9787030202789 超大规模集成电路——基础 设计 制造工艺 科学出版社 (日) 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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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030202789

商品编码：29329707234

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

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

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内容提要

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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

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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

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文摘

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序言

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《微电子学：从概念到应用》 内容简介： 《微电子学：从概念到应用》是一本全面深入探讨微电子学领域核心知识与前沿发展的著作。本书旨在为读者构建一个扎实的理论基础，并逐步引导他们理解微电子器件、集成电路设计、制造工艺以及相关应用。内容涵盖了从基础的半导体物理原理，到复杂的集成电路设计方法，再到现代芯片制造的精湛工艺，最终触及微电子技术在各个领域的广泛应用。本书结构清晰，逻辑严谨，语言生动，力求让读者在掌握理论知识的同时，也能感受到微电子学的魅力与潜力。 第一部分：微电子学基础理论 本部分将带领读者进入微电子学的理论殿堂，从最根本的物理原理出发，逐步理解现代电子器件的运作机制。 第一章：半导体物理基础 晶体结构与电子能带理论： 深入剖析硅等半导体材料的晶体结构，介绍能带理论，区分导体、绝缘体和半导体的能带特性。解释价带、导带、禁带宽度等概念，以及它们如何决定材料的导电性能。 载流子及其输运： 详细阐述电子和空穴作为半导体中两种主要载流子的性质。介绍载流子浓度、费米能级以及它们与温度、掺杂浓度的关系。深入探讨载流子的输运机制，包括漂移和扩散，并介绍霍尔效应等关键实验。 掺杂与PN结： 详细讲解掺杂技术，包括N型和P型半导体的形成原理。深入剖析PN结的形成过程，理解其内建电场、耗尽层以及PN结的正向和反向偏置特性。这是理解所有半导体器件工作原理的基石。 第二章：基本半导体器件模型 二极管： 在PN结的基础上，详细介绍各种类型的二极管，如普通PN结二极管、齐纳二极管、肖特基二极管、发光二极管（LED）和光电二极管。阐述它们的结构、工作原理、伏安特性曲线以及在电路中的应用。 双极结型晶体管（BJT）： 深入讲解BJT的结构（NPN和PNP型），工作原理，包括放大区、饱和区和截止区。分析其输入输出特性曲线，介绍电流放大系数（β）、跨导等关键参数。阐述BJT在放大和开关电路中的应用。 场效应晶体管（FET）： 详细介绍JFET和MOSFET（增强型和耗尽型）的结构和工作原理。重点分析MOSFET的栅极电压对沟道电导的控制机制。介绍其输入输出特性，理解其在放大和开关电路中的优势，并为后续集成电路设计打下基础。 第二部分：集成电路设计与实现 本部分将聚焦于如何将无数微小的半导体器件集成到一个芯片上，实现复杂的功能。 第三章：数字集成电路设计基础 逻辑门与逻辑电路： 从最基本的逻辑门（AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR）入手，解释它们的逻辑功能和真值表。介绍如何使用逻辑门构建组合逻辑电路（如加法器、译码器）和时序逻辑电路（如触发器、计数器）。 CMOS技术与基本电路： 重点介绍互补金属氧化物半导体（CMOS）技术，它是现代数字集成电路设计的主流。