超大规模集成电路——基础 设计 制造工艺 9787030202789 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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日电子信息通信学会 组编，岩田 穆，角南英 著

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• 制造工艺
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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030202789

商品编码：29673168153

包装：平装

出版时间：2008-01-01

基本信息

书名:超大规模集成电路——基础 设计 制造工艺

定价：42.00元

售价：28.6元,便宜13.4元,折扣68

作者:(日)电子信息通信学会 组编,岩田 穆,角南英

出版社：科学出版社

出版日期：2008-01-01

ISBN：9787030202789

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.422kg

编辑推荐

内容提要

本书共分为上下两篇，上篇为基础设计篇，主要介绍VLSI的特征及作用、VLSI的设计、逻辑电路、逻辑VLSI、半导体存储器、模拟VLSI、VLSI的设计法与构成法、VLSI的实验等；下篇为制造工艺篇，主要介绍集成工艺、平板印刷、刻蚀、氧化、不纯物导入、绝缘膜堆积、电极与配线等。
本书内容丰富，条理清晰，实用性强，既可供超大规模集成电路研发和设计人员及半导体生产单位管理人员使用，也可作为各院校集成电路相关专业的本科生、研究生及教师的参考书。

目录

上篇　基础与设计
　章　VLSl的特征及任务
1.1　VLSl的概念与基本技术
　1.1.1　VLSl的基本技术与发明
　1.1.2 学科体系
1.2　VLSl的种类
　1.2.1　按功能分类
　1.2.2　按器件分类
1.3　半导体技术路线图
1.4　对系统的影响
　1.4.1 计算机系统
　　　1.4.2 通信网络系统
　1.4.3 数字家电系统
　第2章　VLSl的器件
2.1　VLSl的构成要素
2.2　MOS晶体管
　2.2.1　MOS的基本构造
　 2.2.2 MOS的工作原理与工作区域
　 2.2.3 MOS的电流电压特性
　 2.2.4　MOS的器件模型
　 2.2.5　MOS的等效电路模型
2.3　二极管
2.4　电阻
2.5 电容
2.6　电感
2.7　器件隔离
2.8　布线
　 2.8.1 多层布线
　 2.8.2 布线电容
2.9　VLSl技术的比例缩小法则
　第3章　逻辑电路
3.1　CMOS逻辑电路
　 3.1.1 倒相器
　 3.1.2　NAND门
　 3.1.3　NOR门
　 3.1.4　传输门
　 3.1.5　选择器
　 3.1.6 异或门
　 3.1.7　CMOS复合门
　 3.1.8　时钟CMOS逻辑电路
　 3.1.9 动态CMOS逻辑电路
　 3.1.10 电流型逻辑电路
3.2　CMOS逻辑电路的工作速度
　 3.2.1 门延迟时间
　 3.2.2 布线的延迟时间
3.3　CMOS逻辑电路的功率消耗
　 3.3.1　CMOS逻辑电路消耗功率的因素
　 3.3.2　CMOS-VLSl的功率消耗
3.4　控制电路
　 3.4.1 寄存器
　 3.4.2 同步系统
　 3.4.3　计数器
　第4章　逻辑VLSl
4.1　数字运算电路
　4.1.1　加法运算
　4.1.2　减法电路
　4.1.3　乘法运算
4.2　时钟的发生与分配
　　……
　第5章　半导体存储器
　第6章　模拟VLSI
　第7章　无线通信电路
　第8章　VLSI的设计方法及构成方法
　第9章　VLSI的测试
下篇　制造工艺
　0章　LSI的制造工艺及其课题
　1章　集成化工艺
　2章　平版印刷术
　3章　腐蚀
　4章　氧化
　5章　掺杂
　6章　淀积绝缘膜
　7章　电极和布线
　8章　后工序——封装
引用参考文献

