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§1-1 最基本的单元——倒相器1

第一章 MOS-IC的单元基础1

§1-2 倒相器的工作原理3

§1-2-1 饱和负载倒相器的转移特性3

§1-2-2 非饱和负载倒相器的转移特性5

§1-2-3 自举倒相器8

§1-2-4 耗尽型负载倒相器的转移特性9

§1-2-5 互补型负载倒相器的转移特性12

§1-3 倒相器的静态参数14

§1-4 倒相器的瞬态特性16

§1-4-1 饱和负载17

§1-4-2 非饱和负载19

§1-4-3 耗尽型负载(E／D MOS)19

§1-4-4 互补型负载(CMOS)21

§1-5-1 单沟道“与非”“或非”逻辑门23

§1-5 基本逻辑门23

§1-5-2 CMOS“与非”“或非”门28

§1-6 传输门32

§1-6-1 单沟道传输门33

§1-6-2 CMOS传输门36

§2-2-3 四相动态无比电路37

§1-7 传输门逻辑及实现逻辑38

§1-7-1 传输门逻辑38

§1-7-2 用传输门实现的同或／异或逻辑39

§1-8 输出驱动电路42

§1-8-1 输出电路的驱动能力42

§1-8-2 CMOS输出缓冲门44

§1-8-3 单沟道输出驱动门45

§1-8-4 三态输出电路46

§2-1-1 R-S触发器48

§2-1 静态触发器48

第二章 M0S触发器和动态逻辑48

§2-1-2 R-S-T触发器51

§2-1-3 J-K触发器56

§2-1-4 D型触发器58

§2-2 动态MOS电路60

§2-2-1 两相动态有比电路61

§2-2-2 两相动态无比电路65

§2-2-4 准静态D型触发器68

§2-3 动态逻辑71

§2-4 多米诺(DOMINO)电路74

§2-5 施密特触发器75

§2-5-1 NMOS施密特触发器75

§2-5-2 CMOS施密特触发器76

§2-6 加法器77

§2-7 乘法器83

§2-8 算术运算中的移位器84

第三章 IC设计中的材料与工艺87

§3-1 M0S晶体管的阈值电压V_T87

§3-1-1 金属与半导体接触电势差87

§3-1-2 氧化层和耗尽层电荷88

§3-1-3 阈值电压V_T值的实例89

§3-1-4 体效应对V_T值的影响90

§3-2 VLSI中的接触与互连技术91

§3-2-1 MOS管中的接触结构91

§3-2-2 毗连接触与埋孔接触93

§3-2-3 多层互连技术94

§3-2-4 铜互连布线及其镶嵌技术99

§3-3 版图设计规则104

§3-3-1 层次104

§3-3-2 工业界设计规则107

§3-4 按比例缩小规则112

第四章 MOS集成电路中的器件115

§4-1 硅栅MOS结构115

§4-1-1 硅栅MOS工艺的特点115

§4-1-2 场区、有源区和等平面工艺116

§4-2 E／D MOS倒相器的结构与版图117

§4-2-1 E/D MOS倒相器版图设计和流程117

§4-2-2 E／D MOS倒相器的工艺要求119

§4-3 CMOS基本工艺结构与版图122

§4-3-1 CMOS IC的基本流程122

§4-3-2 CMOS电路中的阱124

§4-3-3 CMOS电路中的闩锁效应(Latchup)127

§4-4 BiCMOS129

§4-4-1 BiCMOS倒相器130

§4-4-2 BiCMOS倒相器的瞬态特性131

§4-4-3 BiCMOS门电路131

§4-4-4 BiCMOS工艺结构132

§4-4-5 BiCMOS的版图135

§4-4-6 BiCMOS的应用135

第五章 通用VLSI电路的设计与分析138

§5-1 只读存贮器的结构与设计(ROM)138

§5-1-1 掩膜ROM(Mask—ROM)138

§5-1-2 PROM(可编程只读存贮器)142

§5-1-3 可擦除可编程的ROM(EPROM)142

§5-1-4 电可擦除电可编程ROM(EEPROM)143

§5-2 静态随机存取存贮器(SRAM)149

§5-2-1 六管SRAM单元149

§5-2-2 CMOS-SRAM结构与操作150

§5-3-1 三管DRAM154

§5-3 动态随机存取存贮器(DRAM)154

§5-3-2 单管DRAM155

第六章 MOS集成电路的计算机辅助设计161

§6-1 定制设计步骤162

§6-1-1 行为级综合及HDL162

§6-1-2 逻辑综合和逻辑模拟176

§6-1-3 电路模拟177

§6-1-4 版图设计与验证190

§6-2 电路模拟软件中的MOS器件模型194

§6-2-1 基本模型194

§6-2-2 短沟道模型198

§6-2-3 MOS的器件模拟程序简介201

§6-3 器件模型参数及其提取203

§6-3-1 基本的器件模型参数203

§6-3-2 MOSFET模型参数提取简介207

§6-4-1 MOSFET阈值电压的提取214

§6-4 几个重要的MOS模型参数的提取214

§6-4-2 MOSFET有效沟道长度的提取217

§6-4-3 MOSFET沟道载流子迁移率的提取221

§6-4-4 MOSFET源漏串联电阻的提取223

第七章 门阵列和可编程逻辑器件226

§7-1 门阵列226

§7-2 可编程逻辑器件(PLD)228

§7-2-1 PLD原理228

§7-2-2 PLD的编程技术与现场可编程器件230

附录一 MOS材料中有关的物理常数235

附录二 300 K时硅的物理常数236

附录三 SiO_2和Si_3N_4(300 K时)的性质237

附录四 HSPICE中的主要语句238

附录五 参数提取的算法基础243

参考文献245