详细讲解CMOS反相器、CMOS NAND门、CMOS NOR门的结构和工作原理。分析其低功耗特性和高速性能。 大规模集成电路（LSI）设计流程： 介绍LSI的设计流程，包括需求分析、架构设计、逻辑设计、电路设计、版图设计、物理验证和流片。强调设计中的约束、时序分析和功耗优化。 第四章：模拟集成电路设计基础 模拟电路基本单元： 介绍差分放大器、电流镜、有源负载等模拟电路的基本构成单元。理解它们在构建更复杂模拟电路中的作用。 运算放大器（Op-amp）： 深入分析运算放大器的内部结构（输入级、增益级、输出级），理解其理想特性和实际限制。介绍运算放大器在各种模拟电路中的应用，如放大器、滤波器、积分器和微分器。 模数（A/D）和数模（D/A）转换器： 讲解模数转换和数模转换的基本原理和实现方法。介绍不同类型的ADC（如逐次逼近型、Σ-Δ型）和DAC（如电阻梯形、权电流型），分析它们的性能指标和应用场景。 第三部分：集成电路制造工艺 本部分将揭示电子工业的“魔法”——如何将设计师的蓝图转化为实际的芯片。 第五章：半导体制造流程概述 晶圆制备： 介绍单晶硅的生长、切割和抛光过程，形成高质量的硅晶圆，这是制造集成电路的基板。 光刻技术： 详细讲解光刻作为集成电路制造核心工艺的原理。介绍不同类型的光刻技术（如接触式、接近式、步进式、扫描式），以及光刻掩模版的作用。 薄膜生长与沉积： 介绍化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）等薄膜生长技术，用于在硅片上形成各种导电、绝缘和半导体薄膜。 刻蚀技术： 讲解干法刻蚀（如等离子刻蚀）和湿法刻蚀的原理和应用，用于精确地移除不需要的薄膜，形成电路的结构。 离子注入： 介绍离子注入技术，用于精确地改变半导体材料的掺杂浓度，形成PN结等器件结构。 金属化与互连： 讲解多层金属互连技术的工艺，如铝或铜布线，以及用于实现层间连接的通孔（vias）的形成。 封装与测试： 介绍集成电路制造的最后环节，包括芯片的切割、键合、封装成可供使用的器件，以及对芯片的功能和性能进行测试。 第六章：现代芯片制造工艺的挑战与发展 纳米级制造的挑战： 讨论随着器件尺寸不断缩小，光刻分辨率、刻蚀精度、薄膜均匀性等面临的巨大挑战。 先进材料与器件结构： 介绍新材料（如高介电常数材料、应变硅）和新型器件结构（如FinFET、GAAFET）在克服当前技术瓶颈中的作用。 先进制造技术： 探讨极紫外（EUV）光刻、三维集成等前沿制造技术的发展趋势。 工艺集成与良率控制： 强调将各种复杂工艺步骤高效、稳定地集成在一起，以及提高芯片良率的重要性。 第四部分：微电子技术的应用 本部分将展示微电子技术如何渗透到我们生活的方方面面，驱动着科技的进步和社会的发展。 第七章：微电子技术在各个领域的应用 计算机与信息技术： 阐述中央处理器（CPU）、图形处理器（GPU）、存储器（RAM、Flash）等核心计算芯片在个人电脑、服务器、智能手机等设备中的关键作用。 通信技术： 介绍射频（RF）芯片、基带处理器、光通信器件在无线通信（4G/5G）、光纤网络等领域的应用。 消费电子： 探讨微电子技术在数字相机、智能电视、可穿戴设备、家用电器等产品中的普及。 汽车电子： 分析汽车动力总成控制、安全系统（ABS、ESP）、娱乐系统、自动驾驶等对高性能微电子芯片的需求。 医疗电子： 介绍微电子技术在医疗影像设备、诊断仪器、植入式医疗设备（如起搏器）、生物传感器等方面的应用。 工业自动化与物联网（IoT）： 阐述微控制器（MCU）、传感器、通信模块在智能工厂、智能家居、智慧城市等物联网应用中的关键作用。 第八章：微电子技术的发展趋势与未来展望 摩尔定律的延续与挑战： 讨论摩尔定律是否会继续有效，以及如何通过新材料、新结构、新架构来延续性能的提升。 异构计算与专用芯片： 展望通用计算向专用计算（如AI芯片、ASIC）发展的趋势，以满足特定应用的高性能需求。 人工智能与机器学习： 探讨微电子技术如何赋能人工智能的发展，以及AI对芯片设计和制造提出的新要求。 可持续发展与绿色电子： 关注微电子技术的能效提升、环保制造以及电子废弃物处理等可持续发展议题。 新材料、新器件与新范式： 展望未来可能出现的新型半导体材料、量子计算、神经形态计算等颠覆性技术。 《微电子学：从概念到应用》通过循序渐进的讲解和深入浅出的分析，希望能为有志于深入了解微电子世界的读者提供一份详实的参考，并激发他们对这个充满活力和创新精神的领域的探索热情。

