超大規模集成電路布綫技術(英文版)(精)/新視野電子電氣科技叢書 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 文基·拉馬錢德蘭皮納剋·莫澤德... 編

圖書標籤:

• 集成電路
• VLSI
• 布綫
• 電子設計自動化
• EDA
• 芯片設計
• 物理設計
• 半導體
• 新視野
• 電子電氣科技

店鋪： 木垛圖書旗艦店

齣版社： 清華大學

ISBN：9787302478386

商品編碼：29715103361

開本：16

齣版時間：2018-04-01

基本信息

• 商品名稱：超大規模集成電路布綫技術(英文版)(精)/新視野電子電氣科技叢書
• 作者：(美)文基·拉馬錢德蘭//皮納剋·莫澤德
• 定價：129
• 齣版社：清華大學
• ISBN號：9787302478386

其他參考信息（以實物為準）

• 齣版時間：2018-04-01
• 印刷時間：2018-04-01
• 版次：1
• 印次：1
• 開本：16開
• 包裝：精裝
• 頁數：333
• 字數：496韆字

內容提要

本書作者Pinaki Mazumder教授是IEEE Fellow和AAAS Fellow，在EDA領域有30年以上的教學、科研和工程經曆。
    本書匯集電子設計自動化領域包括作者在內的研究者的*新成果，聚焦超大規模集成電路布綫技術，從串行與並行布綫模型開始，到各種基本布綫算法，兼顧芯片設計中的特定情況，重點討論瞭大量的工業界實用的特殊類型布綫與*新並行布綫器。
    本書注重基礎，主要研究迷宮布綫算法、總體布綫算法、詳細布綫算法（即通道布綫與開關盒布綫算法等）和特殊布綫算法，具有較高的通用性和實用性，有望推動超大規模集成電路布綫工具的持續發展。
    本書既涉及EDA領域“大傢”的重要成果，也涵蓋作者及其團隊30多年的傑齣研究，適閤計算機與半導體行業從業的工程師、電子設計自動化方麵的教學者閱讀，也適閤研究VLSI電路布局布綫算法的高年級碩士生、博士生以及研究學者參考。

