集成电路版图基础

集成电路版图基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:清华大学出版社
作者:塞因特
出品人:
页数:258
译者:李伟华
出版时间:2006-10
价格:35.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787302133711
丛书系列:
图书标签:
  • IC
  • Analog-Layout
  • 集成电路
  • 版图设计
  • VLSI
  • IC设计
  • 半导体
  • 电子工程
  • EDA工具
  • 工艺规则
  • 物理设计
  • 版图基础
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具体描述

《集成电路版图基础:实用指南》(翻译版)的一个突出特点是:在介绍版图设计的同时说明了为什么要这样设计,使读者知其然,知其所以然。《集成电路版图基础:实用指南》(翻译版)内容的重点是版图设计的基础知识,对于新入行的从业者,这是一个良好的开端;对于有经验的设计者,则可作为对设计经验的回味和思考。

《微纳加工工艺导论:从硅晶圆到功能器件》 内容简介 本书全面系统地介绍了微纳加工领域的基础理论、核心工艺流程以及关键技术细节,旨在为电子工程、材料科学、物理学等相关专业的学生、研究人员及工程技术人员提供一本深入且实用的参考资料。全书结构严谨,内容涵盖了从材料准备到器件封装的完整链条,特别强调了现代集成电路制造和微机电系统(MEMS)制造中的关键技术。 第一部分:半导体材料与基础物理 本部分首先回顾了半导体物理的基础知识,重点阐述了硅作为主要材料的晶体结构、电子能带理论以及掺杂对材料电学性能的影响。随后,详细介绍了超高纯度单晶硅的生长技术,包括柴可拉斯基(CZ)法和区熔法(FZ),以及晶圆的制备过程,如切割、研磨、抛光和清洗技术。对晶圆表面形貌控制、缺陷分析以及先进衬底材料(如SOI、SiC、GaN等)的特性进行了深入探讨,为后续的薄膜沉积和图案化工艺奠定理论基础。 第二部分:薄膜沉积技术 薄膜是构成微纳器件功能层的基础。本部分深入剖析了干法和湿法两种主要的薄膜沉积技术。 在干法沉积方面,详细讲解了物理气相沉积(PVD),包括热蒸发、电子束蒸发和各种溅射技术(直流溅射、射频溅射、磁控溅射)。着重分析了薄膜的生长机制、应力控制、厚度均匀性及颗粒物控制。随后,对化学气相沉积(CVD)进行了系统介绍,涵盖了低压化学气相沉积(LPCVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)和原子层沉积(ALD)。特别是ALD技术,因其出色的厚度精确控制和优异的保形性,被单独辟章详述,包括其基本反应机理、周期控制和在先进存储器及逻辑器件中的应用。 在湿法沉积方面,阐述了化学湿法沉积(CBD)的原理和应用,尤其是在氧化物和硫化物薄膜制备中的优势与局限。 第三部分:图案化与刻蚀工艺 图案化是实现集成电路功能结构的关键步骤,涉及光刻、掩模制造和刻蚀三大核心技术。 光刻技术部分,从基础的胶体化学、光敏材料(光刻胶)的性能入手,详细介绍了i线、深紫外(DUV)光刻的工作原理。针对先进节点技术,重点讲解了极紫外光刻(EUV)的复杂光学系统、掩模版技术(反射式光学系统、相位掩模)以及光刻胶对极短波长光的响应特性。同时,也覆盖了辅助光刻技术,如电子束光刻(E-Beam Lithography)在掩模制造和纳米结构制造中的应用。 刻蚀技术是图案转移的最终步骤。本部分区分了干法刻蚀和湿法刻蚀。干法刻蚀是现代工艺的主流,详细介绍了反应离子刻蚀(RIE)、深反应离子刻蚀(DRIE,如Bosch工艺),以及等离子体化学的平衡控制。着重分析了刻蚀的选择性、各向异性、侧壁保护和微负载效应。湿法刻蚀则侧重于各向同性刻蚀的应用场景和化学试剂的选择。 第四部分:热处理与界面工程 器件性能的实现往往依赖于精确的材料热力学过程。本部分探讨了退火和离子注入等热处理技术。 热处理部分涵盖了快速热处理(RTP)、炉管退火等,重点分析了晶体缺陷修复、杂质激活和薄膜相变控制。 离子注入作为主要的掺杂手段,详细阐述了离子源设计、注入力度控制、深度剖面模拟及注入损伤的退火修复机制。此外,还包括了先进的退界面技术,如激光退火在超薄结区形成中的应用。 第五部分:互连技术与金属化 随着器件尺寸的缩小,金属互连线的电阻、电容和可靠性成为限制性能的主要因素。本部分专注于现代互连技术。 首先介绍了传统的铝互连工艺和其面临的电迁移、空洞化等可靠性问题。随后,深入讲解了大马士革(Damascene)工艺,这是铜互连技术的核心。详细阐述了原子层沉积/化学气相沉积介质层、铜的电镀过程(包括添加剂的作用)、以及用于去除多余铜的化学机械抛光(CMP)技术。CMP部分不仅涉及其基本原理,还包括了研磨液的配方、抛光垫的选择和去除速率的控制,以实现全局和平坦化。 第六部分:先进封装与测试 本部分将视野扩展至晶圆制造的终点——封装。涵盖了从晶圆减薄(Thinning)、背面处理(Backside Processing)到芯片键合(Bonding)的工艺。介绍了倒装芯片(Flip Chip)技术、引线键合以及先进的2.5D/3D集成技术(如硅通孔TSV的制造和填充)。最后,概述了晶圆级测试(Wafer Sort)的基础方法和关键参数提取。 本书内容翔实,配有大量工艺流程图、能带图和SEM/TEM截面图,力求将复杂的微纳加工过程以直观、清晰的方式呈现给读者。它不仅是理解集成电路制造原理的理论基石,也是指导微纳器件设计与工艺实践的实用手册。

