第1章 绪论 1
从0.5μm、0.25μm、0.13μm到90nm、65nm、10nm——看集成电路工艺技术的突飞 5
不断缩小特征尺寸——提高芯片集成度和性价比的有效手段 5
逐步增大圆片面积——提高芯片成品率和降低成本的最佳捷径 6
探索新的发展空间 6
从LSI、VLSI到GLSI/SoC——看集成电路设计技术的猛进 7
集成电路产业“龙头”——LSI设计 8
设计成功的保证——先进设计工具 8
设计技术的新革命——片上系统(SoC) 9
面临超深亚微米、纳米电路的设计挑战 10
从Ge、Si、GaAs、InP到SiC、GaN——看第三代半导体的发展 10
半导体材料的电子能带及特性参数 10
元素半导体——Ge、Si 12
化合物半导体——GaAs、InP 12
宽带隙半导体——SiC、GaN 12
半导体材料新探索 13
从MEMS、NEMS到生物芯片、有机半导体——看微电子技术向其他学科拓展 13
MEMS 13
NEMS 14
生物芯片 15
有机半导体 15
推进微电子技术的高速发展 15
第2章 基本器件技术 18
硅器件技术 19
MOS器件技术 19
双极晶体管技术 23
功率电子器件技术 29
化合物器件技术 49
GaAs器件技术 49
InP基HEMT技术 56
SiGe器件技术 56
新型半导体器件技术 62
宽带隙半导体技术 62
量子器件技术 68
纳米电子器件技术 73
有机半导体器件技术 77
参考文献 80
第3章 设计技术 81
集成电路发展与设计历程 81
集成电路的发展历程 81
集成电路的分类 82
集成电路设计的要求 84
集成电路设计和制造的关系 84
集成电路设计和EDA软件的关系 85
硅集成电路设计技术 87
等比例缩小定律 87
集成电路设计方法学 88
集成电路设计流程 94
集成电路设计验证技术 101
可测性设计技术 111
硅集成电路设计技术的挑战 112
GaAs电路设计技术 116
GaAs微波单片电路(MMIC)设计 116
GaAs超高速电路(VHSIC)设计 121
参考文献 125
第4章 工艺技术 126
基本工艺技术 127
外延 127
离子注入 128
扩散、氧化 130
介质薄膜生长 132
金属化 135
光刻 137
刻蚀 139
化学机械抛光 141
背面工艺 143
工艺集成技术 143
硅工艺集成技术 144
砷化镓工艺集成技术 154
参考文献 160
第5章 大生产技术 161
典型电路芯片制造主要工艺流程 162
200mm圆片0.25μm典型CMOS电路制造主要工艺流程 162
300mm圆片0.13μm典型CMOS电路制造主要工艺流程 168
标准工艺线——Foundry的大生产管理技术 169
半导体加工自动化 170
计算机集成制造 170
效率管理 172
标准工艺线——Foundry的代工模式 173
什么是Foundry代工模式 173
Foundry代工的发展历程 174
国内外Foundry代工形势及发展前景 174
第6章 封装测试技术 176
芯片封装技术 177
封装的作用和地位 177
封装类型 178
几种典型封装技术 182
未来封装技术展望 193
集成电路测试技术 198
成品测试 198
故障模型、故障模拟与分析 198
典型硅大规模集成电路测试 199
典型(GaAs)微波单片集成电路测试 201
裸芯片测试 206
第7章 微电子机械系统(MEMS)技术 209
MEMS器件技术 211
MEMS传感器 211
MEMS执行器 216
微光机电系统(MOEMS) 219
射频MEMS (RF MEMS)器件 222
流体MEMS和生物MEMS 227
MEMS设计技术 230
MEMS设计依据 230
MEMS设计方法 231
MEMS设计模型 231
MEMS设计工具 234
MEMS加工技术 235
体硅MEMS加工 236
表面硅MEMS加工 242
LIGA和准LIGA加工 246
从MEMS到NEMS 249
NEMS的产生 249
NEMS的特性 250
NEMS的加工技术 251
NEMS的发展方向 251
NEMS的潜在应用 252
第8章 片上系统(SoC)技术 254
SoC积木单元——IP重用技术 256
IP重用技术概要 256
IP标准和规范 257
IP核设计流程 259
IP质量评估 263
IP重用工程学 264
SoC的动脉——片上总线技术 265
片上总线概述 265
AMBA Bus和C*BUS 267
片上总线的设计 271
片上总线技术展望 274
SoC的设计新方法——软/硬件协同设计 274
软/硬件协同设计概述 274
软/硬件协同设计流程 275
软/硬件协同设计环境介绍 281
SoC的设计保证——集成验证技术 281
集成验证技术 283
验证平台的重用 285
SoC的质量瓶颈——低功耗设计技术 285
功耗的产生 286
低功耗设计技术 289
SoC的明天——技术发展趋势 294
可重构SoC 295
片上网络(NoC) 299
后硅时代的发展趋势 302
参考文献 304
第9章 可靠性技术 305
失效模式和失效机理 306
失效模式 306
失效机理 307
可靠性设计技术 313
抗电迁移设计 313
抗辐射加固设计 315
抗ESD设计 316
抗热载流子设计 318
抗闩锁设计 320
抗正偏、反偏二次击穿设计 322
可靠性评价技术 323
微电子可靠性测试结构 323
可靠性评价 325
可靠性评价技术的新发展 327
失效分析技术 328
失效分析流程 328
电测分析 329
无损失效分析 330
失效定位 331
失效机理分析 333
可靠性试验技术 337
老化筛选 337
寿命试验 341
参考文献 343
第10章 重点类别及其应用 344
存储器 344
什么是存储器 345
存储器主要指标和类型 345
存储器基本组成 346
存储器的分类 346
可存储万卷书的存储器芯片 351
微处理器 352
中央处理器(CPU) 353
微控制器(MCU) 355
数字信号处理器(DSP) 356
专用集成电路(ASIC) 357
ASIC门阵列的设计与制造 358
ASIC门阵列结构 358
ASIC典型应用 359
可编程逻辑器件(PLD) 360
有关PLD的一般概念 360
简单可编程逻辑器件(SPLD) 361
复杂可编程逻辑器件(CPLD/EPLD) 362
现场可编程门阵列(FPGA) 364
模拟集成电路 365
RF电路 366
A/D转换器和D/A转换器 366
运放 370
电源管理 372
混合集成电路和多芯片组件 374
混合集成电路(HIC) 374
多芯片组件(MCM) 376
HIC/MCM应用 382
MEMS器件 385
形成产业的几个民用MEMS器件实例 385
MEMS器件的典型军事应用 387
砷化镓集成电路 391
砷化镓微波及毫米波单片集成电路(MIMIC) 391
砷化镓超高速集成电路(GaAs VHSIC) 394
硅微波功率器件 396
硅双极型微波功率器件 397
硅微波功率DMOSFET 398
功率电子器件 401
功率VDMOS器件 402
绝缘栅极双极型晶体管(IGBT) 402
快速恢复二极管(FRD) 403
反向开通二极管开关器件(RSD) 404
大功率半导体切断开关(SOS) 404
快速离化半导体开关器件(FID) 404
半导体延迟击穿开关器件(DBD) 405
应用前景 405
参考文献 406
缩略语 407