作者簡介

無

目錄

無

《精密蝕刻：微納器件製造的關鍵工藝》 簡介 在飛速發展的微電子和集成電路領域，微納器件的尺寸不斷縮小，功能日益強大。這一進程的背後，是精密製造技術的不斷突破，其中，蝕刻工藝無疑扮演著至關重要的角色。本書《精密蝕刻：微納器件製造的關鍵工藝》深入剖析瞭這一核心技術，為讀者提供瞭一個全麵、詳盡且富有洞察力的視角，探究其原理、方法、應用及前沿發展。 第一部分：蝕刻工藝的基礎理論與發展曆程 本部分將帶領讀者追溯蝕刻工藝的起源與演進。從最初的化學腐蝕技術，到如今高度集成的等離子體蝕刻，我們將詳細闡述其發展脈絡，理解技術革新背後的驅動力，例如對更高分辨率、更深縱橫比、更精細圖案控製的需求。 化學蝕刻 (Wet Etching) 的原理與應用： 詳細介紹濕法蝕刻所依賴的化學反應機理，包括氧化-還原反應、溶解反應等。深入探討各種蝕刻劑（如酸、堿、氧化劑）的特性、選擇原則，以及它們對不同材料（如矽、二氧化矽、金屬、聚閤物）的蝕刻行為。同時，分析濕法蝕刻在晶圓清洗、薄膜去除、襯底形貌控製等方麵的傳統應用，並討論其在分辨率、均勻性、選擇性方麵麵臨的挑戰。 等離子體蝕刻 (Dry Etching) 的興起與演進： 重點闡述等離子體蝕刻的物理化學耦閤機理。通過氣體放電産生高能離子和自由基，這些活性粒子如何與材料錶麵發生碰撞、化學反應，從而實現精確的材料去除。詳細介紹幾種主流的乾法蝕刻技術，包括： 反應離子蝕刻 (Reactive Ion Etching, RIE)： 剖析RIE的工作原理，理解離子轟擊和化學反應協同作用帶來的高刻蝕率和高各嚮異性。 電容耦閤等離子體 (Capacitively Coupled Plasma, CCP) 和電感耦閤等離子體 (Inductively Coupled Plasma, ICP)： 詳細闡述不同等離子體源的結構、工作方式及其對等離子體參數（如等離子體密度、離子能量、反應物濃度）的影響，從而如何調控蝕刻過程。 物理濺射蝕刻 (Sputter Etching)： 介紹純物理濺射的原理，以及它在某些特定材料去除或錶麵改性中的應用。 化學式等離子體蝕刻 (Chemical Plasma Etching)： 重點講解僅依靠化學反應的等離子體蝕刻，其特點和適用範圍。 蝕刻過程中的關鍵參數與影響因素： 深入分析影響蝕刻性能的關鍵參數，包括： 蝕刻溫度： 溫度如何影響反應速率、擴散速率以及副産物的去除。 氣體流量與配比： 不同氣體種類和流量如何影響等離子體成分、活性粒子密度和蝕刻選擇性。 等離子體密度與離子能量： 這些參數如何影響蝕刻速率、各嚮異性以及對掩模層的損傷。 反應物濃度與擴散： 反應物在等離子體和錶麵之間的傳輸速率如何限製整體蝕刻速率。 副産物清除： 有效去除蝕刻副産物對於保證蝕刻過程的連續性和器件性能的重要性。 掩模技術與蝕刻的匹配： 探討掩模材料（如光刻膠、氮化矽、金屬）的選擇、設計以及它們在蝕刻過程中對圖案轉移精度的影響。理解掩模層的化學穩定性、物理強度以及與蝕刻過程的相互作用。 第二部分：精密蝕刻的核心技術與挑戰 本部分將聚焦於現代微納器件製造中對蝕刻技術提齣的更高要求，以及為滿足這些要求而發展的各種精密蝕刻技術。 高深寬比 (High Aspect Ratio, HAR) 蝕刻： 重點討論如何實現具有高縱橫比的結構，例如微米級綫寬、納米級間距的深溝槽、柱狀結構等。詳細介紹深度反應離子蝕刻 (Deep Reactive Ion Etching, DRIE) 技術，包括其兩種主要工藝： Bosch 工藝： 剖析 Bosch 工藝的交替循環過程，即沉積鈍化層和蝕刻層。理解鈍化層（如含氟聚閤物）在側壁上的沉積如何防止側嚮蝕刻，從而實現垂直的側壁。 Cryo-RIE 工藝： 介紹低溫等離子體蝕刻，解釋低溫環境如何改變反應物和産物的物理化學性質，從而實現高深寬比和良好的錶麵形貌。 其他 HAR 蝕刻技術： 簡要介紹其他在特定應用中采用的 HAR 蝕刻方法。 納米級分辨率與圖案轉移精度： 隨著器件尺寸嚮納米級彆推進，對蝕刻的精度要求也達到瞭前所未有的高度。 原子層蝕刻 (Atomic Layer Etching, ALE)： 詳細闡述 ALE 的核心思想——將蝕刻過程分解為一係列獨立、可控的自限性反應步驟。深入分析 ALE 的反應機理，例如鹵化-氧化、鹵化-還原等，以及其在實現亞納米級精度、極高選擇性和零側嚮蝕刻方麵的優勢。 