納米級CMOS超大規模集成電路可製造性設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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美Sandip Kundu等著 著

圖書標籤:

• CMOS集成電路
• 納米技術
• 可製造性設計
• 超大規模集成電路
• VLSI
• 半導體
• 工藝優化
• 設計規則
• DFM
• 集成電路設計

店鋪： 英典圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030400345

商品編碼：29239582363

包裝：平裝

齣版時間：2014-04-01

基本信息

書名：納米級CMOS超大規模集成電路可製造性設計

：58.00元

作者：(美)Sandip Kundu等著

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2014-04-01

ISBN：9787030400345

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《納米級CMOS超大規模集成電路可製造性設計》的內容包括：CMOSVLSI電路設計的技術趨勢；半導體製造技術；光刻技術；工藝和器件的擾動和缺陷分析與建模；麵嚮可製造性的物理設計技術；測量、製造缺陷和缺陷提取；缺陷影響的建模和閤格率提高技術；物

目錄

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第1章　緒論
　1.1　技術趨勢：延續摩爾定律
　　1.1.1　器件的改進
　　1.1.2　材料科學的貢獻
　　1.1.3　深亞波長光刻
　1.2　可製造性設計
　　1.2.1　DFM的經濟價值
　　1.2.2　偏差
　　1.2.3　對基於模型的DFM方法的需求
　1.3　可靠性設計
　1.4　小結
　　參考文獻
第2章　半導體製造
　2.1　概述
　2.2　圖形生成工藝
　　2.2.1　光刻
　　2.2.2　刻蝕技術
　2.3　光學圖形生成
　　2.3.1　照明係統
　　2.3.2　衍射
　　2.3.3　成像透鏡係統
　　2.3.4　曝光係統
　　2.3.5　空間像與縮小成像
　　2.3.6　光刻膠圖形生成
　　2.3.7　部分相乾
　2.4　光刻建模
　　2.4.1　唯象建模
　　2.4.2　光刻膠的完全物理建模
　2.5　小結
　　參考文獻
第3章　工藝和器件偏差：分析與建模
　3.1　概述
　3.2　柵極長度偏差
　　3.2.1　光刻導緻的圖形化偏差
　　3.2.2　綫邊緣粗糙度：理論與特性
　3.3　柵極寬度偏差
　3.4　原子的波動
　3.5　金屬和電介質厚度偏差
　3.6　應力引起的偏差
　3.7　小結
　　參考文獻
第4章　麵嚮製造的物理設計
　4.1　概述
　4.2　光刻工藝窗口的控製
　4.3　分辨率增強技術
　　4.3.1　光學鄰近效應修正
　　4.3.2　亞分辨率輔助圖形
　　4.3.3　相移掩膜
　　4.3.4　離軸照明
　4.4　DFM的物理設計
　　4.4.1　幾何設計規則
　　4.4.2　受限設計規則
　　4.4.3　基於模型的規則檢查和適印性驗證
　　4.4.4　麵嚮可製造性的標準單元設計
　　4.4.5　減小天綫效應
　　4.4.6　DFM的布局與布綫
　4.5　高級光刻技術
　　4.5.1　雙重圖形光刻
　　4.5.2　逆嚮光刻
　　4.5.3　其他高級技術
　4.6　小結
　　參考文獻
第5章　計量、製造缺陷以及缺陷提取
　5.1　概述
　5.2　工藝所緻的缺陷
　　5.2.1　誤差來源的分類
　　5.2.2　缺陷的相互作用及其電效應
　　5.2.3　粒子缺陷建模
　　5.2.4　改善關鍵區域的版圖方法
　5.3　圖形所緻缺陷
　　5.3.1　圖形所緻缺陷類型
　　5.3.2　圖形密度問題
　　5.3.3　圖形化缺陷建模的統計學方法
　　5.3.4　減少圖形化缺陷的版圖方法
　5.4　計量方法
　　5.4.1　測量的精度和容限
　　5.4.2　CD計量
　　5.4.3　覆蓋計量
　　5.4.4　其他在綫測量
　　5.4.5　原位計量
　5.5　失效分析技術
　　5.5.1　無損測試技術
　　5.5.2　有損測試技術
　5.6　小結
　　參考文獻
第6章　缺陷影響的建模以及成品率提高技術
　6.1　概述
　6.2　缺陷對電路行為影響的建模
　　6.2.1　缺陷和故障的關係
　　6.2.2　缺陷-故障模型的作用
　　6.2.3　測試流程
　6.3　成品率提高
　　6.3.1　容錯技術
　　6.3.2　避錯技術
　6.4　小結
　　參考文獻
第7章　物理設計和可靠性
　7.1　概述
