- 电子工业出版社
- 9787121347399
- 1-8
- 295337
- 60266529-1
- 平塑
- 16开
- 2024-10
- 883
- 552
- 工学
- 电子信息类
- 电子信息、通信技术
- 本科 研究生及以上
作者简介
内容简介
本书以实用和权威性的观点全面论述了模拟集成电路版图设计中所涉及的各种问题及目前的研究成果。书中介绍了半导体器件物理与工艺、失效机理等内容；基于模拟集成电路设计所采用的三种基本工艺：标准双极工艺、多晶硅栅CMOS工艺和模拟BiCMOS工艺，重点探讨了无源器件的设计与匹配性问题，二极管设计，双极型晶体管和场效应晶体管的设计与应用，以及某些专门领域的内容，包括器件合并、保护环、焊盘制作、单层连接、ESD结构等；最后介绍了有关芯片版图的布局布线知识。
目录
目 录
第1章 器件物理 1
1.1 半导体 1
1.1.1 产生与复合 3
1.1.2 非本征（杂质）半导体 5
1.1.3 扩散和漂移 7
1.2 PN结 9
1.2.1 耗尽区 9
1.2.2 PN结二极管 11
1.2.3 肖特基二极管 13
1.2.4 齐纳二极管 14
1.2.5 欧姆接触 15
1.3 双极型晶体管 16
1.3.1 Beta 18
1.3.2 I-V特性 19
1.4 MOS晶体管 20
1.4.1 阈值电压 22
1.4.2 I-V特性 23
1.5 JFET晶体管 25
1.6 小结 27
1.7 习题 28
第2章 半导体制造 30
2.1 硅制造 30
2.1.1 晶体生长 30
2.1.2 晶圆制造 31
2.1.3 硅的晶体结构 32
2.2 光刻技术 33
2.2.1 光刻胶 33
2.2.2 光掩模和掩模版 34
2.2.3 光刻 35
2.3 氧化物生长和去除 35
2.3.1 氧化物生长和淀积 35
2.3.2 氧化物去除 37
2.3.3 氧化物生长和去除的其他
效应 38
2.3.4 硅的局部氧化（LOCOS） 40
2.4 扩散和离子注入 41
2.4.1 扩散 42
2.4.2 扩散的其他效应 43
2.4.3 离子注入 45
2.5 硅淀积和刻蚀 46
2.5.1 外延 47
2.5.2 多晶硅淀积 48
2.5.3 介质隔离 49
2.6 金属化 51
2.6.1 铝淀积及去除 52
2.6.2 难熔阻挡金属 53
2.6.3 硅化 55
2.6.4 夹层氧化物、夹层氮化物和
保护层 56
2.6.5 铜金属化 58
2.7 组装 60
2.7.1 安装与键合 61
2.7.2 封装 63
2.8 小结 64
2.9 习题 64
第3章 典型工艺 66
3.1 标准双极工艺 66
3.1.1 本征特性 66
3.1.2 制造顺序 67
3.1.3 可用器件 71
3.1.4 工艺扩展 77
3.2 多晶硅栅CMOS工艺 80
3.2.1 本质特征 81
3.2.2 制造顺序 81
3.2.3 可用器件 87
3.2.4 工艺扩展 92
3.3 模拟BiCMOS 96
3.3.1 本质特征 96
3.3.2 制造顺序 97
3.3.3 可用器件 102
3.3.4 工艺扩展 106
3.4 小结 110
3.5 习题 110
第4章 失效机制 113
4.1 电过应力 113
4.1.1 静电漏放（ESD） 113
4.1.2 电迁徙 115
4.1.3 介质击穿 117
4.1.4 天线效应 119
4.2 玷污 121
4.2.1 干法腐蚀 122
4.2.2 可动离子玷污 123
4.3 表面效应 125
4.3.1 热载流子注入 125
4.3.2 齐纳蠕变 128
4.3.3 雪崩诱发β衰减 130
4.3.4 负偏置温度不稳定性 131
4.3.5 寄生沟道和电荷分散 132
4.4 寄生效应 139
4.4.1 衬底去偏置 140
4.4.2 少子注入 143
4.4.3 衬底效应 153
4.5 小结 154
4.6 习题 155
第5章 电阻 157
5.1 电阻率和方块电阻（薄层
电阻） 157
5.2 电阻版图 159
5.3 电阻变化 162
5.3.1 工艺变化 162
5.3.2 温度变化 163
5.3.3 非线性 164
5.3.4 接触电阻 166
5.4 电阻的寄生效应 167
5.5 不同电阻类型的比较 170
5.5.1 基区电阻 170
5.5.2 发射区电阻 171
5.5.3 基区埋层电阻 172
5.5.4 高值薄层电阻 172
