超大規模積體電路系統導論——邏輯、電路與系統設計

圖書內容

本書對超大規模積體電路與系統的分析與設計進行了全面介紹。從電路與版圖設計基礎知識出發，再逐步深入，對超大規模積體電路設計進行了詳盡闡述。本書由淺入深，理論聯繫實際，同時提供了大量的圖表和設計實例。全書共16章。第1章至第6章主要介紹層次化IC設計、標準CMOS邏輯設計、金屬氧化物半導體（MOS）電晶體的物理學原理、器件製造、物理版圖、電路仿真、功耗和低功耗設計規則及技巧。第7章至第9章介紹了靜態邏輯和動態邏輯以及時序邏輯。第10章至第16章以及附錄部分關注系統設計，主要包括數據通路子系統設計、存儲器模組、設計方法和實現方式、互連線、電源分布與時鐘設計、輸入/輸出模組、ESD保護網路以及測試和可測性設計等內容。

目 錄

第1章 緒論

1.1 VLSI簡介

1.1.1 簡介

1.1.2 VLSI電路的基本特徵

1.1.3 VLSI電路設計中存在的

問題

1.1.4 VLSI經濟學

1.2 開關MOS電晶體

1.2.1 nMOS電晶體

1.2.2 pMOS電晶體

1.2.3 CMOS傳輸門

1.2.4 簡單開關邏輯設計

1.2.5 CMOS邏輯設計規則

1.3 VLSI設計與製造

1.3.1 設計技術

1.3.2 單元設計

1.3.3 CMOS工藝

1.3.4 CMOS版圖

1.3.5 版圖設計規則

1.4 數字系統的實現方法

1.4.1 未來趨勢

1.4.2 實現方式

1.5 小結

參考文獻

習題

第2章 MOS電晶體基礎

2.1 半導體基礎

2.1.1 本徵半導體

2.1.2 非本徵半導體

2.1.3 載流子輸運過程

2.2 pn結

2.2.1 pn結

2.2.2 金屬半導體結

2.3 MOS電晶體理論

2.3.1 MOS系統

2.3.2 MOS電晶體工作原理

2.3.3 MOS電晶體的IV特性

2.3.4 按比例縮小理論

2.4 MOS電晶體的高級特性

2.4.1 MOS電晶體的非理想特性

2.4.2 閾值電壓效應

2.4.3 泄漏電流

2.4.4 短溝道IV特性

2.4.5 溫度效應

2.4.6 MOS電晶體的限制

2.5 SPICE和建模

2.5.1 SPICE簡介

2.5.2 二極體模型

2.5.3 MOS電晶體模型

2.6 小結

參考文獻

習題

第3章 CMOS積體電路製造

3.1 基本工藝

3.1.1 熱氧化

3.1.2 摻雜工藝

3.1.3 光刻

3.1.4 薄膜去除

3.1.5 薄膜澱積

3.2 各種材料及其套用

3.2.1 絕緣體

3.2.2 半導體

3.2.3 導體

3.3 工藝集成

3.3.1 FEOL

3.3.2 BEOL

3.3.3 後端工藝

3.4 先進CMOS工藝和器件

3.4.1 先進CMOS工藝器件

3.4.2 先進CMOS工藝

3.5 小結

參考文獻

習題

第4章 版圖設計

4.1 版圖設計規則

4.1.1 版圖設計的基本概念

4.1.2 基本結構的版圖

4.1.3 高級版圖設計討論

4.1.4 相關CAD工具

4.2 CMOS閂鎖及其預防

4.2.1 CMOS閂鎖

4.2.2 閂鎖的預防

4.3 版圖設計

4.3.1 單元概念

4.3.2 基本版圖設計

4.4 複雜邏輯門的版圖設計方法

4.4.1 源/漏共享

4.4.2 歐拉路徑法

4.4.3 版圖設計小結

4.5 小結