　7.2　電遷移
　7.3　熱載流子效應
　　7.3.1　熱載流子注入機製
　　7.3.2　器件損壞特性
　　7.3.3　經時介電擊穿
　　7.3.4　緩解HCI引起的退化
　7.4　負偏壓溫度不穩定性
　　7.4.1　反應-擴散模型
　　7.4.2　靜態和動態NBTI
　　7.4.3　設計技術
　7.5　靜電放電
　7.6　軟錯誤
　　7.6.1　軟錯誤的類型
　　7.6.2　軟錯誤率
　　7.6.3　麵嚮可靠性的SER緩解與修正
　7.7　可靠性篩選與測試
　7.8　小結
　　參考文獻
第8章　可製造性設計：工具和方法學
　8.1　概述
　8.2　IC設計流程中的DFx
　　8.2.1　標準單元設計
　　8.2.2　庫特徵化
　　8.2.3　布局、布綫與虛擬填充
　　8.2.4　驗證、掩膜綜閤與檢測
　　8.2.5　工藝和器件仿真
　8.3　電氣DFM
　8.4　統計設計與投資迴報率
　8.5　優化工具的DFM
　8.6　麵嚮DFM的可靠性分析
　8.7　未來技術節點的DFx
　8.8　結束語
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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突破微觀極限：解鎖下一代電子元件的潛能 我們正身處一個信息爆炸、技術飛速發展的時代，其核心驅動力之一便是集成電路（IC）的不斷革新。從我們手中揮灑自如的智能手機，到驅動全球經濟運行的強大服務器，再到改變醫療診斷方式的精密儀器，無一不依賴於芯片的進步。而在這個微觀世界的深處，納米級CMOS（互補金屬氧化物半導體）技術正扮演著舉足輕重的角色，它以前所未有的精度和效率，為我們勾勒齣下一代電子元件的藍圖。 本書並非聚焦於某個特定的技術領域，而是旨在為您呈現一個更宏觀、更具前瞻性的視角，帶領您探索集成電路設計理念的演進，理解驅動這一切技術變革的深層邏輯。我們將深入探討，在芯片製造工藝不斷逼近物理極限的今天，設計師們如何以前所未有的智慧和策略，剋服重重挑戰，實現更復雜的集成度和更高的性能。 設計思維的進化：從功能到製造的無縫對接 迴溯集成電路設計的曆程，早期設計師們更多地關注電路的功能實現和性能優化。然而，隨著晶體管尺寸的縮小和集成度的指數級增長，單純的功能實現已經不足以支撐芯片的成功。製造工藝的復雜性和成本的考量，如今已成為設計過程中不可或缺的一環。 本書將引導您理解“可製造性設計”（Design for Manufacturability, DFM）這一核心理念的深遠意義。它不僅僅是製造工藝的延伸，更是一種全新的設計思維模式。我們不再是將設計圖紙交給製造部門“照搬照抄”，而是從設計之初就將製造的種種約束和可能性融入考量。這就像是建築師在設計摩天大樓時，不僅要考慮美觀和功能，更要與結構工程師、材料科學傢緊密閤作，確保大樓在現實中能夠安全、高效地建造和使用。 在納米級CMOS技術的背景下，DFM的重要性被提升到瞭前所未有的高度。微小的尺寸意味著對製造過程中的任何微小偏差都異常敏感。一道微不可見的劃痕、一次輕微的曝光偏差，都可能導緻整個芯片的失效。因此，本書將著重闡述，設計師如何通過引入特定的設計規則、優化布局布綫策略，甚至采用特殊的器件結構，來主動規避潛在的製造缺陷，提高芯片的良率。這涉及到對光刻、蝕刻、薄膜沉積等一係列復雜製造工藝的深刻理解，以及如何將這些理解轉化為可執行的設計實踐。 材料科學的邊界與創新的力量 集成電路的進步，在很大程度上是材料科學不斷突破的體現。從最初的矽，到如今廣泛應用的各種高介電常數（high-k）材料、金屬柵極（metal gate）以及銅互連綫，每一步革新都為縮小器件尺寸、提升性能打開瞭新的通道。 本書將為您揭示，在納米尺度下，傳統材料的性能瓶頸如何顯現，以及科學傢們是如何通過探索和應用新型材料，來剋服這些限製的。例如，高介電常數材料的應用，有效減小瞭柵極漏電，使得晶體管可以做得更小，同時保持其電學特性。金屬柵極的引入，則解決瞭多晶矽柵極在縮小時齣現的薄層效應問題。銅互連綫取代瞭鋁，顯著降低瞭互連電阻和RC延遲，這對高速信號傳輸至關重要。 我們將深入探討這些材料的特性、它們在CMOS器件中的作用，以及它們為設計帶來的新機遇和新挑戰。理解材料的本質，是理解納米級CMOS技術深層潛力的關鍵。本書會幫助您建立起材料科學與集成電路設計之間的橋梁，讓您看到，材料的微觀特性如何直接影響到宏觀芯片的設計和性能。 超越摩爾定律：係統級集成與異構計算的未來 長期以來，集成電路産業的發展遵循著“摩爾定律”的預言，即芯片上集成的晶體管數量每18-24個月翻一番。然而，隨著物理尺寸的逼近原子尺度，繼續按照指數級縮小晶體管尺寸的道路變得越來越艱難，成本也越來越高。這被稱為“後摩爾時代”的到來。 在這種背景下，集成電路的設計思路正發生深刻的轉變。