作者介绍

文摘

序言

《数字逻辑设计与VerilogHDL实现》 内容简介： 本书系统地介绍了数字逻辑设计的核心概念、方法和工具，旨在为读者构建扎实的数字系统设计基础。全书共分为六大部分，循序渐进地引导读者从最基本的逻辑门电路出发，逐步掌握复杂数字系统的设计与实现。 第一部分：数字逻辑基础 本部分将深入讲解数字逻辑设计的基石。首先，从二进制、十进制、十六进制等数制系统入手，阐述它们之间的转换原理，为后续的逻辑运算奠定基础。随后，我们将聚焦于布尔代数，详细介绍其基本定律、定理和公式，包括交换律、结合律、分配律、德摩根定律等，并演示如何利用这些规则化简逻辑表达式，从而降低电路的复杂度。 接着，本书将详细阐述各种基本逻辑门（如AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR）的功能、逻辑符号和真值表，并介绍它们的集成电路实现。在此基础上，我们将学习组合逻辑电路的设计方法，包括卡诺图（Karnaugh Map）的应用，教授如何通过卡诺图快速找到最简逻辑表达式，以及如何将表达式转化为实际的逻辑电路。我们将分析并举例说明加法器（半加器、全加器）、减法器、编码器、译码器、数据选择器（Multiplexer）和数据分配器（Demultiplexer）等常见的组合逻辑电路。 第二部分：时序逻辑电路设计 本部分将转向更为复杂的时序逻辑电路。我们将首先介绍时序逻辑电路的基本概念，包括状态、时钟信号、触发器（Flip-Flop）和寄存器（Register）。详细讲解各种类型的触发器，如SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器，以及它们的工作原理、时序特性（如建立时间、保持时间）和逻辑图。 在此基础上，我们将学习如何设计同步时序逻辑电路。同步时序逻辑电路的核心在于统一的时钟信号控制。我们将深入探讨状态机（State Machine）的设计，包括有限状态机（Finite State Machine, FSM）的概念，以及两种主流的FSM模型：摩尔（Moore）模型和米利（Mealy）模型。本书将详细演示如何根据需求设计状态转移图、状态表，并将其转化为具体的触发器和逻辑门电路。我们将通过实际案例，如序列检测器、计数器、移位寄存器等，来巩固这些设计方法。 第三部分：Verilog HDL 语言基础 本部分将引入业界广泛应用的硬件描述语言——Verilog HDL。我们将从Verilog HDL的基本语法结构开始，介绍其数据类型（如reg、wire、integer）、运算符（算术、逻辑、位运算符）、赋值语句（blocking assignment `=` 和 non-blocking assignment `<=` 的区别与应用）以及控制语句（if-else、case、for、while）。 我们将学习如何使用Verilog HDL来描述组合逻辑电路和时序逻辑电路。通过具体的代码示例，读者将学会如何用行为级（behavioral）、寄存器传输级（RTL）和门级（gate-level）等不同抽象层次来描述硬件。我们将重点讲解模块（module）的声明、端口（port）的定义、实例化（instantiation）以及如何利用always块来描述电路的行为。 第四部分：Verilog HDL 高级特性与设计实践 本部分将进一步深入Verilog HDL的语言特性，并结合实际设计需求进行讲解。我们将详细介绍参数化（parameter）的使用，如何通过参数化实现设计的灵活性和可重用性。我们将学习任务（task）和函数（function）的定义与调用，以及它们在代码组织和抽象中的作用。 本书还将重点关注Verilog HDL在实际工程设计中的应用，包括如何编写可综合（synthesizable）的代码，避免使用不可综合的结构，以及如何编写易于理解和维护的代码。我们将学习如何进行模块化设计，将复杂的系统分解为小的、可管理的模块，并通过实例化将它们连接起来。我们将探讨层次化设计（hierarchical design）的思想，以及如何有效地管理设计中的层次结构。 第五部分：常用数字电路模块设计 本部分将通过具体的实例，展示如何使用Verilog HDL设计和实现一些在数字系统中常见的关键模块。我们将学习如何设计和实现各种类型的计数器（如同步计数器、异步计数器、加减计数器），以及移位寄存器（如串入串出、串入并出、并入串出、并入并出）。 此外，我们将深入讲解存储器（Memory）的设计，包括ROM（Read-Only Memory）和RAM（Random-Access Memory）的基本结构和Verilog HDL实现。我们将学习如何设计和验证存储器的读写操作，以及如何处理数据宽度和地址宽度的问题。我们将还会涉及一些其他重要模块，例如状态机控制器、数据通路设计以及简单的处理器结构等，让读者对实际的数字系统构成有更清晰的认识。 第六部分：仿真与验证 本部分将强调数字电路设计中至关重要的仿真与验证环节。我们将介绍仿真器的基本原理和工作流程，以及如何编写测试平台（Testbench）来驱动被测模块（DUT, Device Under Test）并检查其输出。 我们将学习如何利用Verilog HDL编写测试向量（test vectors），如何创建时钟信号、复位信号以及输入激励。我们将重点讲解如何使用系统任务（system tasks）和系统函数（system functions）来监控信号、打印信息、检查断言（assertions）和控制仿真进程。 本书还将介绍一些基本的验证策略，包括功能验证、时序验证和覆盖率（coverage）分析。通过对这些内容的学习，读者将能够有效地验证自己设计的数字逻辑电路是否符合预期，从而大大提高设计的可靠性。 学习目标： 完成本书的学习后，读者将能够： 深刻理解数字逻辑电路的基本原理，包括布尔代数、组合逻辑和时序逻辑。 熟练掌握Verilog HDL语言，并能用其描述各种数字电路。 独立设计和实现常见的数字逻辑模块，如加法器、计数器、寄存器、存储器等。 理解并应用模块化设计和层次化设计思想。 掌握编写测试平台和进行基本仿真验证的方法。 本书适合于计算机科学、电子工程、微电子学等相关专业的本科生、研究生，以及从事数字逻辑设计、FPGA/ASIC开发的工程师。通过本书的学习，读者将为深入学习数字系统设计、微处理器设计以及SoC（System on Chip）设计打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我买这本书的初衷是想快速了解一下“超大规模集成电路”这个概念的全貌，结果发现我低估了它的深度。这本书的篇幅和内容密度，完全可以作为研究生阶段的教材来使用，甚至对于一些资深工程师来说，它也是一本极佳的参考手册。我特别关注了其中关于电路可靠性和测试性的章节。在当今追求高密度、高速度的芯片设计中，如何保证数亿晶体管在各种温度和电压波动下稳定工作，是一个巨大的挑战。作者在这方面给出的分析非常到位，涉及到了各种失效模式，比如电迁移、热点效应等等。它不仅仅告诉我们“要做什么”，更重要的是“为什么要做”，背后的物理机制解释得非常透彻。我感觉这本书的价值在于它的“全面性”和“深度”的完美平衡。它不像某些市场上的快速入门指南那样肤浅，也不像纯理论书籍那样高不可攀，它恰好处于一个能让你真正掌握行业核心竞争力的位置。每次合上书本，都有一种知识被极大强化的满足感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字风格非常严谨，带着一种学术论文特有的精确性，几乎找不到可以随意跳跃阅读的部分。对于我这种习惯于快速浏览、抓取关键信息的读者来说，这确实是一个挑战。我发现自己必须一个词一个词地去推敲，才能确保没有遗漏任何一个细微的条件或假设。例如，在讨论互连线延迟模型时，它会详细分析不同串扰模型对最终时序计算的影响，这种细致入微的讨论，虽然增加了阅读的难度，但同时也极大地提高了最终结果的准确性。我特别喜欢它在引入新概念时，会先回顾前置知识，这对于保持思维的连贯性非常重要。这本书更像是一位资深教授的私人讲座笔记，他希望你不仅学会使用工具，更要理解工具背后的数学原理。如果把它当作一本工具书来用，你会发现它的索引系统非常完善，任何关于特定工艺参数或者设计规则的问题，都能在书中找到源头活水般的解释。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受是，我们现在使用的那些“黑箱”芯片，背后是多么庞大而精密的工程体系在支撑。这本书给我最直观的冲击，来自于对“规模”的理解。它不仅仅是关于“大”，而是关于如何管理、优化和验证一个包含数十亿个逻辑门的复杂系统。作者在描述大规模设计流程时，用了大量的篇幅来讨论设计自动化（EDA）工具的角色和局限性。我印象深刻的是关于功耗管理的讨论，它不再是简单地降低电压，而是涉及到多层次的电压域划分、时钟门控等复杂的时空管理策略。这种系统级的思考方式，远超出了我过去对“电路设计”的狭隘理解。这本书成功地将电子工程的理论深度、材料科学的精妙以及计算机科学的优化算法融合在了一起，展现了现代集成电路领域真正的跨学科本质。它不仅是技术书籍，更像是一部关于现代工程美学的作品，其复杂性和结构美让人叹为观止。

