CMOS集成電路後端設計與實戰 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉峰 著

圖書標籤:

• CMOS集成電路
• 後端設計
• 芯片設計
• IC設計
• EDA工具
• 數字電路
• 物理驗證
• 版圖設計
• 低功耗設計
• 時序分析

店鋪： 天泰尚圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111514404

商品編碼：29641563336

包裝：平裝

齣版時間：2015-10-01

基本信息

書名：CMOS集成電路後端設計與實戰

定價：69元

作者：劉峰

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2015-10-01

ISBN：9787111514404

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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作者十年磨鐵之作，Intel、睿晟微電子、復旦微電子多位專傢聯袂推薦。
　　首本由本土作者係統講解集成電路後端設計的專著，集後端設計之大成。
　　結閤後端設計的主流工具，理論聯係實踐，極具可操作性。

內容提要

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　　集成電路後端設計流程長、環節多，而且每個環節、每個工種都涉及非常多的背景知識和技能。為瞭讓讀者能夠係統地掌握後端設計的基礎知識，本書不僅在廣度上全麵覆蓋集成電路後端設計的三個重要設計大方嚮：全定製、半定製和靜態時序分析，而且在深度上覆蓋瞭後端三大重要設計方嚮之間相互關聯的技術點。並以此來貫穿整個後端設計流程，使讀者在廣度和技術點銜接兩方麵深入理解整個後端設計技術和流程細節。本書不拘泥於枯燥理論的灌輸，把整個集成電路後端設計過程通過結閤業內主流EDA設計工具和實踐操作的形式進行講解，終以理論聯係實際的方法來真正地提高讀者學以緻用的工程技術設計能力。本書是任何想要學習集成電路後端設計的讀者必讀的。

　　本書特點：
　　係統而且深入，既對後端設計知識的廣度有足夠的覆蓋，同時也不乏深度和細緻。
　　從完整工程設計的角度齣發，結閤主流工具，實操性強。
　　涉及的實驗技術資料可以在相關EETOP【後端設計】分論壇下載。
　　作者將定期在EETOP分論壇與本書讀者進行互動和交流，解答讀者問題。

目錄

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作者介紹

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劉 峰　EETOP社區【後端設計】設計分論壇版主，擁有10年以上集成電路後端設計工程經驗。目前主要從事集成電路後端設計的研究和開發工作，先後供職於多傢外知名集成電路設計公司和科研院所，參與瞭多項國傢863計劃、核高基重大科技項目和重要的産品的研發。

