納米級CMOS超大規模集成電路可製造性設計 (美)Sandip Kundu等著 97870 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
• 工藝集成
• 電路設計
• Sandip Kundu
• 電子工程

店鋪： 書逸天下圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030400345

商品編碼：29292295349

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

定價：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：260000

頁碼：280

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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　　《納米級CMOS超大規模集成電路可製造性設計》的目的是將讀者引入可製造性和可靠性設計的世界，其定位是作為高年級本科生或低年級研究生的教材，也可以作為設計人員的參考書。由於這一領域有大量的會議和期刊，無法保證本書的內容完全涵蓋**的行業進展。因此，我們將重點更多地放在原理和概念上，而非每個主題的細節。每章的*後都有參考文獻，供讀者進行更深入的學習。本書是基於兩個閤作者Sandip Kundu、Aswin Sreedhar共同的研究興趣而著成的，兩位作者都在可製造性設計領域發錶過諸多成果。

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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作者介紹

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文摘

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序言

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《集成電路設計與製造的挑戰與創新》 前言 集成電路（IC），作為現代科技的基石，其發展速度之快、集成度之高，令人驚嘆。從最初的晶體管，到如今的納米級超大規模集成電路（VLSI），每一個裏程碑式的飛躍都凝聚瞭無數科學傢的智慧與汗水。然而，隨著集成度的不斷攀升，設計與製造的復雜性也呈指數級增長，這對工程師們提齣瞭前所未有的挑戰。如何在紛繁復雜的設計流程中確保産品的可製造性？如何在微觀尺度下實現大規模生産的良率？這些問題不僅關乎技術的可行性，更直接影響著産業的進步與創新。 本書旨在深入探討集成電路設計與製造過程中所麵臨的核心挑戰，並剖析當前行業內湧現齣的各種創新解決方案。我們將超越單一技術的範疇，從宏觀的設計理念到微觀的工藝細節，全方位地審視這一復雜而迷人的領域。本書將為讀者提供一個全麵的視角，幫助理解集成電路從概念走嚮現實的每一個關鍵環節，以及在這個過程中所蘊含的科學原理與工程實踐。 第一章：集成電路製造的演進與當前瓶頸 集成電路的發展史，是一部不斷挑戰物理極限、突破工藝瓶頸的奮鬥史。從早期的分立元件搭建，到平麵工藝的發明，再到多層金屬互連技術的普及，每一次技術的革新都顯著提升瞭芯片的集成度和性能。然而，進入納米時代，隨著特徵尺寸的不斷縮小，一係列新的物理現象和工藝難題開始凸顯。 物理極限的挑戰： 漏電流、量子隧穿效應、熱效應等在納米尺度下變得尤為顯著，對電路的穩定性和功耗提齣瞭嚴峻考驗。材料本身的特性也開始齣現量子效應，傳統的材料選擇和處理方法麵臨失效。 工藝復雜度的激增： 光刻技術的精度達到瞭前所未有的高度，對光源、掩模、光學係統等提齣瞭極高的要求。薄膜沉積、刻蝕、摻雜等工藝過程中的微觀形貌控製、均勻性和重復性成為關鍵。三維結構的引入，如FinFET、GAAFET等，更是極大地增加瞭工藝的難度和成本。 良率的睏境： 隨著芯片麵積的增大和層數的增多，任何一個微小的缺陷都可能導緻整個芯片失效。生産綫上的雜質、設備故障、工藝波動等都直接影響著最終的良率。如何在大規模生産中有效檢測、診斷和修復這些缺陷，是當前集成電路製造麵臨的巨大挑戰。 成本的壓力： 先進的製造設備、昂貴的材料、漫長的研發周期，使得集成電路的製造成本不斷攀升。如何在保證性能和可靠性的前提下，有效控製成本，是企業必須麵對的商業現實。 第二章：可製造性設計（DFM）的理念與實踐 麵對上述挑戰，可製造性設計（Design for Manufacturability, DFM）的概念應運而生，並日益成為集成電路設計中不可或缺的重要環節。DFM的核心思想是在設計的早期階段就充分考慮製造過程中可能齣現的各種問題，並通過設計上的調整來規避或減輕這些問題，從而提高芯片的良率、降低生産成本、縮短産品上市時間。 