集成電路版圖基礎(chǔ)：實(shí)用指南（翻譯版）

第1章 電路基礎(chǔ)理論1

1.1內(nèi)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(hào)7
1.4導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體8
1.5半導(dǎo)體材料9
1.5.1N型材料11
1.5.2P型材料12
1.6PN結(jié)13
1.6.1勢(shì)壘13
1.6.2通過(guò)勢(shì)壘的電流14
1.6.3二極管16
1.6.4二極管應(yīng)用17
1.7半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)18
1.7.1一個(gè)燈開(kāi)關(guān)的例子18
1.8場(chǎng)效應(yīng)19
1.8.1場(chǎng)效應(yīng)晶體管21
1.9開(kāi)關(guān)隔離22
1.10增強(qiáng)型器件和耗盡型器件24
1.11互補(bǔ)型開(kāi)關(guān)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(jié)束語(yǔ)33
本章學(xué)過(guò)的內(nèi)容34
應(yīng)用練習(xí)34

第2章 硅加工工藝39

2.1內(nèi)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(kuò)散46
2.6生長(zhǎng)材料層47
2.6.1外延47
2.6.2化學(xué)氣相沉積48
2.6.3氧化層生長(zhǎng)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(duì)準(zhǔn)硅柵58
結(jié)束語(yǔ)61
本章學(xué)過(guò)的內(nèi)容62

第3章 CMOS版圖93

3.1內(nèi)容提要93
3.2引言93
3.3器件尺寸設(shè)計(jì)94
3.3.1SPICE94
3.3.2大尺寸器件的設(shè)計(jì)97
3.4源漏區(qū)共用102
3.5器件連接技術(shù)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(yīng)119
3.10多晶硅引線122
3.11圖形關(guān)系123
結(jié)束語(yǔ)125
本章學(xué)過(guò)的內(nèi)容125
應(yīng)用練習(xí)125

第4章 電阻129

4.1內(nèi)容提要129
4.2引言129
4.3電阻概述130
4.4電阻的測(cè)量131
4.4.1寬度和長(zhǎng)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(shí)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(kuò)展電阻158
4.6.5總電阻方程161
4.7實(shí)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(shè)計(jì)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(lái)源171
4.10.2誤差要求171
4.11基本材料的復(fù)用172
4.12擴(kuò)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(jié)束語(yǔ)176
本章學(xué)過(guò)的內(nèi)容177
應(yīng)用練習(xí)177

第5章 電容183

5.1內(nèi)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(jì)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(zhì)電容器195
結(jié)束語(yǔ)196
本章學(xué)過(guò)的內(nèi)容196

第6章 雙極型晶體管197

6.1內(nèi)容提要197
6.2引言197
6.3工作原理198
6.3.1基本結(jié)構(gòu)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(kāi)關(guān)特性比較203
6.4.2層的結(jié)構(gòu)204
6.5NPN管的寄生效應(yīng)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(shè)計(jì)規(guī)則的數(shù)量209
6.7.2黑匣子式的布局211
結(jié)束語(yǔ)211
本章學(xué)過(guò)的內(nèi)容212

第7章 二極管213

7.1內(nèi)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(gòu)造的二極管214
7.3.3變?nèi)荻O管217
7.4ESD保護(hù)218
7.5特殊版圖結(jié)構(gòu)222
7.5.1圓形版圖222
7.5.2梳狀結(jié)構(gòu)二極管版圖223
結(jié)束語(yǔ)223
本章學(xué)過(guò)的內(nèi)容224

第8章 電感225

8.1內(nèi)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(zhì)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(yīng)236
結(jié)束語(yǔ)237
本章學(xué)過(guò)的內(nèi)容238

術(shù)語(yǔ)239

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