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第1章 集成电路基础 1

1．1 半导体集成电路与信息处理 1

1．2 半导体与能量间隙 2

1．3 n型、p型半导体与费米能级 3

1．4 pn结与能带 5

1．5 MOS结构中耗尽层的形成 7

1．6 MOS存储器 9

1．7 MOS逻辑电路 9

练习题 10

第2章 MOS器件的工作与微细化 11

2．1 MOS晶体管的工作特征 11

2．1．1 硅氧化膜与硅界面系统中的可动电荷与固定电荷 11

2．1．2 MOS晶体管的结构与工作特性 16

2．1．3 MOS晶体管的结构及其引起的各种现象与面临的课题 20

2．2 MOS晶体管的工作模型与器件模拟 27

2．2．1 MOS晶体管工作的基本模型 27

2．2．2 MOS晶体管的结构设计与器件模拟 33

2．2．3 器件模拟的课题 36

2．3 微细化的目的与设计指导思想，等比例缩小规则的出发点与现实 37

2．3．1 MOS晶体管微细化的目的与设计指导思想 37

2．3．2 等比例缩小规则的出发点与发展过程 37

2．3．3 等比例缩小约限度与现代器件设计 39

2．4 半导体存储器结构的历史与未来 40

2．4．1 存储器的结构与历史 40

2．4．2 信息、积蓄电容与高介中常数薄膜，强电介质薄膜 42

练习题 42

3．1．1 CMOS反相器的结构 45

第3章 基本电路与版图设计 45

3．1 CMOS反相电路 45

3．1．2 直流传输特性 47

3．1．3 CMOS的特性 50

3．2 传输门(TG) 53

3．3 CMOS逻辑电路举例 54

3．2．1 双输入与非门NAND 54

3．3．2 双输入与或门NOR 55

3．2．3 复合门 55

3．3．4 双输入XOR(EXOR)门(异或逻辑) 56

3．3．5 触发器与锁存器 57

3．4 存储器集成电路 60

3．4．1 存储器的结构及种类 60

3．4．2 动态存储器(DRAM) 61

3．4．3 静态存储器(SRAM) 63

3．4．4 掩模ROM 64

3．4．5 EPROM(Electrlcally Programmable ROM) 64

3．4．6 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM) 65

3．4．7 快闪只读存储器 66

3．5 版图设计 67

3．5．1 设计规则 67

3．5．2 LSI版图设计方法 69

练习题 71

第4章 LSI制造技术 73

4．1 基本工艺与工艺流程 73

4．1．1 基本工艺 73

4．1．3 工艺一体化 76

4．1．2 工艺流程 76

4．2．1 LOCOS隔离与开槽隔离 77

4．2 器件隔离 77

4．2．2 其他隔离技术 78

4．3 衬底与阱技术 79

4．3．1 CMOS工艺与阱的形成 79

4．3．2 可靠性与阱技术 80

4．3．3 外延衬底与SOI衬底 81

4．4 栅与源、漏结的形成 83

4．4．1 栅工艺 83

4．4．2 源、漏结的形成 84

4．4．3 漏极技术 85

4．5．2 金属化系统 86

4．5 接触的形成与多层布线 86

4．5．1 接触的形成 86

4．5．3 多层布线工艺与平坦化技术 88

4．6 双极工艺与BiCMOS工艺 90

4．6．1 双极工艺 90

4．6．2 BiCMOS工艺 91

练习题 92

第5章 LSI设计与CAD 93

5．1 LSI开发与CAD 93

5．1．1 LSI设计流程 93

5．1．2 ASIC设计的方法 95

5．1．3 模拟器 96

5．2．1 系统设计与功能设计 97

5．2 功能设计、逻辑设计 97

5．2．2 逻辑设计 98

5．2．3 逻辑模拟器 99

5．2．4 逻辑综合 102

5．3 电路设计 102

5．3．1 CMOS反相器的输入输出特性 102

5．3．2 CMOS反相器的开关特性 105

5．3．3 CMOS反相器的功耗 107

5．3．4 LSI的信号传输延迟时间 107

5．3．5 电路模拟器 110

5．4 设计验证 111

5．4．1 LSI的故障与检验 111

5．4．2 测试简易化设计 113

练习题 115

第6章 中央处理器的基本结构与工作原理 117

6．1 计算机系统概要 117

6．2 中央处理器的结构与功能 124

6．2．1 数值数据的表示 124

6．2．2 指令系统 126

6．2．3 中央处理器的结构 129

6．2．4 中央处理器的工作 144

6．3 中央处理器的性能 148

6．3．1 性能的评价 148

6．3．2 改善性能的手段 149

练习题 150

练习题简答 153

参考文献 163