评分☆☆☆☆☆

这本关于超大规模集成电路的巨著，光是厚度就让人望而生畏，可想而知内容之翔实与深刻。我花了整整一个暑假才啃下这本书的前半部分，感觉就像是走进了半导体世界的一座宏伟迷宫。它不仅仅是简单罗列公式和工艺流程，更重要的是它构建了一套完整的知识体系，让你能从最基本的物理原理出发，逐步理解现代芯片是如何被设计、制造出来的。特别是关于CMOS器件的物理基础那几章，作者没有回避那些复杂的半导体物理方程，而是用一种循序渐进的方式，将抽象的概念具体化。我尤其欣赏它在设计流程中的叙述，从逻辑综合到版图设计，每一个环节都讲得条理清晰，让人有一种“原来如此”的豁然开朗感。对于一个想从底层逻辑深入理解芯片制造的工程师来说，这本书无疑是提供了坚实的理论基石，而不是那种只停留在应用层面的浅尝辄止的资料。它要求读者有耐心和一定的数理基础，但一旦掌握了书中的核心思想，再去看任何最新的芯片技术报道，都会感觉豁然开朗，因为你知道它们背后的“内功”是什么。这本书更像是一部武功秘籍，你需要勤加练习才能领悟其中精髓。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对这本书的某些章节感觉像是进行了一场智力上的极限马拉松。特别是涉及到制造工艺的那部分，那些关于光刻、刻蚀、薄膜沉积的技术细节，描述得极其细致入微，几乎到了吹毛求疵的地步。我个人更偏爱设计理论，但当我翻到薄膜生长那一章时，还是被深深地震撼了。它没有用过于简化的模型来糊弄读者，而是直接展示了实际晶圆厂中可能遇到的各种工艺窗口的挑战。比如，如何精确控制薄膜的厚度和均匀性，以及如何处理不同材料界面的问题。这让我意识到，设计再精妙的电路，如果工艺跟不上，最终也只能是纸上谈兵。这本书的难得之处在于，它成功地架设了“设计”与“制造”之间那座常常令人感到沟通障碍的桥梁。我感觉自己像是从一个理论物理学家，瞬间变成了一个需要在无尘室里操作精密仪器的工程师，视角转换得非常彻底。阅读过程中，我不得不频繁地停下来，查阅大量的相关背景资料，但这反而加深了我对整个半导体产业链复杂性的理解。