目　　录 第1章 半导体器件理论基础11.1 半导体的电学特性21.1.1 晶格结构与能带21.1.2 电子与空穴41.1.3 半导体中的杂质61.1.4 半导体的导电性91.2 PN结101.2.1 PN结的结构101.2.2 PN结的电流电压特性111.2.3 PN结电容141.3 双极型晶体管简介141.3.1 双极型晶体管的结构与工作原理151.3.2 双极型晶体管的电流传输161.3.3 双极型晶体管的基本性能参数171.4 MOS晶体管简介191.4.1 MOS晶体管的结构与工作原理191.4.2 鳍式场效应晶体管231.4.3 MOS晶体管的电流电压特性241.4.4 MOS晶体管的电容25第2章 集成电路制造工艺292.1 硅片制备302.1.1 单晶硅制备312.1.2 硅片的分类322.2 外延工艺332.2.1 概述332.2.2 外延工艺的分类与用途342.3 氧化工艺352.3.1 二氧化硅薄膜概述362.3.2 硅的热氧化382.4 掺杂工艺402.4.1 扩散402.4.2 离子注入422.5 薄膜制备工艺462.5.1 化学气相淀积462.5.2 物理气相淀积472.6 光刻技术482.6.1 光刻工艺流程482.6.2 光刻胶512.7 刻蚀工艺522.8 CMOS集成电路基本工艺流程52第3章 操作系统与Cadence软件563.1 UNIX操作系统573.1.1 UNIX操作系统简介573.1.2 UNIX操作系统的常用操作573.1.3 UNIX文件系统583.1.4 UNIX文件系统常用工具593.2 Linux操作系统613.3 Ubuntu操作系统和CentOS743.4 虚拟机753.5 Cadence软件833.5.1 PDK安装843.5.2 电路图建立923.5.3 电路图仿真1003.5.4 版图设计规则1033.5.5 版图编辑大师1063.5.6 版图的建立与编辑1113.5.7 版图验证1233.5.8 Calibre nmDRC1243.5.9 Calibre nmLVS1303.5.10 Calibre PEX135第4章 电阻1444.1 概述1454.2 电阻率和方块电阻1454.3 电阻的分类与版图1464.3.1 多晶硅电阻1474.3.2 阱电阻1504.3.3 有源区(扩散区)电阻1514.3.4 金属电阻1524.4 电阻设计依据1524.4.1 电阻变化1534.4.2 实际电阻分析1544.4.3 电阻设计依据1554.5 电阻匹配规则155第5章 电容和电感1605.1 电容1615.1.1 概述1615.1.2 电容的分类1635.1.3 电容的寄生效应1685.1.4 电容的匹配规则1695.2 电感1715.2.1 概述1725.2.2 电感的分类1725.2.3 电感的寄生效应1745.2.4 电感的设计准则174第6章 二极管与外围器件1776.1 二极管1786.1.1 二极管的分类1786.1.2 ESD保护1816.1.3 二极管的匹配规则1846.2 外围器件1866.2.1 压焊块1866.2.2 连线1896.2.3 保护环192第7章 双极型晶体管1947.1 概述1957.2 发射极电流集边效应1957.3 双极型晶体管的分类与版图1967.3.1 标准双极型工艺NPN晶体管1967.3.2 标准双极型工艺衬底PNP晶体管1997.3.3 标准双极型工艺横向PNP晶体管2007.3.4 BiCMOS工艺晶体管2017.4 双极型晶体管版图的匹配规则2037.4.1 双极型晶体管版图的基本设计规则2037.4.2 纵向晶体管版图的匹配规则2037.4.3 横向晶体管版图的匹配规则204第8章 MOS晶体管2068.1 概述2078.2 MOS晶体管的版图2088.3 MOS晶体管的版图设计技巧2148.3.1 源漏共用2148.3.2 特殊尺寸MOS晶体管2198.3.3 衬底连接与阱连接2238.3.4 天线效应2248.4 棍棒图2268.5 MOS晶体管的匹配规则228第9章 集成电路版图设计实例2349.1 常用版图设计技巧2359.2 数字版图设计实例2379.2.1 反相器2379.2.2 与非门和或非门2399.2.3 传输门2439.2.4 三态反相器2449.2.5 多路选择器2469.2.6 D触发器2479.2.7 二分频器2499.2.8 一位全加器2509.3 版图设计前的注意事项252 9.4 版图设计中的注意事项2539.5 静电保护电路版图设计实例2549.5.1 输入/输出PAD静电保护2549.5.2 限流电阻的画法2579.5.3 电源静电保护2579.5.4 二级ESD保护2589.6 运算放大器版图设计实例2609.6.1 运放组件布局2609.6.2 输入差分对版图设计2619.6.3 偏置电流源版图设计2649.6.4 有源负载管版图设计2659.6.5 运算放大器总体版图2669.7 带隙基准源版图设计实例2679.7.1 寄生PNP双极型晶体管版图设计2679.7.2 对称电阻版图设计2699.7.3 带隙基准源总体版图2719.8 芯片总体设计2729.8.1 噪声考虑2729.8.2 布局273参考文献275

本书采用通俗的语言分门别类地介绍集成电路版图设计的常用器件，巧妙地将必需的理论讲解和工艺实践经验相结合。为了方便读者应用，书中提供的实例来自两个不同集成电路工艺厂商的不同特征尺寸的工艺库。本书给出了详细的学时安排，包括理论学时和实验学时。

陆学斌 ---------------------------- 陆学斌，工学博士，副教授，湖州职业技术学院（曾执教于哈尔滨理工大学软件与微电子学院），主要研究方向为集成电路设计、半导体材料等。近年来，在国内外学术期刊发表学术论文20余篇；主编出版教材四部；主持完成黑龙江省自然科学基金面上项目一项，主持完成黑龙江省教育科学十三五规划课题一项，主持完成黑龙江省高等教育学会教研课题一项。董长春 ---------------------------- 董长春，教授，金华高等研究院，主要研究方向模拟集成电路、传感器接口ASIC、磁通门传感器等。近年来，在国内外学术期刊发表学术论文10余篇，获得专利3项。韩天 ---------------------------- 韩天，副教授，金华高等研究院，主要研究方向为微机械陀螺设计、微型平板热管研究、人工智能与情感计算等。近年来，在国内外发表学术论文7篇，获得专利7项。

集成电路版图是电路设计与集成电路工艺之间必不可少的环节。本书从半导体器件的理论基础入手，在讲授集成电路制造工艺的基础上，分门别类地介绍了集成电路中常用器件电阻、电容和电感、二极管与外围器件、双极型晶体管、MOS晶体管的版图设计，还讲解了操作系统与Cadence软件、集成电路版图设计实例等内容。本书可作为高等院校微电子专业、集成电路设计专业的教材，也可作为集成电路设计、开发人员和版图设计爱好者的阅读和参考用书。