5.5.5 外延埋层电阻 175
5.5.6 金属电阻 176
5.5.7 多晶硅电阻 177
5.5.8 NSD和PSD电阻 179
5.5.9 N阱电阻 180
5.5.10 薄膜电阻 181
5.6 调整电阻阻值 182
5.6.1 调节电阻（Tweaking Resistor） 182
5.6.2 微调电阻 184
5.7 小结 191
5.8 习题 191
第6章 电容和电感 193
6.1 电容 193
6.1.1 电容的变化 198
6.1.2 电容的寄生效应 201
6.1.3 电容比较 202
6.2 电感 210
6.2.1 电感寄生效应 212
6.2.2 电感的制作 214
6.3 小结 215
6.4 习题 216
第7章 电阻和电容的匹配 218
7.1 失配的测量 218
7.2 失配的原因 220
7.2.1 随机变化 220
7.2.2 工艺偏差 223
7.2.3 互连寄生 224
7.2.4 版图移位 225
7.2.5 刻蚀速率的变化 227
7.2.6 光刻效应 229
7.2.7 扩散相互作用 230
7.2.8 氢化 231
7.2.9 机械应力和封装漂移 232
7.2.10 应力梯度 234
7.2.11 温度梯度和热电效应 242
7.2.12 静电影响 246
7.3 器件匹配规则 253
7.3.1 电阻匹配规则 253
7.3.2 电容匹配规则 256
7.4 小结 259
7.5 习题 259
第8章 双极型晶体管 262
8.1 双极型晶体管的工作原理 262
8.1.1 β值下降 263
8.1.2 雪崩击穿 264
8.1.3 热击穿和二次击穿 265
8.1.4 NPN晶体管的饱和状态 267
8.1.5 寄生PNP管的饱和态 270
8.1.6 双极晶体管的寄生效应 272
8.2 标准双极型小信号晶体管 274
8.2.1 标准双极型NPN晶体管 274
8.2.2 标准双极工艺衬底PNP
晶体管 279
8.2.3 标准双极型横向PNP
晶体管 282
8.2.4 高电压双极型晶体管 289
8.2.5 超β（Super-Beta）NPN
晶体管 291
8.3 CMOS和BiCMOS工艺小信号
双极型晶体管 292
8.3.1 CMOS工艺PNP晶体管 292
8.3.2 浅阱（Shallow-Well）
晶体管 295
8.3.3 模拟BiCMOS双极型
晶体管 297
8.3.4 高速双极型晶体管 299
8.3.5 多晶硅发射极晶体管 301
8.3.6 氧化隔离（Oxide-Isolated）
晶体管 302
8.3.7 锗硅晶体管 305__e
第1章 器件物理 1
1.1 半导体 1
1.1.1 产生与复合 3
1.1.2 非本征（杂质）半导体 5
1.1.3 扩散和漂移 7
1.2 PN结 9
1.2.1 耗尽区 9
1.2.2 PN结二极管 11
1.2.3 肖特基二极管 13
1.2.4 齐纳二极管 14
1.2.5 欧姆接触 15
1.3 双极型晶体管 16
1.3.1 Beta 18
1.3.2 I-V特性 19
1.4 MOS晶体管 20
1.4.1 阈值电压 22
1.4.2 I-V特性 23
1.5 JFET晶体管 25
1.6 小结 27
1.7 习题 28
第2章 半导体制造 30
2.1 硅制造 30
2.1.1 晶体生长 30
2.1.2 晶圆制造 31
2.1.3 硅的晶体结构 32
2.2 光刻技术 33
2.2.1 光刻胶 33
2.2.2 光掩模和掩模版 34
2.2.3 光刻 35
2.3 氧化物生长和去除 35
2.3.1 氧化物生长和淀积 35
2.3.2 氧化物去除 37
2.3.3 氧化物生长和去除的其他
效应 38
2.3.4 硅的局部氧化（LOCOS） 40
2.4 扩散和离子注入 41
2.4.1 扩散 42
2.4.2 扩散的其他效应 43
2.4.3 离子注入 45
2.5 硅淀积和刻蚀 46
2.5.1 外延 47
2.5.2 多晶硅淀积 48
2.5.3 介质隔离 49
2.6 金属化 51
2.6.1 铝淀积及去除 52
2.6.2 难熔阻挡金属 53
2.6.3 硅化 55
2.6.4 夹层氧化物、夹层氮化物和
保护层 56
2.6.5 铜金属化 58
2.7 组装 60
2.7.1 安装与键合 61
2.7.2 封装 63
2.8 小结 64
2.9 习题 64
第3章 典型工艺 66