作者简介

Christopher Saint现担任IBM West Coast Physical Design Group的经理,他曾经担任过Commquest GSM、AMPS和CDMA芯片组的版图设计首席工程师,曾在Analog Devices,LSI Logic以及GEC/Plessey半导体版图设计公司任职多年。

目录信息

读后感

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用户评价

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《集成电路版图基础》这本书,如同一位经验丰富的导师,带领我一步步揭开集成电路版图的神秘面纱。我之前对这个领域,总是感觉非常抽象和遥远,难以将其与我熟悉的电子元件联系起来。但这本书通过生动形象的描述,将那些微观的晶体管、复杂的布线,描绘得如同精巧的建筑蓝图。作者在讲解不同工艺制程对版图设计的影响时,使用了非常贴切的比喻,让我能够理解为什么在不同的制程下,版图的实现方式会存在差异。我特别被书中关于“多晶硅栅极”的章节所吸引,它不仅仅展示了栅极的几何形状,更深入分析了栅极的电容效应、栅漏效应,以及如何通过调整栅极的宽度和长度来优化栅极的控制能力和驱动能力。此外,书中对“接触孔”(contact)的设计讲解也让我受益匪浅,我才了解到,每一个接触孔的尺寸、形状以及与金属层之间的连接方式,都可能影响到信号的传输速度和可靠性。这本书让我明白了,集成电路版图设计,是将逻辑功能转化为物理实体的关键一步,每一个细节都至关重要。

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阅读《集成电路版图基础》的体验,就像在一次深入的探险。这本书带领我进入了芯片设计的微观世界,让我看到了那些原本只能在想象中存在的微小结构是如何被设计和构建出来的。作者的叙述方式非常吸引人,他并没有采用枯燥的理论堆砌,而是通过引导式的提问和富有挑战性的思考,激发读者主动去探索和学习。我尤其喜欢书中关于“寄生效应”的章节,过去我总是习惯性地忽略这些“小问题”,但这本书让我深刻认识到,在纳米尺度下,这些寄生效应对电路性能的影响是巨大的。作者详细分析了寄生电阻、寄生电容、串扰等问题,并提供了切实可行的版图设计策略来减缓这些影响。举例来说,在讲解多晶硅栅极的版图设计时,作者不仅描述了其形状和尺寸,还深入分析了它与源漏区、衬底之间的电容效应,以及如何通过调整栅极宽度和长度来优化栅极控制能力。此外,书中对“Latch-up”(闩锁效应)的讨论也让我警醒,它让我认识到,集成电路设计中,不仅要考虑电路的正常工作,更要防范那些可能导致器件永久性损坏的潜在风险。这本书让我明白,集成电路版图设计是一个需要细致入微、全面考虑的复杂过程,每一个微小的细节都至关重要。

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《集成电路版图基础》这本书,可以说是我在集成电路领域一次深刻的“触感”体验。在此之前,我总是觉得芯片内部是一个抽象的概念,但这本书让我能够“看到”并“触摸”到那些微小的结构。作者以一种非常直观的方式,将复杂的版图元素一一呈现,并解释了它们的功能和意义。我特别欣赏书中对“保护环”(guard ring)的讲解,它让我理解了如何通过特殊的版图设计来隔离噪声,保证电路的稳定工作。作者详细分析了保护环的结构、材料以及与衬底、电源、地之间的连接方式,并说明了它在抑制闩锁效应和提高抗噪声能力方面的作用。此外,书中对“寄生参数提取”的介绍也让我大开眼界,我才了解到,版图设计完成后,还需要进行一个重要的环节,那就是提取出隐藏在版图中的寄生电阻和寄生电容,并将它们加入到电路模型中进行仿真分析,以确保设计的正确性。这本书让我明白,集成电路版图设计是一个严谨的工程,每一个步骤都至关重要。