納米壓印光刻 (Nanoimprint Lithography) 與蝕刻的結閤： 介紹納米壓印技術如何通過物理壓印形成納米結構，以及後續的蝕刻工藝如何將這些結構精確地轉移到襯底上。 多圖案化 (Multi-patterning) 技術中的蝕刻應用： 討論在極紫外光刻 (EUV) 齣現之前，如何通過多重曝光和對齊來實現亞波長分辨率，以及在這些復雜流程中，蝕刻工藝所扮演的關鍵角色。 選擇性蝕刻 (Selective Etching)： 確保在蝕刻特定材料時，不對其他材料造成過度的損傷或去除，是實現復雜器件結構的關鍵。 材料選擇性： 深入分析不同材料（如不同金屬、不同氧化物、不同半導體）的蝕刻速率差異，以及如何通過調整工藝參數或改變蝕刻劑來最大化這種差異。 接觸孔/通孔蝕刻： 重點討論在金屬互連層中，如何選擇性地蝕刻絕緣層以形成接觸孔或通孔，而避免損傷下方的金屬層。 溝槽/晶體管側壁蝕刻： 分析在形成晶體管等復雜結構時，如何實現對不同區域的精確控製，避免對關鍵區域的損傷。 錶麵形貌控製與缺陷管理： 精密蝕刻不僅需要去除材料，更需要控製蝕刻後的錶麵形貌，避免産生橘皮效應、颱階效應、側壁粗糙度等。 側壁光滑度： 探討影響側壁粗糙度的因素，以及如何通過優化工藝參數、使用添加劑等方法來獲得光滑的側壁。 底部形貌控製： 分析如何獲得平坦、均勻的蝕刻底部，避免凹坑、隆起等缺陷。 缺陷的形成機製與預防： 討論在蝕刻過程中可能齣現的各種缺陷，如欠刻、過刻、掩模剝離、錶麵汙染等，並提齣相應的預防措施。 等離子體源與腔體設計： 闡述不同類型的等離子體源（如ICP、ECR、磁控濺射等）對等離子體特性和蝕刻性能的影響。介紹蝕刻腔體的結構設計、材料選擇以及它們如何影響等離子體均勻性、工藝穩定性以及對腔體壁的汙染。 第三部分：精密蝕刻的應用領域與未來展望 本部分將展示精密蝕刻技術在當今和未來微納器件製造中的廣泛應用，並對其未來發展趨勢進行展望。 集成電路製造中的核心應用： CMOS 工藝： 詳細闡述蝕刻在形成柵極、源漏極、隔離區、接觸孔、金屬互連等關鍵步驟中的作用。 先進封裝技術： 探討蝕刻在3D封裝、扇齣封裝等領域中的應用，例如形成矽通孔 (TSV)、凸點 (Bumps) 等。 MEMS/NEMS 器件製造： 介紹蝕刻在製造微型傳感器、執行器、微流控芯片、慣性傳感器等中的關鍵地位。 其他微納技術領域的應用： 光電子器件： 例如光波導、光柵、LED、激光器等器件的精密圖形化。 生物芯片與微流控： 製造用於生物分析、藥物篩選、細胞培養等的高精度微通道和反應腔。 納米材料製備： 例如納米綫、納米管、量子點等的定嚮生長或結構化。 硬磁盤驅動器： 製造高密度磁頭和存儲介質的精密結構。 環境與安全考量： 討論蝕刻過程中使用的化學品和氣體對環境的影響，以及如何開發更環保、更安全的蝕刻工藝。包括廢氣處理、廢水處理、材料迴收等。 智能化與自動化： 探討未來蝕刻工藝將如何與人工智能、機器學習等技術結閤，實現工藝的智能優化、實時監控和故障預測，進一步提高生産效率和産品良率。 新材料與新工藝的探索： 展望未來，新的蝕刻材料（如二維材料、新型聚閤物）和新的蝕刻技術（如激光輔助蝕刻、超聲輔助蝕刻）將為微納器件製造帶來新的可能性。 《精密蝕刻：微納器件製造的關鍵工藝》不僅是一本技術手冊，更是一扇通往微納世界奧秘的窗口。通過對本書內容的深入學習，讀者將能夠深刻理解精密蝕刻技術在現代科技發展中的核心地位，掌握其基本原理和先進技術，並對未來的發展方嚮有所啓發，為在微電子、半導體、材料科學等領域的研究和開發奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事節奏把握得非常到位，它沒有一味地堆砌晦澀的數學推導，而是很巧妙地將曆史演進融入瞭技術變革之中。閱讀過程中，我能明顯感覺到作者對整個IC布綫技術發展脈絡的深刻洞察力。比如，在介紹關鍵孔（Via）的優化策略時，作者順帶提及瞭早期技術限製和當前新材料引入後帶來的設計範式轉變，這使得讀者不僅學到瞭“怎麼做”，更理解瞭“為什麼必須這樣做”。這種曆史的厚重感，讓原本枯燥的技術點變得有血有肉，充滿瞭“人定勝天”的奮鬥史感。這種敘事手法，對於希望係統性建立知識體係的初學者非常友好，它提供瞭一個清晰的時間軸和技術迭代路綫圖，讓人在學習新知識的同時，也能對整個領域的發展有一個宏觀的認知，避免瞭隻見樹木不見森林的弊端，使得知識的係統性構建更加牢固和連貫。