文摘

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序言

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《芯片製造的藝術：從矽晶到指尖的奇跡》 在當今信息爆炸的時代，我們手中無處不在的智能手機、筆記本電腦，甚至傢中的智能電器，都離不開一個核心的驅動力——集成電路。它們是現代科技的基石，是實現無數奇思妙想的關鍵。然而，從一塊純淨的矽晶片，到能夠承載復雜運算和信息的微小芯片，背後究竟蘊含著怎樣一套精妙絕倫的工藝流程？《芯片製造的藝術：從矽晶到指尖的奇跡》將帶您深入探尋這一令人著迷的旅程，揭示現代集成電路製造的每一個關鍵環節，展現半導體産業如何將科學理論轉化為觸手可及的科技産品。 本書並非一本枯燥的技術手冊，而是一次對微觀世界工程奇跡的探索。我們不會糾纏於深奧的物理公式或晦澀的電路理論，而是將重點放在整個芯片製造流程的邏輯、挑戰與創新上。您將瞭解到，芯片製造並非單一的學科，而是融閤瞭材料科學、精密機械、光學、化學、電子工程等多個尖端領域的集大成者。 第一篇：孕育希望的起點——矽晶的誕生與準備 一切始於矽。本書將首先聚焦於構成芯片基礎的矽晶圓的生産。您會驚嘆於如何從地球上最常見的元素之一——二氧化矽（也就是沙子），經過一係列極端純化和晶體生長工藝，最終獲得直徑達數米的、近乎完美的單晶矽柱。我們將深入淺齣地介紹直拉法（Czochralski process）等關鍵技術，解釋為何矽晶體的純度、結構完整性對後續的芯片性能至關重要。 接著，我們將探討如何將這些巨大的矽柱切割成薄如蟬翼的矽晶圓。這個過程對切割精度有著近乎苛刻的要求，任何微小的瑕疵都可能導緻後續所有芯片的報廢。隨後，矽晶圓錶麵需要經過精密的拋光處理，達到原子級彆的平整度，為後續的光刻等工藝打下光滑的基礎。您將瞭解到，在極小的尺度上實現如此高的錶麵質量，是材料科學和精密工程的巨大勝利。 第二篇：繪製微觀世界的藍圖——光刻技術的魔力 如果說矽晶圓是畫布，那麼光刻（Photolithography）就是在那張畫布上繪製電路藍圖的畫筆。這是芯片製造中最核心、也最昂貴的工藝之一。本書將詳細介紹光刻技術的演變，從早期的接觸式光刻，到投影式光刻，再到如今的極紫外光刻（EUV）。 您將瞭解光刻機的巨大復雜性，它如同一個巨型精密儀器，利用特定的光源（如深紫外光或極紫外光）穿過一個包含芯片電路圖案的“掩模版”（mask），將圖案“印刷”到塗覆有光刻膠（photoresist）的矽晶圓錶麵。我們將重點解析光刻膠的化學原理，它如何在外來光綫的照射下發生化學變化，從而在後續的顯影過程中形成圖案。 同時，本書還將探討影響光刻精度的關鍵因素，例如光的波長、數值孔徑（NA）以及瑞利衍射極限。您會理解，隨著芯片特徵尺寸的不斷縮小，光刻技術正麵臨著前所未有的挑戰，也正是這些挑戰，不斷推動著光學、材料和機械工程的極限。 第三篇：塑造電路的骨骼——蝕刻與薄膜沉積的精雕細琢 光刻完成後，矽晶圓錶麵已經有瞭電路的“輪廓”。接下來，就需要通過蝕刻（Etching）和薄膜沉積（Thin Film Deposition）工藝，將這些輪廓變成實際的電路結構。 蝕刻是去除不需要部分的工藝。本書將介紹乾法蝕刻（Dry Etching），如等離子體蝕刻，以及濕法蝕刻（Wet Etching）。您將瞭解到，在微米甚至納米尺度上進行精確的圖案去除，需要對等離子體參數（如氣體種類、壓力、功率）以及蝕刻化學過程進行極其精密的控製。異嚮性蝕刻（Anisotropic Etching）和等嚮性蝕刻（Isotropic Etching）的區彆，以及它們在不同場景下的應用，也將得到深入的闡述。 薄膜沉積則是為芯片添加不同功能層級的關鍵。本書將介紹化學氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）等多種薄膜沉積技術。您將明白，如何在一個個極薄的層級上，精確地沉積金屬導綫、絕緣層、半導體材料等，為芯片的導電、絕緣和功能實現奠定基礎。例如，金屬導綫的形成，需要經過濺射（Sputtering）、化學機械拋光（CMP）等一係列復雜工序。 第四篇：連接世界的橋梁——互連與封裝的智慧 構成單個晶體管的功能隻是芯片的第一步，更復雜的功能實現依賴於無數晶體管之間的精確連接。本書將深入探討互連（Interconnect）技術。您將瞭解多層金屬互連的重要性，以及如何在層層堆疊的電路之間，通過垂直連接（vias）構建起復雜的通信網絡。 互連過程的挑戰在於如何減少信號延遲和串擾，特彆是在越來越高的運行頻率下。介電常數（dielectric constant）較低的材料（low-k dielectric）的應用，以及銅（Copper）取代鋁（Aluminum）作為導綫材料的演變，都將是本書重點介紹的內容，它們是提升芯片性能的關鍵技術突破。 完成晶圓製造後，芯片並非直接可以投入使用。它們需要經過一係列的封裝（Packaging）處理，纔能從獨立的芯片變成我們熟悉的電子元件。本書將介紹封裝的作用，包括保護芯片免受物理損傷和環境汙染，以及提供與外部電路的電氣連接。您將瞭解各種封裝形式，從傳統的DIP封裝，到現代的BGA、QFN，再到先進的3D封裝技術，它們如何適應不同應用場景的需求。 第五篇：質量的守護者——測試與驗證的嚴苛考驗 在芯片製造的每一個階段，都離不開嚴格的測試與驗證。本書將揭示芯片製造過程中的質量控製體係。您將瞭解到，在晶圓廠階段，就有一係列的電學測試、光學檢測來篩選齣有缺陷的芯片。 隨後，封裝好的芯片還需要進行更全麵的功能測試、性能測試以及可靠性測試。這些測試旨在確保每一顆齣廠的芯片都能夠穩定、可靠地工作，滿足其設計指標。本書將介紹一些常見的測試方法和設備，以及品管在整個生産鏈條中的重要地位。 結語：科技進步的微小載體 《芯片製造的藝術：從矽晶到指尖的奇跡》將帶您看到，從原材料到最終産品的每一個環節，都充滿瞭科學傢的智慧、工程師的汗水以及無數次的創新與突破。集成電路的製造是一個高度復雜、精密且成本高昂的過程，但正是這個過程，賦予瞭我們今天賴以生存的數字世界。 本書希望通過對芯片製造各個環節的詳細介紹，讓讀者對這個看似神秘的行業有一個全麵的認識。它不僅僅是一門技術，更是一種藝術，一種將微觀世界的物理規律與宏觀世界的應用需求完美結閤的藝術。希望在閱讀完本書後，您在每一次觸摸智能設備時，都能感受到背後那份令人敬畏的“芯片製造的藝術”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計給我留下瞭深刻的第一印象，那種深邃的藍色調與精密的電路圖紋理交織在一起，立刻營造齣一種專業、嚴謹的氛圍。我拿起它時，首先關注的是它的裝幀質量，紙張的厚實度、印刷的清晰度都體現瞭齣版方的用心。內容上，我期待它能深入淺齣地講解後端設計的復雜流程，比如布局規劃、時序分析、功耗優化等核心環節，並且能夠結閤當前業界主流的EDA工具鏈進行實戰演練。從書名來看，它似乎瞄準瞭從基礎理論到實際應用的全鏈路覆蓋，希望能看到關於物理實現（Physical Implementation）中如何處理高密度設計、如何有效管理寄生參數，以及如何應對先進工藝節點帶來的新挑戰的詳盡論述。我特彆希望書中能有大量的圖示和流程圖，將抽象的IC設計流程具象化，這樣對於初學者和需要係統迴顧的設計師來說，都將是極大的幫助。如果能在章節末尾設置一些需要動手操作的思考題或者迷你項目，那就更完美瞭，這將極大增強讀者的參與感和學習效果。這本書如果能真正做到理論與實踐的完美結閤，無疑將成為我工具箱中不可或缺的重要參考資料。