评分☆☆☆☆☆

这本《超大规模集成电路——基础 设计 制造工艺 科学出版社 (日)》的书名看起来就充满了学术气息，我一直对微电子技术这个领域非常好奇，尤其是那些看不见的微小世界里承载着多么巨大的信息量和科技进步。虽然我不是这个专业的科班出身，但这本书的副标题“基础 设计 制造工艺”让我觉得，即使是像我这样初学者，也能从中找到入门的钥匙。我一直觉得，电子产品之所以能变得如此小巧、强大，背后一定有着极其复杂的制造和设计过程，而集成电路无疑是其中的核心。看到“科学出版社”和“日”字样，我联想到日本在半导体领域的精湛工艺和严谨态度，这让我对这本书的内容充满了期待。我希望这本书能够以一种相对通俗易懂的方式，带我领略集成电路的奥秘，从最基础的概念讲起，比如晶体管是如何工作的，然后逐渐深入到设计层面，了解芯片的蓝图是如何绘制出来的，最后再探讨那些令人惊叹的制造工艺，是如何将虚拟的设计变成现实的微小芯片。我希望能在这本书中找到答案，理解为什么一个小小芯片能驱动起我们现代社会的信息化浪潮。

评分☆☆☆☆☆

我对科技发展总是充满好奇，特别是那些塑造我们生活方式的幕后英雄。这本书的书名《超大规模集成电路——基础 设计 制造工艺 科学出版社 (日)》，让我联想到那些在我们手机、电脑里默默工作的神奇芯片。我一直对“超大规模”这个词感到震撼，很难想象究竟是怎么样的技术，才能把如此多功能的器件集成到那么小的空间里。我希望这本书能为我揭开这个神秘的面纱，让我了解集成电路设计是如何从零开始的，包括逻辑门、寄存器这些基本单元是如何组合起来，最终构成复杂的处理器和存储器。更让我好奇的是制造工艺，到底是用什么方法把这些看不见的电路“打印”出来的？书名中“科学出版社”和“日”的字样，让我觉得这本书的严谨性和前沿性应该很有保障，我希望它能提供清晰的图示和详实的解释，让我这个门外汉也能窥见其中的门道。我希望它能让我对我们每天使用的电子产品有更深的理解，不仅仅是功能上的，更是技术上的惊叹。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深的电子工程师，我总是对那些能够触及技术本质的书籍情有独钟。《超大规模集成电路——基础 设计 制造工艺 科学出版社 (日)》这本书名，乍一看便知其内容之厚重，覆盖了从理论基础到实践应用的完整链条。我尤其看重“基础”和“工艺”这两个关键词，这通常意味着作者在梳理概念时会力求严谨，而在工艺流程的阐述上，则会提供宝贵的工程经验。在当前日新月异的半导体行业，技术迭代的速度惊人，但很多核心原理和基础设计思想却历久弥新。我希望这本书能够深入剖析超大规模集成电路的设计理念，例如摩尔定律背后的挑战与机遇，以及各种复杂电路拓扑结构的设计考量。同时，对于制造工艺的探讨，我希望能够了解到当前主流的芯片制造技术，包括光刻、刻蚀、薄膜沉积等关键步骤的原理和技术难点。毕竟，再精妙的设计，也离不开高超的制造工艺来实现。这本书由日本出版，我预期其在制造工艺的细节描述上，会具有极高的参考价值，毕竟日本在精密制造领域有着深厚的积累。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对历史和科技发展脉络感兴趣的读者，这本书的书名《超大规模集成电路——基础 设计 制造工艺 科学出版社 (日)》吸引了我，让我联想到过去几十年间半导体技术如何从无到有，从小到大，最终改变世界的整个过程。我希望这本书不仅仅是技术手册，更能带有一定的历史视角，让我理解为什么集成电路的发展会经历“基础”的奠定，然后是“设计”理念的演进，最后是“制造工艺”的不断突破。我想了解那些里程碑式的技术突破是如何发生的，以及在这个过程中，有哪些关键的人物和机构做出了贡献。这本书的日文背景，让我联想到日本在早期集成电路发展中所扮演的重要角色，以及其在精密制造领域传承至今的工匠精神。我希望这本书能够以一种引人入胜的方式，将这些技术细节与历史进程有机结合起来，让我不仅学到知识，更能感受到科技进步的力量和魅力。

评分☆☆☆☆☆

在电子信息技术的浪潮中，集成电路无疑是驱动一切的核心动力。《超大规模集成电路——基础 设计 制造工艺 科学出版社 (日)》这本书名，让我立刻联想到其在半导体领域的重要性。我个人对半导体材料学和器件物理有一定研究，因此，我更关注本书在“基础”层面是否能够提供深入的理论支撑，例如对CMOS器件工作原理的详细阐述，以及在不同工艺节点下的性能优化策略。在“设计”方面，我希望能够看到关于电路布局、布线以及时序分析等方面的先进方法论，尤其是在超大规模集成电路设计中面临的功耗、噪声和可靠性等挑战。而“制造工艺”部分，我则期待能够了解到当前国际领先的制程技术，包括EUV光刻技术的最新进展，以及各种先进的互连技术和封装技术。这本书由日本科学出版社出版，这往往意味着其内容具有很高的学术水准和实践指导意义，我希望它能够提供一些在该领域具有代表性的案例分析，或者对于未来发展趋势的深刻洞察。