評分☆☆☆☆☆

從另一個角度來看，這本書的實用性體現在它對軟件工具和設計流程的隱性關聯上。盡管它沒有詳細到手把手教你點擊哪個菜單按鈕（畢竟軟件迭代太快瞭），但它對各種布綫算法背後的思想邏輯進行瞭深刻的剖析。比如，在討論到全局布綫和詳細布綫的迭代優化模型時，書中深入淺齣地解釋瞭Maze算法的變體如何適應大規模電路的計算復雜度，以及在求解過程中如何平衡布通率和綫長優化。這種對“內核算法”的理解，比單純學習某款EDA工具的操作手冊要高明得多。一旦你真正理解瞭算法的底層邏輯和內在約束，即便未來換瞭不同的EDA平颱，也能迅速掌握其核心優化邏輯，並能有效地進行高級腳本定製和疑難雜癥的排查。這使得這本書的知識保質期極大地延長瞭，它培養的不是工具的使用者，而是解決布綫難題的真正設計者，這種思維上的賦能，是任何快速入門指南都無法比擬的寶貴財富。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度，尤其是在新興互連技術方麵的覆蓋，讓我感到非常驚喜。許多市麵上主流的教材往往側重於成熟的28納米或以上工藝的穩定方案，但在討論到諸如3D IC集成、先進封裝（如Chiplet技術）的布綫挑戰時，往往一帶而過。然而，這本書卻花瞭相當大的篇幅去探討如何在異構集成環境下管理熱點問題、如何優化跨芯片的信號傳輸鏈路完整性，以及在三維堆疊中層與層之間的串擾效應的建模與規避。這部分內容無疑是為那些已經掌握瞭基礎布綫知識，並希望站在行業前沿進行研發的資深工程師準備的“乾貨”。它不僅僅是知識的傳遞，更像是對未來十年技術發展方嚮的一種預判和布局，展現瞭作者團隊深厚的研發背景和前瞻視野，是真正具有指導未來實踐意義的深度探討。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和印刷質量著實讓人眼前一亮。紙張的質感厚實而細膩，觸感溫潤，顯然是采用瞭上乘的紙張。內頁的排版設計也頗為講究，字體大小和行距拿捏得恰到好處，即便是長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。封麵設計則體現瞭一種專業與穩重的氣質，深沉的色調配上清晰的標題燙印，散發著濃厚的學術氣息，很符閤一本專業技術書籍應有的格調。裝訂方麵，平裝的書籍卻有著接近精裝的堅固感，翻頁時非常順暢，完全不用擔心書頁會鬆散或脫落。對於我這種喜歡收藏和時常翻閱專業書籍的讀者來說，這本書的物理形態本身就是一種享受，它不僅僅是一本工具書，更像是一件值得珍藏的藝術品。從圖書館的書架上取下它，就能感受到它分量十足的專業內涵，這第一印象的分數就足足拉滿瞭，為接下來的深入閱讀打下瞭非常好的心理基礎。我個人非常注重書籍的“手感”和“視覺體驗”，而這本在這些硬件指標上幾乎無可挑剔，讓人對接下來的技術內容充滿瞭期待，希望它能像外錶一樣，經得起推敲和時間的考驗。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭幾個晚上仔細研讀瞭其中關於版圖規劃和寄生參數提取那幾章的內容，可以說，作者在處理這些復雜概念時，采用瞭極其細膩和分層的講解方式。初看那些公式和流程圖時，確實感到有些吃力，畢竟涉及到深亞微米甚至納米級彆的物理現象和復雜的算法模型。但作者非常擅長將理論與實際案例進行穿插對比，比如，他不會僅僅拋齣一個DRC（設計規則檢查）的抽象定義，而是會緊接著展示一個典型的違規布局在不同工藝節點下可能導緻的信號完整性問題，這種“先看後果，再尋病根”的敘事結構極大地增強瞭理解的代入感。特彆是對時序收斂問題的探討，從時鍾樹綜閤（CTS）的拓撲選擇到延遲路徑的精細調整，每一個環節的權衡利弊都分析得入木三分，提供瞭多個可供工程師參考的實踐性指導方針，這對於一綫布局布綫工程師來說，價值無可估量，遠超一般的教科書理論闡述。