MOS器件小信号模型89

3.6 MOS器件SPICE模型90

3.6.1 LEVEL 1模型90

3.6.2 LEVEL 2模型92

3.6.3 LEVEL 3模型93

复习题94

参考文献95

第4章 基本数字集成电路96

4.1 CMOS反相器96

4.1.1 CMOS反相器结构与工作原理96

4.1.2 静态特性97

4.1.3 动态特性100

4.1.4 功耗103

4.1.5 CMOS环形振荡电路104

4.2 典型组合逻辑电路105

4.2.1 带耗尽型NMOS负载的MOS逻辑电路105

4.2.2 CMOS逻辑电路110

4.2.3 CMOS传输门114

4.3 典型CMOS时序逻辑电路115

4.3.1 RS锁存器116

4.3.2 D锁存器和边沿触发器117

4.3.3 施密特触发器119

4.4 扇入扇出120

4.5 互联线电容与延迟123

4.6 存储器125

4.6.1 存储器的结构与ROM阵列126

4.6.2 静态存储器SRAM127

4.6.3 动态存储器DRAM129

复习题131

参考文献133

第5章 模拟集成电路基础134

5.1 模拟集成电路种类及应用134

5.1.1 运算放大器135

5.1.2 A/D、D/A转换器136

5.1.3 RF集成电路146

5.1.4 功率集成电路148

5.2 单管放大电路152

5.2.1 共源极放大器153

5.2.2 共射极放大器159

5.2.3 共漏极放大器（源随器）161

5.2.4 共集电极放大器（射随器）163

5.2.5 共栅极放大器164

5.2.6 共基极放大器167

5.3 多管放大电路168

5.3.1 BJT组合放大器168

5.3.2 MOS串级放大电路170

5.3.3 差分放大器173

5.4 电流源和电压基准源182

5.4.1 电流源182

5.4.2 电压基准源185

5.5 典型运算放大器191

5.6 模拟集成电路基本设计步骤192

复习题194

参考文献198

第6章 超大规模集成电路设计简介199

6.1 超大规模集成电路设计内容199

6.2 VLSI设计方法和需求分析200

6.2.1 门阵列设计201

6.2.2 标准单元设计203

6.2.3 全定制设计205

6.3 VLSI设计实现策略207

6.4 VLSI设计挑战210

6.4.1 集成度不断增加210

6.4.2 工艺线宽的缩小213

6.4.3 集成电路的生产成本214

6.4.4 成品率与缺陷产品215

复习题219

参考文献219

第7章 VLSI的EDA设计方法220

7.1 EDA历史与发展220

7.2 VHDL与Verilog-HDL220

7.2.1 硬件描述语言220

7.2.2 VHDL与Verilog-HDL220

7.3 设计工具221

7.3.1 仿真工具225

7.3.2 综合工具227

7.3.3 布局布线工具235

7.3.4 其他工具236

复习题240

参考文献241

第8章 集成电路版图设计242

8.1 版图设计规则242

8.1.1 版图设计规则分类243

8.1.2 版图设计规则举例243

8.2 全定制版图设计250

8.3 自动布局布线253

8.4 版图验证272

复习题278

参考文献278

第9章 测试技术279

9.1 芯片测试意义279

9.2 芯片测试过程281

9.2.1 测试过程简介281

9.2.2 主要测试方法287

9.3 可测性设计299

9.3.1 故障模型300

9.3.2 边界扫描测试技术303

9.3.3 内建自测试技术305

复习题306

参考文献306

第10章 集成电路封装308

10.1 集成电路封装概述308

10.1.1 封装的含义308

10.1.2 封装的功能308

10.1.3 封装工程309

10.1.4 封装分类310

10.1.5 集成电路封装的发展历程313

10.2 传统封装316

10.2.1 三种封装形式316

10.2.2 传统封装技术317

10.3 新型封装技术322

10.3.1 焊球阵列封装322

10.3.2 芯片级封装323

10.3.3 3D封装324

10.3.4 系统封装325

10.3.5 多芯片模块组装技术325

10.3.6 倒装芯片焊接技术326

10.4 总结与展望328

复习题329

参考文献330