DFM的基本原則： 設計規則檢查（DRC）的深化： 傳統的DRC主要關注幾何規則，而DFM的DRC則會考慮更多工藝相關的參數，如金屬間距、刻蝕側壁傾斜度、光刻窗口等。 可製造性分析（DFA）： 通過仿真工具對設計中的關鍵區域進行可製造性評估，識彆潛在的製造風險點，例如光刻成像難度、刻蝕均勻性差等。 版圖優化： 根據DFA的結果，對版圖進行修改，例如添加Dummy Metal/Via、調整金屬綫寬度和間距、優化單元布局等，以改善其在製造過程中的錶現。 故障預測與測試性設計（DFT）： 在設計階段就考慮如何方便地對芯片進行測試，例如加入掃描鏈、內建自測試（BIST）等，從而快速有效地檢測芯片的缺陷。 DFM工具與流程： 現代EDA（Electronic Design Automation）工具提供瞭強大的DFM功能，包括版圖規則檢查、缺陷密度預測、光刻模擬、差分柵極電壓（DVFS）優化等。一套完善的DFM流程需要設計、工藝、測試等多個部門的緊密協作。 DFM的應用案例： 詳細介紹如何在具體的設計場景中應用DFM技術，例如在內存、處理器等復雜芯片設計中，如何通過DFM手段提高特定結構的良率。 第三章：先進工藝技術與設計協同 集成電路的製造工藝日新月異，每一種先進工藝技術的齣現都對設計提齣瞭新的要求。設計團隊必須深入理解新工藝的特性、優勢和局限性，纔能充分發揮其潛力，避免設計上的“硬傷”。 FinFET與GAAFET等新器件結構： 這些三維結構的引入，使得柵極對溝道的控製更有效，有效緩解瞭短溝道效應。但其復雜的幾何結構給版圖設計帶來瞭挑戰，需要更精細的版圖規則和布局考量。 先進光刻技術（EUV, High-NA EUV）： 極紫外光刻（EUV）和高數值孔徑EUV（High-NA EUV）是實現更高分辨率的關鍵。然而，EUV光刻麵臨掩模缺陷、光刻膠敏感度等問題，設計者需要考慮如何在版圖上減少對EUV敏感區域的依賴，或者采用特定的圖案化技術。 新材料的應用： 高k柵介質、金屬柵極、應變矽、III-V族化閤物半導體等新材料的引入，在提升器件性能的同時，也帶來瞭新的工藝挑戰，例如材料之間的兼容性、界麵控製等。設計者需要瞭解這些材料的特性，並將其納入設計考量。 互連技術的演進： 隨著芯片集成度的提高，互連綫數量急劇增加，互連電阻和電容成為限製芯片性能的主要因素。銅互連、低k介質、3D互連等技術的發展，以及對互連綫寬度、間距、層數等優化，是設計者需要重點關注的。 第四章：智能設計與自動化在DFM中的作用 隨著芯片設計的規模和復雜度的不斷增長，以及對DFM要求的日益提高，人工智能（AI）和機器學習（ML）等智能技術正在扮演越來越重要的角色。它們能夠幫助設計者更有效地處理海量數據，發現隱藏的模式，並自動化執行復雜的DFM任務。 AI/ML在缺陷預測中的應用： 利用曆史製造數據和設計版圖信息，通過機器學習模型預測可能齣現的製造缺陷，從而在設計早期進行乾預。 自動化版圖優化： 基於AI算法，自動識彆版圖中的可製造性問題，並提齣或執行優化方案，例如自動添加Dummy Metal/Via，自動調整布局等。 智能DRC/DFA： 利用AI技術，開發更智能、更快速的DRC和DFA工具，能夠識彆更復雜的、基於工藝行為的規則。 設計參數的自適應優化： AI可以根據不同的製造工藝和良率目標，自動調整設計參數，實現最優化的設計。 測試嚮量生成與覆蓋率分析： AI可以輔助生成更有效的測試嚮量，提高測試覆蓋率，加速缺陷診斷。 第五章：麵嚮未來的集成電路設計與製造 集成電路的發展永無止境，未來的技術趨勢將更加注重創新和協同。 異構集成與先進封裝： 將不同功能、不同工藝的芯片（例如CPU、GPU、AI加速器、存儲器）集成到同一個封裝中，以實現更高的性能和更高的能效。這需要設計者和封裝工程師之間的密切閤作。 麵嚮特定應用的芯片（ASIC/FPGA）與通用計算的平衡： 如何在通用計算和專用計算之間找到最佳的平衡點，以及如何設計齣既靈活又高效的解決方案。 綠色集成電路設計： 關注芯片的功耗優化和環境影響，開發更節能、更環保的集成電路。 量子計算與類腦計算的探索： 雖然尚處於早期階段，但這些顛覆性技術將為未來的集成電路設計帶來全新的思路和挑戰。 結論 集成電路的設計與製造是一個高度復雜且相互關聯的係統工程。可製造性設計（DFM）不僅僅是一種技術手段，更是一種貫穿於設計全過程的設計理念。隨著納米級CMOS技術的不斷發展，DFM的重要性將愈發凸顯。通過深入理解製造工藝的挑戰，積極擁抱先進的DFM技術，並充分利用智能設計工具，我們纔能在激烈的市場競爭中，不斷推齣高性能、高可靠性、高性價比的集成電路産品，驅動科技的持續進步。本書希望為廣大集成電路從業者和相關領域的研究者提供一個有益的參考，共同探索集成電路設計與製造的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

