CMOS集成电路后端设计与实战 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘峰 著

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• 数字电路
• 物理验证
• 版图设计
• 低功耗设计
• 时序分析

店铺： 天泰尚图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111514404

商品编码：29641563336

包装：平装

出版时间：2015-10-01

基本信息

书名：CMOS集成电路后端设计与实战

定价：69元

作者：刘峰

出版社：机械工业出版社

出版日期：2015-10-01

ISBN：9787111514404

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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作者十年磨铁之作，Intel、睿晟微电子、复旦微电子多位专家联袂推荐。
　　首本由本土作者系统讲解集成电路后端设计的专著，集后端设计之大成。
　　结合后端设计的主流工具，理论联系实践，极具可操作性。

内容提要

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　　集成电路后端设计流程长、环节多，而且每个环节、每个工种都涉及非常多的背景知识和技能。为了让读者能够系统地掌握后端设计的基础知识，本书不仅在广度上全面覆盖集成电路后端设计的三个重要设计大方向：全定制、半定制和静态时序分析，而且在深度上覆盖了后端三大重要设计方向之间相互关联的技术点。并以此来贯穿整个后端设计流程，使读者在广度和技术点衔接两方面深入理解整个后端设计技术和流程细节。本书不拘泥于枯燥理论的灌输，把整个集成电路后端设计过程通过结合业内主流EDA设计工具和实践操作的形式进行讲解，终以理论联系实际的方法来真正地提高读者学以致用的工程技术设计能力。本书是任何想要学习集成电路后端设计的读者必读的。

　　本书特点：
　　系统而且深入，既对后端设计知识的广度有足够的覆盖，同时也不乏深度和细致。
　　从完整工程设计的角度出发，结合主流工具，实操性强。
　　涉及的实验技术资料可以在相关EETOP【后端设计】分论坛下载。
　　作者将定期在EETOP分论坛与本书读者进行互动和交流，解答读者问题。

目录

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作者介绍

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刘 峰　EETOP社区【后端设计】设计分论坛版主，拥有10年以上集成电路后端设计工程经验。目前主要从事集成电路后端设计的研究和开发工作，先后供职于多家外知名集成电路设计公司和科研院所，参与了多项国家863计划、核高基重大科技项目和重要的产品的研发。

