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第1章 半导体集成电路1

1.1 集成电路的发明和发展1

1.2 集成电路的分类3

1.2.1 按器件结构类型分类3

1.2.2 按电路功能分类3

1.3 集成电路制造过程4

1.3.1 设计4

1.3.2 掩膜版制造6

1.3.3 单晶材料6

1.3.4 芯片制造6

1.3.5 封装7

1.3.6 检测7

1.4 CMOS集成电路7

1.4.1 CMOS数字电路7

1.4.2 CMOS模拟电路16

1.5 集成电路制造工艺22

1.5.1 氧化22

1.5.2 光刻和刻蚀24

1.5.3 掺杂26

1.5.4 淀积29

1.5.5 接触与互连30

1.5.6 CMOS工艺的主要流程31

1.6 习题34

第2章 UNIX操作系统和Cadence软件36

2.1 UNIX操作系统基础36

2.1.1 有关目录的操作36

2.1.2 有关文件的操作38

2.1.3 文件存取权限41

2.1.4 命令处理42

2.1.5 使用vi43

2.1.6 Linux简介49

2.2 Cadence软件49

2.2.1 EDA厂商简介49

2.2.2 Cadence软件概述50

2.3 电路图的输入和编辑54

2.3.1 建立新库54

2.3.2 电路图编辑窗56

2.3.3 电路图的输入59

2.3.4 电路图的层次化设计66

2.4 习题69

第3章 Virtuoso版图编辑器70

3.1 版图编辑器概述70

3.1.1 建立版图库和版图单元70

3.1.2 打开文件75

3.1.3 对层选择窗进行设置76

3.1.4 版图编辑窗78

3.1.5 使用Option菜单进行版图编辑窗设置84

3.2 版图的建立87

3.2.1 设置输入层87

3.2.2 屏幕显示画图区88

3.2.3 建立几何图形88

3.2.4 建立Instance96

3.3 版图的编辑97

3.3.1 设置层的可视性97

3.3.2 测量距离或长度98

3.3.3 图形显示99

3.3.4 选择目标99

3.3.5 改变图形的层次101

3.3.6 加标记102

3.4 习题103

第4章 CMOS数字集成电路版图设计105

4.1 MOS场效应晶体管的版图实现105

4.1.1 单个MOS场效应晶体管的版图实现105

4.1.2 MOS场效应晶体管阵列的版图实现110

4.2 版图设计规则112

4.2.1 概述112

4.2.2 1.5 μm硅栅CMOS设计规则113

4.3 CMOS数字电路基本单元的版图设计116

4.3.1 反相器116

4.3.2 传输门122

4.4 棍棒图123

4.5 CMOS数字电路版图设计实例124

4.5.1 异或门124

4.5.2 全加器125

4.5.3 无置位端和复位端的D触发器127

4.5.4 带复位端的D触发器127

4.6 版图设计方法概述128

4.6.1 版图设计方法128

4.6.2 层次化设计简介129

4.7 CMOS数字电路层次化设计实例130

4.7.1 2输入多路选择器（mux2）130

4.7.2 SRAM单元及阵列133

4.8 常用版图设计技巧135

4.9 习题138

第5章 版图验证139

5.1 概述139

5.1.1 版图验证的项目139

5.1.2 Cadence软件的版图验证工具140

5.1.3 版图验证过程简介141

5.2 运行Diva DRC142

5.3 运行Dracula DRC146

5.3.1 验证步骤146

5.3.2 结果分析149

5.4 运行Dracula LVS154

5.4.1 LVS原理154

5.4.2 运行过程157

5.4.3 输出报告解读160

5.4.4 错误的纠正164

5.5 关于ERC167

5.6 习题168

第6章 版图验证规则文件的编写170

6.1 Diva DRC验证规则文件的建立170

6.1.1 Diva DRC规则文件简介170

6.1.2 层操作命令的图文解释173

6.1.3 Diva DRC命令180

6.1.4 Diva DRC规则文件的举例183

6.2 Dracula DRC规则文件188

6.2.1 Dracula规则文件的结构188

6.2.2 建立Dracula DRC规则文件190

6.3 建立Dracula LVS规则文件196

6.4 Dracula规则文件至Diva规则文件的转换202

6.5 习题203

第7章 外围器件及阻容元件版图设计204

7.1 特殊尺寸器件的版图设计204

7.1.1 大尺寸器件204

7.1.2 倒比管208

7.2 电阻、电容器及二极管的版图设计209

7.2.1 MOS集成电路中的电阻209

7.2.2 MOS集成电路中的电容器211

7.2.3 集成电路中的二极管215

7.2.4 CMOS工艺下的衬底PNP管215

7.3 CMOS集成电路的静电放电保护电路216

7.3.1 ESD攻击模型与测试方法217

7.3.2 ESD保护器件221

7.3.3 ESD保护电路228

7.3.4 全芯片ESD版图设计技术235

7.4 CMOS闩锁效应及其预防措施239

7.5 压焊块的版图设计241

7.6 电源和地线的设计242

7.6.1 电源和地线在外围的分布框架242

7.6.2 电源和地线在内部的分布243

7.7 习题243

第8章 CMOS模拟集成电路的版图设计245

8.1 模拟集成电路和数字集成电路的比较245

8.2 失配的概念245

8.3 MOS器件的匹配247

8.4 无源元件的匹配251

8.4.1 电阻的匹配251

8.4.2 电容的匹配253

8.5 寄生效应256

8.5.1 寄生电容256

8.5.2 寄生电阻258

8.6 噪声的防护259

8.6.1 衬底噪声259

8.6.2 金属导线之间的串扰261

8.7 版图布局263

8.7.1 版图布局的概念263

8.7.2 布局需要注意的问题264

8.7.3 版图布局实例265

8.8 运算放大器版图设计实例266

8.9 习题271

第9章 铝栅CMOS和双极集成电路的版图设计273

9.1 铝栅CMOS集成电路273

9.1.1 铝栅CMOS电路的结构273

9.1.2 铝栅CMOS集成电路版图实例275

9.2 双极集成电路277

9.2.1 双极晶体管的版图图形277

9.2.2 双极集成电路的版图设计原则和步骤281

9.3 双极集成电路版图实例282

9.3.1 五管单元与非门的设计282

9.3.2 μA741型通用集成运放的版图设计284

9.4 习题289

附录290

附录A 0.6 μm工艺设计规则（0.6 μm Teehnology Topological Design Rule）290

附录B 1.5 μm硅栅CMOS divaDRC规则文件（1.5 μm Si-Gate CMOS divaDRC.rul）305

附录C 1.5 μm硅栅CMOS N阱单层多晶双层金属LVS Dracula规则文件（1.5 μm Si-Gate CMOS Nwell SPDM LVS Dracula File）310

附录D 习题参考答案312

参考文献317