3.1 标准双极工艺 66
3.1.1 本征特性 66
3.1.2 制造顺序 67
3.1.3 可用器件 71
3.1.4 工艺扩展 77
3.2 多晶硅栅CMOS工艺 80
3.2.1 本质特征 81
3.2.2 制造顺序 81
3.2.3 可用器件 87
3.2.4 工艺扩展 92
3.3 模拟BiCMOS 96
3.3.1 本质特征 96
3.3.2 制造顺序 97
3.3.3 可用器件 102
3.3.4 工艺扩展 106
3.4 小结 110
3.5 习题 110
第4章 失效机制 113
4.1 电过应力 113
4.1.1 静电漏放（ESD） 113
4.1.2 电迁徙 115
4.1.3 介质击穿 117
4.1.4 天线效应 119
4.2 玷污 121
4.2.1 干法腐蚀 122
4.2.2 可动离子玷污 123
4.3 表面效应 125
4.3.1 热载流子注入 125
4.3.2 齐纳蠕变 128
4.3.3 雪崩诱发β衰减 130
4.3.4 负偏置温度不稳定性 131
4.3.5 寄生沟道和电荷分散 132
4.4 寄生效应 139
4.4.1 衬底去偏置 140
4.4.2 少子注入 143
4.4.3 衬底效应 153
4.5 小结 154
4.6 习题 155
第5章 电阻 157
5.1 电阻率和方块电阻（薄层
电阻） 157
5.2 电阻版图 159
5.3 电阻变化 162
5.3.1 工艺变化 162
5.3.2 温度变化 163
5.3.3 非线性 164
5.3.4 接触电阻 166
5.4 电阻的寄生效应 167
5.5 不同电阻类型的比较 170
5.5.1 基区电阻 170
5.5.2 发射区电阻 171
5.5.3 基区埋层电阻 172
5.5.4 高值薄层电阻 172
5.5.5 外延埋层电阻 175
5.5.6 金属电阻 176
5.5.7 多晶硅电阻 177
5.5.8 NSD和PSD电阻 179
5.5.9 N阱电阻 180
5.5.10 薄膜电阻 181
5.6 调整电阻阻值 182
5.6.1 调节电阻（Tweaking Resistor） 182
5.6.2 微调电阻 184
5.7 小结 191
5.8 习题 191
第6章 电容和电感 193
6.1 电容 193
6.1.1 电容的变化 198
6.1.2 电容的寄生效应 201
6.1.3 电容比较 202
6.2 电感 210
6.2.1 电感寄生效应 212
6.2.2 电感的制作 214
6.3 小结 215
6.4 习题 216
第7章 电阻和电容的匹配 218
7.1 失配的测量 218
7.2 失配的原因 220
7.2.1 随机变化 220
7.2.2 工艺偏差 223
7.2.3 互连寄生 224
7.2.4 版图移位 225
7.2.5 刻蚀速率的变化 227
7.2.6 光刻效应 229
7.2.7 扩散相互作用 230
7.2.8 氢化 231
7.2.9 机械应力和封装漂移 232
7.2.10 应力梯度 234
7.2.11 温度梯度和热电效应 242
7.2.12 静电影响 246
7.3 器件匹配规则 253
7.3.1 电阻匹配规则 253
7.3.2 电容匹配规则 256
7.4 小结 259
7.5 习题 259
第8章 双极型晶体管 262
8.1 双极型晶体管的工作原理 262
8.1.1 β值下降 263
8.1.2 雪崩击穿 264
8.1.3 热击穿和二次击穿 265
8.1.4 NPN晶体管的饱和状态 267
8.1.5 寄生PNP管的饱和态 270
8.1.6 双极晶体管的寄生效应 272
8.2 标准双极型小信号晶体管 274
8.2.1 标准双极型NPN晶体管 274
8.2.2 标准双极工艺衬底PNP
晶体管 279
8.2.3 标准双极型横向PNP
晶体管 282
8.2.4 高电压双极型晶体管 289
8.2.5 超β（Super-Beta）NPN
晶体管 291
8.3 CMOS和BiCMOS工艺小信号
双极型晶体管 292
8.3.1 CMOS工艺PNP晶体管 292
8.3.2 浅阱（Shallow-Well）
晶体管 295
8.3.3 模拟BiCMOS双极型
晶体管 297
8.3.4 高速双极型晶体管 299
8.3.5 多晶硅发射极晶体管 301
8.3.6 氧化隔离（Oxide-Isolated）
晶体管 302
8.3.7 锗硅晶体管 305__e