文摘

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序言

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《芯片制造的艺术：从硅晶到指尖的奇迹》 在当今信息爆炸的时代，我们手中无处不在的智能手机、笔记本电脑，甚至家中的智能电器，都离不开一个核心的驱动力——集成电路。它们是现代科技的基石，是实现无数奇思妙想的关键。然而，从一块纯净的硅晶片，到能够承载复杂运算和信息的微小芯片，背后究竟蕴含着怎样一套精妙绝伦的工艺流程？《芯片制造的艺术：从硅晶到指尖的奇迹》将带您深入探寻这一令人着迷的旅程，揭示现代集成电路制造的每一个关键环节，展现半导体产业如何将科学理论转化为触手可及的科技产品。 本书并非一本枯燥的技术手册，而是一次对微观世界工程奇迹的探索。我们不会纠缠于深奥的物理公式或晦涩的电路理论，而是将重点放在整个芯片制造流程的逻辑、挑战与创新上。您将了解到，芯片制造并非单一的学科，而是融合了材料科学、精密机械、光学、化学、电子工程等多个尖端领域的集大成者。 第一篇：孕育希望的起点——硅晶的诞生与准备 一切始于硅。本书将首先聚焦于构成芯片基础的硅晶圆的生产。您会惊叹于如何从地球上最常见的元素之一——二氧化硅（也就是沙子），经过一系列极端纯化和晶体生长工艺，最终获得直径达数米的、近乎完美的单晶硅柱。我们将深入浅出地介绍直拉法（Czochralski process）等关键技术，解释为何硅晶体的纯度、结构完整性对后续的芯片性能至关重要。 接着，我们将探讨如何将这些巨大的硅柱切割成薄如蝉翼的硅晶圆。这个过程对切割精度有着近乎苛刻的要求，任何微小的瑕疵都可能导致后续所有芯片的报废。随后，硅晶圆表面需要经过精密的抛光处理，达到原子级别的平整度，为后续的光刻等工艺打下光滑的基础。您将了解到，在极小的尺度上实现如此高的表面质量，是材料科学和精密工程的巨大胜利。 第二篇：绘制微观世界的蓝图——光刻技术的魔力 如果说硅晶圆是画布，那么光刻（Photolithography）就是在那张画布上绘制电路蓝图的画笔。这是芯片制造中最核心、也最昂贵的工艺之一。本书将详细介绍光刻技术的演变，从早期的接触式光刻，到投影式光刻，再到如今的极紫外光刻（EUV）。 您将了解光刻机的巨大复杂性，它如同一个巨型精密仪器，利用特定的光源（如深紫外光或极紫外光）穿过一个包含芯片电路图案的“掩模版”（mask），将图案“印刷”到涂覆有光刻胶（photoresist）的硅晶圆表面。我们将重点解析光刻胶的化学原理，它如何在外来光线的照射下发生化学变化，从而在后续的显影过程中形成图案。 同时，本书还将探讨影响光刻精度的关键因素，例如光的波长、数值孔径（NA）以及瑞利衍射极限。您会理解，随着芯片特征尺寸的不断缩小，光刻技术正面临着前所未有的挑战，也正是这些挑战，不断推动着光学、材料和机械工程的极限。 第三篇：塑造电路的骨骼——蚀刻与薄膜沉积的精雕细琢 光刻完成后，硅晶圆表面已经有了电路的“轮廓”。接下来，就需要通过蚀刻（Etching）和薄膜沉积（Thin Film Deposition）工艺，将这些轮廓变成实际的电路结构。 蚀刻是去除不需要部分的工艺。本书将介绍干法蚀刻（Dry Etching），如等离子体蚀刻，以及湿法蚀刻（Wet Etching）。您将了解到，在微米甚至纳米尺度上进行精确的图案去除，需要对等离子体参数（如气体种类、压力、功率）以及蚀刻化学过程进行极其精密的控制。异向性蚀刻（Anisotropic Etching）和等向性蚀刻（Isotropic Etching）的区别，以及它们在不同场景下的应用，也将得到深入的阐述。 薄膜沉积则是为芯片添加不同功能层级的关键。本书将介绍化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）等多种薄膜沉积技术。您将明白，如何在一个个极薄的层级上，精确地沉积金属导线、绝缘层、半导体材料等，为芯片的导电、绝缘和功能实现奠定基础。例如，金属导线的形成，需要经过溅射（Sputtering）、化学机械抛光（CMP）等一系列复杂工序。 第四篇：连接世界的桥梁——互连与封装的智慧 构成单个晶体管的功能只是芯片的第一步，更复杂的功能实现依赖于无数晶体管之间的精确连接。本书将深入探讨互连（Interconnect）技术。您将了解多层金属互连的重要性，以及如何在层层堆叠的电路之间，通过垂直连接（vias）构建起复杂的通信网络。 互连过程的挑战在于如何减少信号延迟和串扰，特别是在越来越高的运行频率下。介电常数（dielectric constant）较低的材料（low-k dielectric）的应用，以及铜（Copper）取代铝（Aluminum）作为导线材料的演变，都将是本书重点介绍的内容，它们是提升芯片性能的关键技术突破。 完成晶圆制造后，芯片并非直接可以投入使用。它们需要经过一系列的封装（Packaging）处理，才能从独立的芯片变成我们熟悉的电子元件。本书将介绍封装的作用，包括保护芯片免受物理损伤和环境污染，以及提供与外部电路的电气连接。您将了解各种封装形式，从传统的DIP封装，到现代的BGA、QFN，再到先进的3D封装技术，它们如何适应不同应用场景的需求。 第五篇：质量的守护者——测试与验证的严苛考验 在芯片制造的每一个阶段，都离不开严格的测试与验证。本书将揭示芯片制造过程中的质量控制体系。您将了解到，在晶圆厂阶段，就有一系列的电学测试、光学检测来筛选出有缺陷的芯片。 随后，封装好的芯片还需要进行更全面的功能测试、性能测试以及可靠性测试。这些测试旨在确保每一颗出厂的芯片都能够稳定、可靠地工作，满足其设计指标。本书将介绍一些常见的测试方法和设备，以及品管在整个生产链条中的重要地位。 结语：科技进步的微小载体 《芯片制造的艺术：从硅晶到指尖的奇迹》将带您看到，从原材料到最终产品的每一个环节，都充满了科学家的智慧、工程师的汗水以及无数次的创新与突破。集成电路的制造是一个高度复杂、精密且成本高昂的过程，但正是这个过程，赋予了我们今天赖以生存的数字世界。 本书希望通过对芯片制造各个环节的详细介绍，让读者对这个看似神秘的行业有一个全面的认识。它不仅仅是一门技术，更是一种艺术，一种将微观世界的物理规律与宏观世界的应用需求完美结合的艺术。希望在阅读完本书后，您在每一次触摸智能设备时，都能感受到背后那份令人敬畏的“芯片制造的艺术”。