本書將為您剖析，如何通過“超越摩爾定律”（More than Moore）的策略，實現集成電路的持續進步。這包括但不限於： 係統級集成（System-in-Package, SiP）： 將多個獨立功能芯片（如CPU、GPU、內存、射頻芯片等）通過先進的封裝技術集成到同一個封裝體中，實現更小的體積、更低的功耗和更優的互連性能。這就像是將樂高積木巧妙地組閤起來，創造齣更復雜的整體。 三維集成（3D IC）： 將多層芯片垂直堆疊，通過垂直互連將它們連接起來。這種方式可以極大地縮短互連長度，提高數據傳輸帶寬，同時節省芯片麵積。想象一下，將平鋪的城市變成高聳入雲的立體都市。 異構計算： 針對不同的計算任務，設計和集成具有專門功能的處理單元。例如，將通用計算的CPU、並行計算的GPU、專用算法加速的AI芯片等集成在一起，協同工作，以最優化的方式處理各種復雜的計算需求。這種方式極大地提高瞭計算的效率和能效比。 本書將詳細探討這些集成和計算策略的設計原理、優勢劣勢，以及它們在現代電子産品中的應用前景。您將瞭解到，未來的芯片設計將不再是單一的晶體管數量競賽，而是多技術、多功能的融閤與協同。 挑戰與機遇：設計自動化與工藝協同的演進 納米級CMOS技術的復雜性，使得人工設計幾乎不可能完成。因此，設計自動化（Electronic Design Automation, EDA）工具的發展，與芯片設計同步前行，扮演著至關重要的角色。 本書將為您揭示，現代EDA工具是如何賦能設計師的。從邏輯綜閤、布局布綫、時序分析到物理驗證，EDA工具為設計師提供瞭強大的支持，幫助他們處理海量的晶體管和連接。同時，我們也需要深刻理解，EDA工具的有效性，離不開與製造工藝的緊密結閤。 DFM理念的深化，要求EDA工具能夠理解並執行復雜的製造規則。工藝協同設計（Co-Design）的概念應運而生，即在設計和製造的早期階段就進行密切的協同。本書將探討，設計師如何與工藝工程師、EDA工具開發商緊密閤作，共同優化設計流程，最大化芯片的性能、良率和可製造性。 麵嚮未來：創新與可持續發展的驅動力 納米級CMOS技術的進步，不僅推動瞭電子産品的迭代更新，更在驅動著各行各業的變革。從人工智能、物聯網到自動駕駛、下一代通信，這些前沿技術的實現，都離不開性能更強大、功耗更低的芯片。 本書將從更廣闊的視野齣發，審視納米級CMOS技術在推動技術創新和社會發展中的作用。同時，我們也將關注這一領域麵臨的可持續發展挑戰，例如能源消耗、電子垃圾等問題，並探討如何通過更高效的設計和更環保的材料，來應對這些挑戰。 總而言之，本書旨在為您提供一個全麵而深入的視角，幫助您理解納米級CMOS技術的核心理念、關鍵技術以及未來的發展趨勢。我們鼓勵您跳齣單一的技術細節，從更宏觀、更具戰略性的角度去思考集成電路的設計與創新，為解鎖下一代電子元件的巨大潛能貢獻您的智慧。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格相對平實，沒有過多的華麗辭藻，但信息密度極高。作者仿佛是一位經驗豐富的工程師，娓娓道來，將復雜的納米級CMOS製造工藝和可製造性設計的挑戰，用一種非常務實的方式呈現齣來。我最受啓發的是書中關於“DFM設計流程集成”的討論。作者強調瞭將DFM原則融入整個芯片設計流程的重要性，而不是僅僅在設計後期進行修正。書中列舉瞭多種DFM技術，包括光學鄰近效應修正（OPC）、圖案化輔助設計（PSM）以及掩膜數據準備（MDP）等，並詳細說明瞭它們在不同設計階段的應用。我尤其對書中提到的“工藝模型”的構建和應用感到好奇，它似乎是連接設計和製造的關鍵橋梁。這本書的優點在於，它沒有迴避納米級工藝所帶來的復雜性和難度，而是直麵問題，並提供瞭係統性的解決方案。對於希望在半導體行業深耕的讀者來說，這本書無疑是一本不可多得的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計倒是挺吸引人的，封麵采用瞭一種深邃的藍色調，上麵印著精密的電路圖和流動的納米顆粒，給人一種科技感十足的視覺衝擊。紙張的質感也很好，摸起來厚實而光滑，翻閱時沒有廉價感。我最看重的是它的目錄結構，條理清晰，每一章節的標題都明確點齣瞭核心內容，從基礎的CMOS工藝原理到高級的版圖設計規則，再到良率提升策略，循序漸進，非常適閤我這種希望係統性學習這方麵知識的讀者。雖然我還沒來得及深入研讀，但僅僅是翻閱目錄和部分章節的摘要，就能感受到作者在內容組織上的用心。我尤其對其中關於“可靠性設計”和“工藝偏差分析”的部分感到好奇，這兩個是實際工程中非常關鍵但又容易被忽視的環節。作者在引言部分也強調瞭理論與實踐相結閤的重要性，並提到瞭豐富的案例研究，這讓我對接下來的閱讀充滿瞭期待。我希望這本書能為我打開一個全新的視角，讓我對納米級CMOS超大規模集成電路的“可製造性”有一個更深刻、更全麵的理解，而不僅僅停留在理論層麵。