在深入探索微電子世界的過程中，我遇到瞭許多理論性和實踐性都很強的書籍，但《納米級CMOS超大規模集成電路可製造性設計》在我的眼中，顯得尤為特彆。它似乎觸及瞭當前半導體領域最前沿、也最具挑戰性的一個環節——在原子尺度上實現大規模集成。我的直覺告訴我，這本書不僅僅是一本技術手冊，更可能是一次思維的革新。我希望它能幫助我理解，在納米技術日益精進的今天，設計不再僅僅是邏輯的堆疊，而是需要深入到物理實現的每一個細節。我期待書中能夠詳盡地解析，在納米尺度下，各種設計缺陷（例如綫寬變化、摻雜不均、界麵態密度等）如何被放大，以及作者們是如何提齣一係列巧妙的設計方法來抵禦這些缺陷的。我尤其想瞭解，書中是否會涉及一些先進的建模技術，用以更精確地預測納米器件的物理行為，以及如何將這些模型融入到EDA工具中，實現智能化的可製造性設計。這本書的價值，我想在於它能夠彌閤理論研究與實際工程之間的鴻溝，為下一代集成電路的設計者們提供一條清晰的道路。

評分☆☆☆☆☆

這本關於納米級CMOS超大規模集成電路可製造性設計的著作，無疑為我開啓瞭一扇通往微電子世界更深處的大門。此前，我對“可製造性設計”這一概念雖然有所耳聞，但總覺得它是一個抽象的、遙遠的術語，與我日常的設計工作似乎有所脫節。然而，隨著半導體工藝嚮納米尺度飛躍，以及集成電路的復雜度日益攀升，我逐漸意識到，脫離製造工藝的設計是難以成功的。我迫切地希望這本書能夠揭示其中的奧秘，特彆是如何從設計源頭就考慮製造的限製和可能性。我期盼書中能夠有詳盡的章節，闡述不同工藝節點的特點，以及它們對電路布局、布綫、器件選擇等方麵帶來的影響。我想瞭解，在如此微小的尺度下，諸如光刻、刻蝕、薄膜沉積等關鍵製造步驟，會對電路的性能參數産生怎樣的微妙影響，又該如何在設計中予以補償和優化。同時，我也期待書中能提供一些關於設計規則檢查（DRC）和版圖後仿真（Post-Layout Simulation）的進階技巧，以及如何利用統計設計方法來應對製造過程中的隨機變化。

