超大規模集成電路——基礎 設計 製造工藝 9787030202789 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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日電子信息通信學會 組編，岩田 穆，角南英 著

圖書標籤:

• 集成電路
• 超大規模集成電路
• VLSI
• 芯片設計
• 半導體
• 製造工藝
• 電子工程
• 計算機科學
• 微電子學
• 數字電路

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030202789

商品編碼：29673168153

包裝：平裝

齣版時間：2008-01-01

基本信息

書名:超大規模集成電路——基礎 設計 製造工藝

定價：42.00元

售價：28.6元,便宜13.4元,摺扣68

作者:(日)電子信息通信學會 組編,岩田 穆,角南英

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2008-01-01

ISBN：9787030202789

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.422kg

編輯推薦

內容提要

本書共分為上下兩篇，上篇為基礎設計篇，主要介紹VLSI的特徵及作用、VLSI的設計、邏輯電路、邏輯VLSI、半導體存儲器、模擬VLSI、VLSI的設計法與構成法、VLSI的實驗等；下篇為製造工藝篇，主要介紹集成工藝、平闆印刷、刻蝕、氧化、不純物導入、絕緣膜堆積、電極與配綫等。
本書內容豐富，條理清晰，實用性強，既可供超大規模集成電路研發和設計人員及半導體生産單位管理人員使用，也可作為各院校集成電路相關專業的本科生、研究生及教師的參考書。

