1 绪论 1
1.1 集成电路的分类 1
1.2 提高集成度的途径 4
1.3 集成技术的组成 6
1.4 教材内容与学习方法 7
参考文献 7
2 双极型逻辑集成电路 8
2.1 双极型集成电路中的寄生效应 8
2.1.1 集成npn晶体管的结构与寄生效应 8
2.1.2 硼扩散电阻器的结构与寄生效应 11
2.2 TTL电路 13
2.2.1 TTL电路的演变 13
2.2.2 TTL电路的技术指标和基本特性 15
2.2.3 S/LSTTL电路 18
2.2.4 AS/ALS TTL电路 24
2.2.5 FAST电路 27
2.3 ECL电路 31
2.3.1 ECL电路的工作原理 31
2.3.2 ECL电路的特性 34
2.3.3 ECL电路器件设计和工艺上的特点 36
2.4 I2L电路 36
2.4.1 I2L电路的基本结构 36
2.4.2 I2L／双极工艺 37
思考题与习题 38
参考文献 39
3 双极型逻辑电路的版图设计 41
3.1 IC的开发流程 41
3.2 双极型IC的隔离技术 41
3.2.1 pn结隔离工艺 41
3.2.2 等平面隔离工艺 45
3.3 版图设计与工艺设计 45
3.4 集成npn管的设计 46
3.4.1 IC对晶体管的主要要求 46
3.4.2 集成晶体管的常用图形 48
3.5 集成二极管、SBD和肖特基晶体管 50
3.5.1 集成二极管 50
3.5.2 肖特基势垒二极管（SBD）和肖特基晶体管 51
3.6 集成电阻器 54
3.6.1 硼扩散电阻器 54
3.6.2 其它集成电阻器 58
3.7 版图设计的一般规则 61
3.7.1 版图设计的准备工作 61
3.7.2 版图设计的一般规则 62
3.8 微电子测试图形技术 64
3.9 双极型逻辑IC版图设计举例 65
思考题与习题 69
参考文献 69
4 MOS逻辑集成电路 70
4.1 CMOS逻辑集成电路 70
4.1.1 CMOS逻辑集成电路的演变 70
4.1.2 CMOS倒相器 71
4.1.3 CMOS传输门 79
4.1.4 静态CMOS电路 82
4.1.5 动态和准静态CMOS电路 84
4.1.6 CMOS电路的特点 87
4.1.7 CMOS变型电路 88
4.1.8 高速CMOS（HCMOS）逻辑集成电路 90
4.1.9 74 ACMOS电路 94
4.2 BiCMOS逻辑集成电路 96
4.2.1 双极与CMOS的相容技术 96
4.2.2 74BC系列基本门的结构与工作原理 97
4.2.3 74BC系列的特性 98
4.3 MOS存储器 100
4.3.1 MOS存储器的发展方向 100
4.3.2 MOS DRAM存储单元 103
思考题与习题 106
参考文献 107
5 MOS集成电路的版图设计 109
5.1 MOS集成电路的寄生效应 109
5.1.1 寄生电阻 109
5.1.2 寄生电容 110
5.1.3 寄生沟道 113
5.2 CMOS电路中的锁定效应 114
5.2.1 寄生可控硅结构 114
5.2.2 CMOS电路的锁定条件 115
5.2.3 防止体硅CMOS电路寄生可控硅锁定的几种措施 116
5.3 MOS集成电路的工艺设计 119
5.3.1 工艺设计的主要内容 119
5.3.2 硅栅工艺流程 119
5.3.3 2μm CMOS工艺技术 120
5.3.4 体硅CMOS工艺设计中阱工艺的选择 122
5.3.5 SOI/CMOS电路 123
5.4 MOS集成电路的版图设计规则 124
5.4.1 以λ为基础的设计规则 124
5.4.2 微米设计规则 128
5.4.3 版图设计规则与工艺成品率之间的关系 128
5.5 MOS集成电路的版图设计举例 131
5.5.1 输入栅保护电路版图举例 131
5.5.2 倒相器图形举例 134
5.5.3 门电路图形举例 134
5.5.4 版图设计技巧 134
思考题与习题 140
参考文献 140
6 模拟集成电路 141
6.1 概述 141
6.1.1 模拟集成电路的种类 141
