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第1章 绪论 1

1．1 微电子技术发展历程 1

1．2 微电子技术取得的成就 3

1．3 微电子技术面临的挑战 4

1．3．1 大直径的硅材料 4

1．3．2 光刻技术 5

1．3．3 器件工艺 7

参考文献 9

第2章 基于IP的集成电路设计 11

2．1 系统芯片（SOC）设计 11

2．2 SOC系统芯片与芯片的设计再利用 12

2．2．1 系统集成芯片 12

2．2．2 SOC芯片的设计模式 13

2．2．3 芯片的设计再利用 16

2．2．4 SOC芯片设计的技术优势 18

2．3 IP知识产权模块 19

2．3．1 IP模块的定义 19

2．3．2 IP模块的种类与应用 20

2．3．3 嵌入式IP核与通用IP模块 22

2．3．4 IP模块的设计与应用服务 23

2．4 基于IP的SOC芯片设计 24

2．4．1 SOC芯片系统设计 24

2．4．2 IP模块连接与芯片总线 26

2．4．3 SOC芯片的物理设计 27

2．4．4 芯片的验证与测试 28

2．5 SOC设计展望 28

参考文献 29

第3章 微细加工技术 31

3．1 微细加工技术简介 31

3．2．光学曝光技术 33

3．2．1 接触式和接近式复印曝光技术 34

3．2．2 光学投影成像曝光技术 35

3．2．3 移相掩模技术 37

3．3 X射线光刻技术 38

3．3．1 同步辐射X射线曝光光源 38

3．3．2 X射线点光源 39

3．3．3 X射线分步重复步进曝光机 40

3．3．4 X射线光刻掩模 41

3．3．5 X射线光致抗蚀剂 43

3．3．6 X射线光刻基础工艺 44

3．3．7 X射线光刻的前景与展望 45

3．4 电子束曝光技术 47

3．4．1 电子束曝光技术的发展 47

3．4．2 多束微阵列电子束直写技术 50

3．4．3 SCALPEL技术 51

3．5 极紫外光刻技术 53

3．5．1 EUVL的基本原理 54

3．5．2 EUV光源 55

3．5．3 EUVL光学系统 57

3．5．4 EUV光刻掩模 59

3．5．5 EUV光刻胶及光刻机 60

3．5．6 EUVL成本的简要分析 62

3．5．7 EUV光刻的前景与展望 62

参考文献 63

第4章 深亚微米CMOS器件及电路制造技术 66

4．1概述 66

4．2现代深亚微米CMOS器件 67

4．2．1现代深亚微米CMOS器件物理 67

4．2．2现代深亚微米CMOS器件结构和技术进程 72

4．3集成电路工艺技术 75

4．3．1硅片特性与生长技术 75

4．3．2CMOS集成电路生产环境净化技术 76

4．3．3氧化和热处理技术 78

4．3．4掺杂技术 80

4．3．5薄膜生长技术 83

4．3．6图形加工技术 87

4．4集成电路工艺模块 91

4．4．1阱工艺结构 91

4．4．2器件隔离 92

4．4．3薄栅氧化 93

4．4．4金属化 93

4．4．5源漏工程与浅结 96

4．4．6多层互连 97

4．5 CMOS集成电路工艺集成 102

4．5．1各类CMOS工艺集成技术 102

4．5．2深亚微米CMOS工艺流程 103

4．5．3MOS存储器技术 105

参考文献 106

第5章 化合物半导体器件和电路 110

5．1化合物半导体材料简介 112

5．1．1禁带宽度 113

5．1．2载流子迁移率 115

5．1．3能带结构 116

5．1．4混晶 117

5．1．5异质结 117

5．2GaAs器件及集成电路 118

5．2．1 GaAs二极管 118

5．2．2 GaAs MESFET 121

5．2．3 GaAs HBT 122

5．2．4 GaAs集成电路 124

5．3InP基器件及集成电路 128

5．3．1 InP HEMT 128

5．3．2 InP HBT 129

5．3．3 InP光电器件和电路简介 130

5．4锗硅器件及集成电路 133

5．4．1锗硅材料的特点 133

5．4．2锗硅HBT结构、工作原理和特点 134

5．4．3应用及前景 136

5．5化合物半导体器件的发展趋势 137

5．5．1 GaAs和InP器件 137

5．5．2 SiC器件 137

5．5．3 GaN器件 138

5．5．4 SiGe器件 139

5．5．5材料制备及其他 139

第6章 双极和BiCMOS器件以及电路 141

6．1双极集成电路中的基本元件 142

6．1．1NPN管 142

6．1．2PNP管 143

6．1．3二极管 144

6．1．4肖特基（SBD）钳位双极晶体管 144

6．2双极集成电路中的基本电路 145

6．2．1双极数字电路 145

6．2．2模拟集成电路中的常见单元电路 149

6．3双极集成电路的工艺实现 152

6．4选进的双极工艺 154

6．4．1先进的隔离技术 154

6．4．2多晶硅发射极 155

6．4．3异质结双极晶体管（BJT）技术 156

6．4．4自对准双极晶体管技术 157

6．4．5双极集成电路发展趋势 157

6．5性能卓越的BiCMOS电路 158

6．5．1数字逻辑电路和门阵列 159

6．5．2接口驱动电路 159

6．5．3 BiCMOS SRAM 160

6．5．4在模数混合电路中的应用 160

6．6 BiCMOS器件和电路制造技术 161

6．7选进的BiCMOS技术及其在数模混合电路和系统集成中的应用 162

6．7．1多晶硅发射极的BiCMOS工艺 163

6．7．2 SiGe BiCMOS工艺 163

6．7．3先进的BiCMOS技术的应用 164

参考文献 165

第7章 新型封装技术 166

7．1概述 166

7．2传统封装技术的工艺过程 168

7．2．1引线键合 168

7．2．2各种封装形式 169

7．2．3老化、筛选分类+可靠性例行试验 171

7．3新型封装技术 173

7．3．1倒装焊技术的发展历程及前景 173

7．3．2 FC工艺中芯片凸点的形成技术 175

7．3．3倒装芯片的焊接方式 179

7．3．4倒装工艺中的芯片下填充技术 180

7．3．5凸焊点的质量检验和可靠性试验 181

7．4跨世纪的电路装联技术 182

7．4．1多芯片模块组装技术（MCM） 182

7．4．2系统级封装 185

7．5下一代微型器件组装技术——电场贴装 187

参考文献 191

第8章 超大规模集成电路测试技术 193

8．1简介 193

8．1．1概述 193

8．1．2 VLSI电学特性测试 193

8．1．3可靠性测试 195

8．1．4在线工艺监控(In-Line Process Control Monitor) 199

8．1．5测试数据的统计分析 201

8．1．6测试成本 202

8．2数字电路测试 202

8．2．1数字电路失效模型 205

8．2．2数字测试图形的产生 209

8．2．3存储器测试 213

8．2．4 IDDQ——准静态电流测试分析法 219

8．3 模拟电路及数模混合电路测试 221

8．3．1 模拟电路测试 221

8．3．2混合电路测试 224

8．4 测试技术展望 226

8．4．1 VLSI的发展对测试技术的挑战 226

8．4．2 可测性设计（Design for Testability） 227

8．4．3 WLR——硅片级可靠性测试 231

8．5 世界主要测试设备公司及产品简介 233

8．5．1 IC测试设备 233

8．5．2 世界主要测试设备公司 235

参考文献 236