目錄

上篇　基礎與設計
　章　VLSl的特徵及任務
1.1　VLSl的概念與基本技術
　1.1.1　VLSl的基本技術與發明
　1.1.2 學科體係
1.2　VLSl的種類
　1.2.1　按功能分類
　1.2.2　按器件分類
1.3　半導體技術路綫圖
1.4　對係統的影響
　1.4.1 計算機係統
　　　1.4.2 通信網絡係統
　1.4.3 數字傢電係統
　第2章　VLSl的器件
2.1　VLSl的構成要素
2.2　MOS晶體管
　2.2.1　MOS的基本構造
　 2.2.2 MOS的工作原理與工作區域
　 2.2.3 MOS的電流電壓特性
　 2.2.4　MOS的器件模型
　 2.2.5　MOS的等效電路模型
2.3　二極管
2.4　電阻
2.5 電容
2.6　電感
2.7　器件隔離
2.8　布綫
　 2.8.1 多層布綫
　 2.8.2 布綫電容
2.9　VLSl技術的比例縮小法則
　第3章　邏輯電路
3.1　CMOS邏輯電路
　 3.1.1 倒相器
　 3.1.2　NAND門
　 3.1.3　NOR門
　 3.1.4　傳輸門
　 3.1.5　選擇器
　 3.1.6 異或門
　 3.1.7　CMOS復閤門
　 3.1.8　時鍾CMOS邏輯電路
　 3.1.9 動態CMOS邏輯電路
　 3.1.10 電流型邏輯電路
3.2　CMOS邏輯電路的工作速度
　 3.2.1 門延遲時間
　 3.2.2 布綫的延遲時間
3.3　CMOS邏輯電路的功率消耗
　 3.3.1　CMOS邏輯電路消耗功率的因素
　 3.3.2　CMOS-VLSl的功率消耗
3.4　控製電路
　 3.4.1 寄存器
　 3.4.2 同步係統
　 3.4.3　計數器
　第4章　邏輯VLSl
4.1　數字運算電路
　4.1.1　加法運算
　4.1.2　減法電路
　4.1.3　乘法運算
4.2　時鍾的發生與分配
　　……
　第5章　半導體存儲器
　第6章　模擬VLSI
　第7章　無綫通信電路
　第8章　VLSI的設計方法及構成方法
　第9章　VLSI的測試
下篇　製造工藝
　0章　LSI的製造工藝及其課題
　1章　集成化工藝
　2章　平版印刷術
　3章　腐蝕
　4章　氧化
　5章　摻雜
　6章　澱積絕緣膜
　7章　電極和布綫
　8章　後工序——封裝
引用參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《數字邏輯設計與VerilogHDL實現》 內容簡介： 本書係統地介紹瞭數字邏輯設計的核心概念、方法和工具，旨在為讀者構建紮實的數字係統設計基礎。全書共分為六大部分，循序漸進地引導讀者從最基本的邏輯門電路齣發，逐步掌握復雜數字係統的設計與實現。 第一部分：數字邏輯基礎 本部分將深入講解數字邏輯設計的基石。首先，從二進製、十進製、十六進製等數製係統入手，闡述它們之間的轉換原理，為後續的邏輯運算奠定基礎。隨後，我們將聚焦於布爾代數，詳細介紹其基本定律、定理和公式，包括交換律、結閤律、分配律、德摩根定律等，並演示如何利用這些規則化簡邏輯錶達式，從而降低電路的復雜度。 接著，本書將詳細闡述各種基本邏輯門（如AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR）的功能、邏輯符號和真值錶，並介紹它們的集成電路實現。在此基礎上，我們將學習組閤邏輯電路的設計方法，包括卡諾圖（Karnaugh Map）的應用，教授如何通過卡諾圖快速找到最簡邏輯錶達式，以及如何將錶達式轉化為實際的邏輯電路。我們將分析並舉例說明加法器（半加器、全加器）、減法器、編碼器、譯碼器、數據選擇器（Multiplexer）和數據分配器（Demultiplexer）等常見的組閤邏輯電路。 第二部分：時序邏輯電路設計 本部分將轉嚮更為復雜的時序邏輯電路。我們將首先介紹時序邏輯電路的基本概念，包括狀態、時鍾信號、觸發器（Flip-Flop）和寄存器（Register）。詳細講解各種類型的觸發器，如SR觸發器、D觸發器、JK觸發器、T觸發器，以及它們的工作原理、時序特性（如建立時間、保持時間）和邏輯圖。 在此基礎上，我們將學習如何設計同步時序邏輯電路。同步時序邏輯電路的核心在於統一的時鍾信號控製。我們將深入探討狀態機（State Machine）的設計，包括有限狀態機（Finite State Machine, FSM）的概念，以及兩種主流的FSM模型：摩爾（Moore）模型和米利（Mealy）模型。本書將詳細演示如何根據需求設計狀態轉移圖、狀態錶，並將其轉化為具體的觸發器和邏輯門電路。我們將通過實際案例，如序列檢測器、計數器、移位寄存器等，來鞏固這些設計方法。 第三部分：Verilog HDL 語言基礎 本部分將引入業界廣泛應用的硬件描述語言——Verilog HDL。我們將從Verilog HDL的基本語法結構開始，介紹其數據類型（如reg、wire、integer）、運算符（算術、邏輯、位運算符）、賦值語句（blocking assignment `=` 和 non-blocking assignment `<=` 的區彆與應用）以及控製語句（if-else、case、for、while）。 我們將學習如何使用Verilog HDL來描述組閤邏輯電路和時序邏輯電路。通過具體的代碼示例，讀者將學會如何用行為級（behavioral）、寄存器傳輸級（RTL）和門級（gate-level）等不同抽象層次來描述硬件。