评分☆☆☆☆☆

我对技术书籍的实用性和时效性有很高的要求。在半导体行业技术迭代飞快的今天，一本后端设计的书如果不能紧跟最新的工艺节点（比如FinFET到GAA的过渡期挑战），那其价值会迅速贬值。我非常关注书中对先进工艺节点下设计规则（DRC/LVS）的复杂性是如何阐述的，特别是涉及极小特征尺寸带来的如邻近效应（OPC/RET）的修正和管理。此外，关于设计收敛的策略也是我关注的重点。后端设计往往是一个迭代的过程，我期望书中能详细剖析如何高效地进行迭代优化，而不是陷入漫长的试错循环。例如，如何利用机器学习或更智能的启发式算法来加速设计收敛。如果这本书能提供一套现代、高效、面向未来的后端设计方法论，并辅以最新的工具特性讲解，那么它绝对值得每一位IC设计人员投入时间去精读和收藏，因为它代表了行业内最前沿的实践经验。

评分☆☆☆☆☆

我是一位刚刚接触集成电路设计的在校研究生，对于我来说，选择一本合适的入门和进阶教材至关重要。这本书的书名听起来非常务实，强调“实战”，这正是我当前最需要的。我希望能看到清晰的步骤指导，比如如何从RTL代码开始，一步步进行综合、布局、布线，直到最后的签核（Sign-off）。特别是对于像静电放电（ESD）保护、LVS/DRC等设计验证环节，我希望作者能用最直观的方式解释其重要性以及常见的失败案例和修复方法。我非常期待书中能提供一个贯穿始终的、相对完整的案例项目，这样我就可以边看书边跟着操作，亲身感受设计流程的每一步是如何影响最终芯片性能的。如果能配上最新的工具版本操作截图和常用TCL脚本示例，那无疑会大大降低我的学习曲线，帮助我更快地将理论知识转化为实际操作能力，为将来的实习和工作做好准备。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我留下了深刻的第一印象，那种深邃的蓝色调与精密的电路图纹理交织在一起，立刻营造出一种专业、严谨的氛围。我拿起它时，首先关注的是它的装帧质量，纸张的厚实度、印刷的清晰度都体现了出版方的用心。内容上，我期待它能深入浅出地讲解后端设计的复杂流程，比如布局规划、时序分析、功耗优化等核心环节，并且能够结合当前业界主流的EDA工具链进行实战演练。从书名来看，它似乎瞄准了从基础理论到实际应用的全链路覆盖，希望能看到关于物理实现（Physical Implementation）中如何处理高密度设计、如何有效管理寄生参数，以及如何应对先进工艺节点带来的新挑战的详尽论述。我特别希望书中能有大量的图示和流程图，将抽象的IC设计流程具象化，这样对于初学者和需要系统回顾的设计师来说，都将是极大的帮助。如果能在章节末尾设置一些需要动手操作的思考题或者迷你项目，那就更完美了，这将极大增强读者的参与感和学习效果。这本书如果能真正做到理论与实践的完美结合，无疑将成为我工具箱中不可或缺的重要参考资料。

评分☆☆☆☆☆

从一个系统架构师的角度来看，我对后端设计更关注的是其对整体系统性能的影响和可扩展性。这本书如果能提供关于如何将系统级需求（如工作频率、热点分布、I/O带宽）有效映射到后端物理实现阶段的指导，那就太棒了。我特别好奇作者是如何处理多核、异构计算等复杂结构下的电源完整性（PI）和信号完整性（SI）问题的。现代芯片设计越来越依赖于IP复用和模块化集成，这本书是否探讨了如何确保不同来源IP在后端集成时的兼容性和协同优化？例如，如何在高容量、大规模的设计中，有效地管理时钟域交叉（CDC）的时序约束和物理隔离。我希望这本书能提供宏观的视角，指导我们如何从一个更高的层面去约束和驱动后端团队，确保设计决策能够在物理层面上得到最优的实现，而不是仅仅停留在电路层面的优化。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在数字前端摸爬滚打多年的工程师，我更看重一本技术书籍的深度和前瞻性。这本书的潜力在于它是否能超越市面上那些停留在基础语法的教程，直击现代SoC设计中那些令人头疼的“痛点”。例如，我非常关注它对定制化设计流程（Custom Layout Flow）的讨论，以及在系统层面如何进行功耗与性能的权衡取舍（PPA Trade-offs）。一个好的后端设计书籍，不应该只是罗列EDA工具的功能按钮，而应该深入到算法层面，解释诸如布线拥塞的内在成因、时钟树综合（CTS）背后的优化目标函数，以及在低功耗设计中如何有效地使用UPF/CPF进行电源管理。我期望看到作者能分享一些自己在实际项目中遇到的“陷阱”和“独门秘籍”，那些在官方文档中找不到，但却是经验积累才能获得的宝贵知识。如果这本书能清晰阐述如何在高层次上规划整个后端路径，确保设计规格能够被高效、可靠地达成，那么它就真正具备了指导我们突破当前设计瓶颈的价值。