評分☆☆☆☆☆

在我對精密電子元件的興趣日益濃厚之際，這本《納米級CMOS超大規模集成電路可製造性設計》的問世，無疑為我提供瞭一個係統學習的絕佳機會。我一直對那些在微小空間內實現如此復雜功能的芯片感到驚嘆，但同時也深感其背後設計與製造的艱辛。我的主要疑惑在於，當晶體管尺寸縮小到納米級彆時，傳統的電路設計思維是否需要進行根本性的變革？我希望這本書能提供一些全新的視角，介紹在納米尺度下，如何通過巧妙的設計來應對量子隧穿、漏電等日益突齣的物理效應。我特彆關注書中是否會討論在不同工藝技術下（例如FinFET、GAAFET等）進行可製造性設計的具體策略，以及這些策略如何影響電路的功耗、速度和麵積。我渴望書中能包含豐富的圖示和公式推導，以便我能清晰地理解各種設計規則的由來和應用。此外，我對於如何通過設計手段來提升芯片的可靠性和魯棒性也充滿期待，這對於確保納米級芯片在實際應用中的長期穩定性至關重要。

評分☆☆☆☆☆

對於像我這樣，身處半導體行業，卻在納米級CMOS超大規模集成電路的製造和設計之間尋求更深層連接的從業者而言，這本書的齣現，簡直是雪中送炭。我長期以來都在思考，如何在日新月異的工藝節點下，設計齣既滿足性能需求，又能在實際生産中高效實現的芯片。過去，我主要專注於電路功能的設計，但隨著設計規則的日趨復雜和製造成本的不斷攀升，我深刻體會到“可製造性”的重要性。我希望這本書能夠提供一套係統性的方法論，幫助我理解從概念到流片的整個流程中，設計與製造如何相互滲透、相互影響。我尤其對書中關於設計參數化、工藝感知設計（Process-Aware Design）的論述抱有濃厚興趣。我希望能學習到如何在設計之初就充分考慮不同製造步驟的容差，以及如何利用自動化工具來優化設計，從而最大限度地提高良品率。此外，我也期待書中能分享一些成功案例，分析在實際設計中遇到的挑戰，以及如何通過創新的可製造性設計策略來剋服它們。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，恰似在信息洪流中為我點亮瞭一盞指路明燈，尤其是在我對納米級CMOS超大規模集成電路製造方麵感到迷茫之際。我一直在尋找一本能夠深入淺齣地解析這一復雜領域，並且能提供切實可行設計思路的書籍。之前接觸的一些資料，要麼過於理論化，要麼僅僅停留在概念層麵，難以將知識轉化為實際的設計應用。而這本書，從其標題“可製造性設計”便能感受到其務實的方嚮。我期待它能詳細闡述在納米尺度下，如何將電路設計與製造工藝緊密結閤，剋服諸如良率、功耗、性能等方麵的挑戰。我尤其好奇書中是否會詳細介紹各種納米級CMOS器件的製造工藝流程，以及在設計過程中需要特彆注意的製造相關的物理效應，例如短溝道效應、量子效應等等，並給齣相應的規避或利用方案。我希望這本書能夠提供具體的CAD工具使用技巧，或者設計流程的案例分析，幫助我理解如何在實際項目中應用可製造性設計原則，從而提高芯片的成功率和整體性能。