我們將重點講解模塊（module）的聲明、端口（port）的定義、實例化（instantiation）以及如何利用always塊來描述電路的行為。 第四部分：Verilog HDL 高級特性與設計實踐 本部分將進一步深入Verilog HDL的語言特性，並結閤實際設計需求進行講解。我們將詳細介紹參數化（parameter）的使用，如何通過參數化實現設計的靈活性和可重用性。我們將學習任務（task）和函數（function）的定義與調用，以及它們在代碼組織和抽象中的作用。 本書還將重點關注Verilog HDL在實際工程設計中的應用，包括如何編寫可綜閤（synthesizable）的代碼，避免使用不可綜閤的結構，以及如何編寫易於理解和維護的代碼。我們將學習如何進行模塊化設計，將復雜的係統分解為小的、可管理的模塊，並通過實例化將它們連接起來。我們將探討層次化設計（hierarchical design）的思想，以及如何有效地管理設計中的層次結構。 第五部分：常用數字電路模塊設計 本部分將通過具體的實例，展示如何使用Verilog HDL設計和實現一些在數字係統中常見的關鍵模塊。我們將學習如何設計和實現各種類型的計數器（如同步計數器、異步計數器、加減計數器），以及移位寄存器（如串入串齣、串入並齣、並入串齣、並入並齣）。 此外，我們將深入講解存儲器（Memory）的設計，包括ROM（Read-Only Memory）和RAM（Random-Access Memory）的基本結構和Verilog HDL實現。我們將學習如何設計和驗證存儲器的讀寫操作，以及如何處理數據寬度和地址寬度的問題。我們將還會涉及一些其他重要模塊，例如狀態機控製器、數據通路設計以及簡單的處理器結構等，讓讀者對實際的數字係統構成有更清晰的認識。 第六部分：仿真與驗證 本部分將強調數字電路設計中至關重要的仿真與驗證環節。我們將介紹仿真器的基本原理和工作流程，以及如何編寫測試平颱（Testbench）來驅動被測模塊（DUT, Device Under Test）並檢查其輸齣。 我們將學習如何利用Verilog HDL編寫測試嚮量（test vectors），如何創建時鍾信號、復位信號以及輸入激勵。我們將重點講解如何使用係統任務（system tasks）和係統函數（system functions）來監控信號、打印信息、檢查斷言（assertions）和控製仿真進程。 本書還將介紹一些基本的驗證策略，包括功能驗證、時序驗證和覆蓋率（coverage）分析。通過對這些內容的學習，讀者將能夠有效地驗證自己設計的數字邏輯電路是否符閤預期，從而大大提高設計的可靠性。 學習目標： 完成本書的學習後，讀者將能夠： 深刻理解數字邏輯電路的基本原理，包括布爾代數、組閤邏輯和時序邏輯。 熟練掌握Verilog HDL語言，並能用其描述各種數字電路。 獨立設計和實現常見的數字邏輯模塊，如加法器、計數器、寄存器、存儲器等。 理解並應用模塊化設計和層次化設計思想。 掌握編寫測試平颱和進行基本仿真驗證的方法。 本書適閤於計算機科學、電子工程、微電子學等相關專業的本科生、研究生，以及從事數字邏輯設計、FPGA/ASIC開發的工程師。通過本書的學習，讀者將為深入學習數字係統設計、微處理器設計以及SoC（System on Chip）設計打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我對這本書的某些章節感覺像是進行瞭一場智力上的極限馬拉鬆。特彆是涉及到製造工藝的那部分，那些關於光刻、刻蝕、薄膜沉積的技術細節，描述得極其細緻入微，幾乎到瞭吹毛求疵的地步。我個人更偏愛設計理論，但當我翻到薄膜生長那一章時，還是被深深地震撼瞭。它沒有用過於簡化的模型來糊弄讀者，而是直接展示瞭實際晶圓廠中可能遇到的各種工藝窗口的挑戰。比如，如何精確控製薄膜的厚度和均勻性，以及如何處理不同材料界麵的問題。這讓我意識到，設計再精妙的電路，如果工藝跟不上，最終也隻能是紙上談兵。這本書的難得之處在於，它成功地架設瞭“設計”與“製造”之間那座常常令人感到溝通障礙的橋梁。我感覺自己像是從一個理論物理學傢，瞬間變成瞭一個需要在無塵室裏操作精密儀器的工程師，視角轉換得非常徹底。閱讀過程中，我不得不頻繁地停下來，查閱大量的相關背景資料，但這反而加深瞭我對整個半導體産業鏈復雜性的理解。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我最大的感受是，我們現在使用的那些“黑箱”芯片，背後是多麼龐大而精密的工程體係在支撐。這本書給我最直觀的衝擊，來自於對“規模”的理解。它不僅僅是關於“大”，而是關於如何管理、優化和驗證一個包含數十億個邏輯門的復雜係統。作者在描述大規模設計流程時，用瞭大量的篇幅來討論設計自動化（EDA）工具的角色和局限性。我印象深刻的是關於功耗管理的討論，它不再是簡單地降低電壓，而是涉及到多層次的電壓域劃分、時鍾門控等復雜的時空管理策略。這種係統級的思考方式，遠超齣瞭我過去對“電路設計”的狹隘理解。這本書成功地將電子工程的理論深度、材料科學的精妙以及計算機科學的優化算法融閤在瞭一起，展現瞭現代集成電路領域真正的跨學科本質。它不僅是技術書籍，更像是一部關於現代工程美學的作品，其復雜性和結構美讓人嘆為觀止。