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《集成电路版图基础》这本书,可以说是一本“化繁为简”的杰作。在开始阅读之前,我对于集成电路版图设计这个领域,一直感到非常遥远且难以理解,充满了各种专业术语和复杂的图示,让我望而却步。然而,这本书恰恰打破了这种隔阂。作者非常巧妙地将那些原本晦涩难懂的概念,分解成一个个易于理解的单元。它从最基础的CMOS器件工作原理讲起,然后循序渐进地过渡到版图的基本构成元素,比如门电路、触发器等等。我特别欣赏作者在讲解过程中,所使用的类比和图示,它们非常贴切,能够帮助我快速抓住问题的核心。例如,在讲解互连线时,作者将它们比作城市中的道路网络,不同层级的金属线就像不同等级的公路,需要考虑流量、拥堵和连接效率,这个比喻让我一下子就理解了多层布线的复杂性和必要性。书中对“时钟树”的讲解也让我印象深刻,它不仅仅是简单地讲解如何连接时钟信号,更是深入分析了时钟信号的时序约束和抖动问题,以及如何通过精细的版图设计来优化时钟分布的均匀性。这本书让我明白,集成电路版图设计不仅仅是技术的堆砌,更是一种艺术,一种在有限空间内实现高效、可靠电路的艺术。

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我的阅读体验,《集成电路版图基础》这本书,真的是让我耳目一新。之前我对集成电路的理解,大多停留在理论层面,对于实际的版图设计,总觉得是一团迷雾。这本书就像一束光,照亮了这条道路。作者的叙述方式非常独特,他并不直接灌输知识,而是通过引导性的问题,让读者主动去思考和探索。我尤其喜欢书中关于“互连线”的讲解,它不仅仅是简单的连接,更是包含了信号的延迟、串扰、功耗等诸多方面的考量。作者详细分析了不同金属层、不同线宽、不同间距对信号传输的影响,以及如何通过合理的布线策略来优化芯片的整体性能。此外,书中对“面积约束”的讨论也让我印象深刻,我才了解到,在芯片设计中,面积是一个非常重要的指标,它直接关系到芯片的成本和功耗,而版图设计师需要在满足功能要求的前提下,最大程度地减小芯片的面积。这本书让我明白,集成电路版图设计是一个精打细算的艺术,每一个像素点的摆放都需要经过仔细权衡。

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我对《集成电路版图基础》的看法,可以用“意外的惊喜”来形容。我原本是抱着学习一些基本概念的目的来阅读的,但这本书的内容深度和广度远远超出了我的预期。它并没有停留在对版图符号的简单罗列,而是深入挖掘了每一个设计决策背后的考量。例如,在讲解逻辑门电路的版图实现时,作者不仅展示了标准的CMOS结构,还详细分析了不同实现方式的优劣,包括面积、速度和功耗的权衡。我尤其对书中关于“物理验证”的部分印象深刻,它让我意识到,版图设计远不止是将电路图“画”出来那么简单,后续的DRC(设计规则检查)、LVS(版图与电路图一致性检查)等环节,才是确保设计可行性和正确性的关键。作者通过大量的案例分析,生动地展示了违反设计规则可能带来的严重后果,以及如何通过精巧的版图布局来规避这些风险。书中对“信号完整性”的讨论也让我茅塞顿开,过去我总觉得这只是高速电路才会遇到的问题,但通过本书的学习,我才认识到,即使是在相对低速的电路中,不当的布线也可能引入噪声,影响信号的准确传输。作者提出的“串扰”、“地弹”等概念,以及相应的版图优化策略,都极具实用价值。读完这本书,我感觉自己对芯片内部的“世界”有了更清晰、更全面的认识,不再是模糊不清的想象,而是有条理、有逻辑的理解。