6.1.2 模拟集成电路的特点 141
6.2 模拟集成电路中的元件设计 142
6.2.1 横向pnp管 142
6.2.2 纵向pnp管（衬底pnp管） 144
6.2.3 超增益管 146
6.2.4 齐纳二极管 146
6.2.5 模拟集成电路中的电容器 147
6.2.6 模拟集成电路中的电阻器 150
6.2.7 模拟集成电路中的场效应管 151
6.3 模拟集成电路中的基本单元电路 156
6.3.1 差分放大器 156
6.3.2 恒流源电路和有源负载 160
6.3.3 基准源电路 165
6.3.4 直流电平位移及差动——单端转换电路 170
6.3.5 输出级电路 172
6.4 集成运算放大器 177
6.4.1 集成运算放大器的基本概念 177
6.4.2 双极型运算放大器 182
6.4.3 MOS运算放大器 185
6.5 集成数—模和模—数转换器 188
6.5.1 D—A和A—D转换器的基本概念 188
6.5.2 集成D—A转换器 193
6.5.3 集成A—D转换器 197
思考题与习题 199
参考文献 201
7 模拟集成电路的版图设计 203
7.1 双极型模拟集成电路设计特点 203
7.1.1 器件的电学性能特点 203
7.1.2 工艺设计的特点 203
7.1.3 隔离区划分与元件设计 205
7.2 μA741运算放大器的版图设计 206
7.2.1 根据工艺水平确定基本尺寸 206
7.2.2 划分间隔区 206
7.2.3 元件的图形尺寸 207
7.2.4 排版和布局 209
7.3 MOS模拟集成电路的版图设计 211
7.3.1 MOS模拟集成电路版图设计的特点 211
7.3.2 MOS运放版图设计示例 212
7.3.3 CMOS模拟集成电路版图设计规则 213
思考题与习题 218
参考文献 219
8 专用集成电路（ASIC） 220
8.1 ASIC的现状与分析 220
8.1.1 ASIC的分类 220
8.1.2 通用集成电路和ASIC的主要区别 221
8.1.3 ASIC的世界市场规模 222
8.1.4 ASIC能迅速发展的原因 223
8.1.5 发展ASIC的支撑条件 227
8.1.6 ASIC技术的发展趋势 228
8.2 ASIC的基本电路和结构 230
8.2.1 双极型ASIC中使用的元器件 230
8.2.2 双极型ASIC的基本电路 231
8.2.3 CMOS ASIC的基本电路 233
8.2.4 Bi CMOS ASIC的基本电路 239
8.3 ASIC设计技术 242
8.3.1 ASIC设计与开发的特点 242
8.3.2 ASIC设计方式 243
8.3.3 ASIC的设计系统 245
8.3.4 ASIC的验证 249
8.3.5 ASIC的层级设计 250
8.4 门阵列 251
8.4.1 门阵列的构成及其优缺点 251
8.4.2 CMOS门阵列 254
8.4.3 BiCMOS门阵列 261
8.4.4 嵌入式门阵列 263
8.4.5 CMOS门阵列电路设计流程 264
8.5 标准单元ASIC 265
8.5.1 标准单元和标准单元ASIC的布局方式 265
8.5.2 单元库与单元设计 267
8.5.3 标准单元ASIC的设计流程 270
8.6 可编程逻辑器件（PLD） 271
8.6.1 PROM和PLA 272
8.6.2 PAL 277
8.6.3 GAL 277
8.7 现场可编程门阵列（FPGA） 281
8.7.1 FPGA的基本结构 281
8.7.2 LCA的总体结构 283
8.7.3 FPGA的开发系统 287
8.7.4 FPGA的开发流程 287
8.7.5 FPGA的应用 290
8.8 ASIC微机 291
8.8.1 ASIC微机的出现 291
8.8.2 ASIC微机的实现途径 291
8.8.3 CPU核心的种类 292
8.9 ASIC的封装 294
8.9.1 ASIC封装类型 295
8.9.2 封装选择原则 300
思考题与习题 301
参考文献 302