評分☆☆☆☆☆

這本書的文字風格非常嚴謹，帶著一種學術論文特有的精確性，幾乎找不到可以隨意跳躍閱讀的部分。對於我這種習慣於快速瀏覽、抓取關鍵信息的讀者來說，這確實是一個挑戰。我發現自己必須一個詞一個詞地去推敲，纔能確保沒有遺漏任何一個細微的條件或假設。例如，在討論互連綫延遲模型時，它會詳細分析不同串擾模型對最終時序計算的影響，這種細緻入微的討論，雖然增加瞭閱讀的難度，但同時也極大地提高瞭最終結果的準確性。我特彆喜歡它在引入新概念時，會先迴顧前置知識，這對於保持思維的連貫性非常重要。這本書更像是一位資深教授的私人講座筆記，他希望你不僅學會使用工具，更要理解工具背後的數學原理。如果把它當作一本工具書來用，你會發現它的索引係統非常完善，任何關於特定工藝參數或者設計規則的問題，都能在書中找到源頭活水般的解釋。

評分☆☆☆☆☆

這本關於超大規模集成電路的巨著，光是厚度就讓人望而生畏，可想而知內容之翔實與深刻。我花瞭整整一個暑假纔啃下這本書的前半部分，感覺就像是走進瞭半導體世界的一座宏偉迷宮。它不僅僅是簡單羅列公式和工藝流程，更重要的是它構建瞭一套完整的知識體係，讓你能從最基本的物理原理齣發，逐步理解現代芯片是如何被設計、製造齣來的。特彆是關於CMOS器件的物理基礎那幾章，作者沒有迴避那些復雜的半導體物理方程，而是用一種循序漸進的方式，將抽象的概念具體化。我尤其欣賞它在設計流程中的敘述，從邏輯綜閤到版圖設計，每一個環節都講得條理清晰，讓人有一種“原來如此”的豁然開朗感。對於一個想從底層邏輯深入理解芯片製造的工程師來說，這本書無疑是提供瞭堅實的理論基石，而不是那種隻停留在應用層麵的淺嘗輒止的資料。它要求讀者有耐心和一定的數理基礎，但一旦掌握瞭書中的核心思想，再去看任何最新的芯片技術報道，都會感覺豁然開朗，因為你知道它們背後的“內功”是什麼。這本書更像是一部武功秘籍，你需要勤加練習纔能領悟其中精髓。

評分☆☆☆☆☆

我買這本書的初衷是想快速瞭解一下“超大規模集成電路”這個概念的全貌，結果發現我低估瞭它的深度。這本書的篇幅和內容密度，完全可以作為研究生階段的教材來使用，甚至對於一些資深工程師來說，它也是一本極佳的參考手冊。我特彆關注瞭其中關於電路可靠性和測試性的章節。在當今追求高密度、高速度的芯片設計中，如何保證數億晶體管在各種溫度和電壓波動下穩定工作，是一個巨大的挑戰。作者在這方麵給齣的分析非常到位，涉及到瞭各種失效模式，比如電遷移、熱點效應等等。它不僅僅告訴我們“要做什麼”，更重要的是“為什麼要做”，背後的物理機製解釋得非常透徹。我感覺這本書的價值在於它的“全麵性”和“深度”的完美平衡。它不像某些市場上的快速入門指南那樣膚淺，也不像純理論書籍那樣高不可攀，它恰好處於一個能讓你真正掌握行業核心競爭力的位置。每次閤上書本，都有一種知識被極大強化的滿足感。