評分☆☆☆☆☆

這本《納米級CMOS超大規模集成電路可製造性設計》的風格非常嚴謹，充滿瞭學術研究的深度。作者在每個技術點的論述都引經據典，引用瞭大量的行業標準和最新的研究成果，這為內容的權威性提供瞭堅實的基礎。我特彆喜歡書中對各種設計約束和優化方法的詳細推導，邏輯清晰，數學模型也運用得恰到好處，雖然有些部分需要一定的專業背景纔能完全理解，但一旦掌握，就會覺得茅塞頓開。我對書中關於“設計規則檢查（DRC）”和“版圖寄生參數提取（LVS）”的講解尤為關注，這兩者是驗證設計是否符閤製造要求的關鍵步驟。作者不僅介紹瞭這些工具的功能，還深入剖析瞭在納米級工藝下，傳統DRC/LVS可能遇到的新挑戰，以及相應的解決方案。此外，書中對“測試與可測試性設計（DFT）”的探討也很有價值，如何在設計初期就考慮測試的便捷性和有效性，這直接關係到産品上市時間和成本。這本書更像是一本技術手冊，適閤那些需要進行深入研究和實際操作的工程師和研究人員。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我感覺自己對半導體製造的“幕後英雄”——可製造性設計有瞭全新的認識。我之前可能更關注電路的功能實現和性能優化，而這本書則將我的注意力引嚮瞭“如何讓這些精密的電路能夠被穩定、高效地製造齣來”。作者在書中用瞭相當大的篇幅來闡述“工藝窗口”的概念，並詳細解釋瞭如何通過設計來拓寬這個窗口，從而提高芯片的生産良率。我特彆欣賞作者在分析具體製造問題時，總是能從設計源頭找到原因，並提齣切實可行的設計對策。例如，在討論“互連綫可靠性”時，書中不僅分析瞭電遷移（Electromigration）和應力遷移（Stress Migration）等物理現象，還給齣瞭具體的版圖布局建議，比如閤理的綫寬、間距以及填充策略。這些內容非常貼近實際生産中的痛點，具有很強的指導意義。我感覺這本書不僅能幫助我提升理論知識，更能直接指導我在實際項目中的設計工作。

評分☆☆☆☆☆

我一直對集成電路的設計流程充滿興趣，尤其是在技術節點不斷逼近物理極限的今天，設計中的每一個細節都可能對最終的良率産生巨大影響。這本書的題目《納米級CMOS超大規模集成電路可製造性設計》恰好觸及瞭我最想深入瞭解的痛點。從我目前閱讀到的幾個章節來看，作者在解釋一些抽象概念時，會引入非常形象的比喻，比如將版圖規則類比為建築規範，將工藝偏差比喻為原材料的不確定性，這大大降低瞭理解難度。我尤其欣賞的是作者在講述不同工藝技術（例如FinFET、GAAFET）時，並非簡單羅列參數，而是深入分析瞭這些技術在可製造性方麵帶來的挑戰和機遇。書中提齣的“設計-製造協同”理念，讓我意識到不能孤立地看待設計，而是要從製造的角度反思設計決策。我期待書中能夠提供更多關於DFM（Design for Manufacturability）工具和EDA（Electronic Design Automation）軟件在實際應用中的技巧，以及如何有效地利用這些工具來優化版圖，減少製造缺陷。這本書的齣現，可以說填補瞭我在這方麵知識體係中的一塊重要空白。