評分☆☆☆☆☆

我對技術書籍的實用性和時效性有很高的要求。在半導體行業技術迭代飛快的今天，一本後端設計的書如果不能緊跟最新的工藝節點（比如FinFET到GAA的過渡期挑戰），那其價值會迅速貶值。我非常關注書中對先進工藝節點下設計規則（DRC/LVS）的復雜性是如何闡述的，特彆是涉及極小特徵尺寸帶來的如鄰近效應（OPC/RET）的修正和管理。此外，關於設計收斂的策略也是我關注的重點。後端設計往往是一個迭代的過程，我期望書中能詳細剖析如何高效地進行迭代優化，而不是陷入漫長的試錯循環。例如，如何利用機器學習或更智能的啓發式算法來加速設計收斂。如果這本書能提供一套現代、高效、麵嚮未來的後端設計方法論，並輔以最新的工具特性講解，那麼它絕對值得每一位IC設計人員投入時間去精讀和收藏，因為它代錶瞭行業內最前沿的實踐經驗。

評分☆☆☆☆☆

作為一個在數字前端摸爬滾打多年的工程師，我更看重一本技術書籍的深度和前瞻性。這本書的潛力在於它是否能超越市麵上那些停留在基礎語法的教程，直擊現代SoC設計中那些令人頭疼的“痛點”。例如，我非常關注它對定製化設計流程（Custom Layout Flow）的討論，以及在係統層麵如何進行功耗與性能的權衡取捨（PPA Trade-offs）。一個好的後端設計書籍，不應該隻是羅列EDA工具的功能按鈕，而應該深入到算法層麵，解釋諸如布綫擁塞的內在成因、時鍾樹綜閤（CTS）背後的優化目標函數，以及在低功耗設計中如何有效地使用UPF/CPF進行電源管理。我期望看到作者能分享一些自己在實際項目中遇到的“陷阱”和“獨門秘籍”，那些在官方文檔中找不到，但卻是經驗積纍纔能獲得的寶貴知識。如果這本書能清晰闡述如何在高層次上規劃整個後端路徑，確保設計規格能夠被高效、可靠地達成，那麼它就真正具備瞭指導我們突破當前設計瓶頸的價值。

評分☆☆☆☆☆

我是一位剛剛接觸集成電路設計的在校研究生，對於我來說，選擇一本閤適的入門和進階教材至關重要。這本書的書名聽起來非常務實，強調“實戰”，這正是我當前最需要的。我希望能看到清晰的步驟指導，比如如何從RTL代碼開始，一步步進行綜閤、布局、布綫，直到最後的簽核（Sign-off）。特彆是對於像靜電放電（ESD）保護、LVS/DRC等設計驗證環節，我希望作者能用最直觀的方式解釋其重要性以及常見的失敗案例和修復方法。我非常期待書中能提供一個貫穿始終的、相對完整的案例項目，這樣我就可以邊看書邊跟著操作，親身感受設計流程的每一步是如何影響最終芯片性能的。如果能配上最新的工具版本操作截圖和常用TCL腳本示例，那無疑會大大降低我的學習麯綫，幫助我更快地將理論知識轉化為實際操作能力，為將來的實習和工作做好準備。

評分☆☆☆☆☆

從一個係統架構師的角度來看，我對後端設計更關注的是其對整體係統性能的影響和可擴展性。這本書如果能提供關於如何將係統級需求（如工作頻率、熱點分布、I/O帶寬）有效映射到後端物理實現階段的指導，那就太棒瞭。我特彆好奇作者是如何處理多核、異構計算等復雜結構下的電源完整性（PI）和信號完整性（SI）問題的。現代芯片設計越來越依賴於IP復用和模塊化集成，這本書是否探討瞭如何確保不同來源IP在後端集成時的兼容性和協同優化？例如，如何在高容量、大規模的設計中，有效地管理時鍾域交叉（CDC）的時序約束和物理隔離。我希望這本書能提供宏觀的視角，指導我們如何從一個更高的層麵去約束和驅動後端團隊，確保設計決策能夠在物理層麵上得到最優的實現，而不是僅僅停留在電路層麵的優化。