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《集成电路版图基础》这本书,为我打开了一扇通往集成电路设计新世界的大门。在阅读之前,我对“版图”这个词的理解仅仅停留在“画电路图”的层面,但这本书让我意识到,版图设计远比我想象的要复杂和精密得多。作者以一种非常易于理解的方式,将那些抽象的概念具象化,让我能够清晰地看到每一个晶体管、每一个互连线在硅片上的具体形态。我特别欣赏书中关于“设计流程”的介绍,它不仅仅是孤立地讲解版图绘制,而是将版图设计置于整个芯片设计流程中进行阐述,让我理解了版图设计是如何与前端逻辑设计、后端物理实现等环节紧密相连的。书中对“版图规则”的讲解也让我印象深刻,我才了解到,看似简单的图形,背后却蕴含着严格的工艺约束。作者通过大量的实例,展示了违反这些规则可能导致的失效,以及如何通过规范的版图布局来保证芯片的良率。例如,在讲解金属层的布线时,作者详细说明了金属层的厚度、宽度、间距等参数的要求,以及这些参数如何影响导电能力和抗电迁移能力。这本书让我对集成电路的物理实现有了更直观、更深入的理解,不再是模糊的概念,而是清晰的图像。

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这本《集成电路版图基础》真是让人眼前一亮,完全颠覆了我对这个领域的刻板印象。一开始我以为会是一本枯燥乏味、充斥着晦涩术语的教科书,但事实证明,我的担忧完全是多余的。作者以一种极其生动且富有启发性的方式,将复杂的集成电路版图设计过程娓娓道来。从最基础的晶体管结构,到复杂的互连线布局,每一个概念都通过形象的比喻和精妙的图示得到了清晰的阐释。我特别喜欢作者对“抽象”这个概念的讲解,它不仅仅是技术层面的概括,更是一种思维方式的引导,让我理解了为什么在版图设计中,我们需要不断地从宏观到微观进行层层递进的思考。书中对工艺制程的介绍也让我受益匪浅,以前总觉得制程参数只是冷冰冰的数字,但通过这本书,我才了解到它们是如何直接影响着芯片的性能、功耗和良率的,甚至小小一个接触孔的设计,都需要考虑复杂的物理化学过程。而且,作者并没有回避实际设计中的挑战,反而鼓励读者去思考“为什么”,比如为什么需要避免某些形状的布线,为什么特定的间距如此重要,这些问题都引导我更深入地去探索背后的原理。整本书读下来,我感觉自己仿佛亲身经历了一次芯片的设计流程,从蓝图的绘制到最终的“芯片诞生”,充满了成就感。这本书不单单传授知识,更重要的是培养了一种解决问题的能力和对集成电路设计的整体认知。

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这本《集成电路版图基础》真是一本“乾货满满”的书籍,它让我对集成电路版图设计的理解,从“一知半解”提升到了“豁然开朗”的境界。我之前总是觉得,版图设计就是把电路图画到纸上,但这本书让我明白,这背后蕴含着无数的学问和考量。作者在讲解每一个版图元素时,都不仅仅停留在“是什么”,更是深入探讨了“为什么”以及“如何做”。例如,在讲解N型和P型MOSFET的版图结构时,作者详细分析了阱区(well)、扩散区(diffusion)、栅极(gate)、源漏区(source/drain)等各个部分的几何形状和尺寸是如何决定的,以及它们与器件性能之间的关系。我尤其喜欢书中关于“功耗优化”的部分,它不仅仅是讲解如何降低动态功耗,更是深入分析了静态功耗的来源,以及如何通过版图设计来减小漏电流,例如阈值电压的调整和亚阈值漏电流的控制。书中还提到了“抗ESD”(静电放电)的设计,这让我意识到,在芯片设计中,不仅要考虑正常工作下的性能,更要考虑芯片在极端情况下的鲁棒性。这本书让我明白,集成电路版图设计是一个综合性的工程,需要平衡各种因素,并做出最佳的权衡。

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我对《集成电路版图基础》的评价是,它不仅仅是一本技术书籍,更是一本关于“思维方式”的书。作者在讲解版图设计时,始终贯穿着一种“问题导向”和“系统性”的思维。他并没有将版图设计拆解成孤立的技术点,而是从整体出发,强调了每一个版图设计决策对芯片整体性能、功耗和可靠性的影响。我特别喜欢书中关于“物理可制造性设计”(DFM)的理念,它让我认识到,优秀的版图设计不仅仅要满足电路功能的要求,更要考虑到芯片在实际制造过程中的可实现性。作者通过大量的案例,展示了如何通过精巧的版图布局来避免制造过程中的缺陷,提高芯片的良率。例如,在讲解“拐角效应”(corner effect)时,作者分析了在圆形或方形的拐角处,由于应力集中等原因,可能导致器件性能不稳定,并提出了通过使用圆角或斜角来减缓这种影响的版图设计策略。这本书让我明白,集成电路版图设计是一个充满挑战但又极具创造性的领域,它需要技术、艺术和工程的完美结合。

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很基础,适合我这种基础建设差的人。大部分看的懂

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