半导体集成电路原理与设计—绪论
- 格式:ppt
- 大小:4.14 MB
- 文档页数:28
《半导体集成电路》课程教学教案课程总体介绍:教材:选用清华大学出版社出版的朱正涌编写的高等学校电子信息类规划教材《半导体集成电路》一书。
根据同学的基础情况参考了上海科技出版社张延庆,张开华编写《半导体集成电路》。
1.该教材参考教学学时为120学时。
2.本教案按教学学时数:64学时编制。
3.教学内容学时分配:第一篇半导体集成电路制造工艺与寄生效应11学时第0章绪论2学时第一章半导体集成电路基本制造工艺5学时第二章集成电路的寄生效应4学时第二篇双极型逻辑集成电路21学时第三章TTL集成电路11学时第四章TTL中大规模集成电路设计与版图设计8学时第五章ECL电路与IIL电路2学时第三篇MOS 逻辑集成电路24学时第六章MOS反相器与传输们10学时第七章MOS基本逻辑门与版图设计8学时第八章MOS存储器6学时第四篇模拟集成电路8学时第九章模拟集成电路中的元器件与基本单元8学时教案结构:课程内容;课程重点;课程难点;基本概念;基本要求。
基本概念视同学的基础可以适当删减。
:课程教案:第一篇半导体集成电路制造工艺与寄生效应11学时第0章绪论2学时第一章半导体集成电路基本制造工艺5学时第二章集成电路的寄生效应4学时绪论2学时课程内容: 认识集成电路;集成电路的定义:集成电路的应用特点;集成电路分类。
1 半导体集成电路的发展史2 集成电路发展的特点3 半导体集成电路的分类4 课程内容介绍及要求课程重点:介绍了何谓集成电路,集成电路发展过程,集成电路是如何分类的(即可分为膜集成电路.半导体集成电路和混合集成电路。
半导体集成电路)是以制造工艺分类的,以集成电路的发展史集成电路有何特点;介绍了何谓半导体集成电路,半导体集成电路的分类(即按照电路中晶体管的导电载流子状况分类,可分为双极型集成电路和单极型集成电路两种;按照电路工作性质分类,可分为数字集成电路和模拟集成电路两种),半导体集成电路的重要概念-集成度,以及半导体集成电路的优点(即体积小重量轻;技术指标先进可靠性高以及便于大批量生产和成本低等)。
? ?第一部分 考试试题第 0 章 绪论1.什么叫半导体集成电路?2.按照半导体集成电路的集成度来分,分为哪些类型,请同时写出它们对应的英文缩写?3.按照器件类型分,半导体集成电路分为哪几类?4.按电路功能或信号类型分,半导体集成电路分为哪几类5.什么是特征尺寸?它对集成电路工艺有何影响6.名词解释:集成度、wafer size 、die size 、摩尔定律?第 1 章 集成电路的基本制造工艺1.四层三结的结构的双极型晶体管中隐埋层的作用?2.在制作晶体管的时候,衬底材料电阻率的选取对器件有何影响?。
3.简单叙述一下 pn 结隔离的 NPN 晶体管的光刻步骤?4.简述硅栅p 阱 CMOS 的光刻步骤?5.以 p 阱 CMOS 工艺为基础的BiCMOS 的有哪些不足?6.以 N 阱 CMOS 工艺为基础的BiCMOS 的有哪些优缺点?并请提出改进方法。
7. 请画出 NPN 晶体管的版图,并且标注各层掺杂区域类型。
8.请画出 C MOS 反相器的版图,并标注各层掺杂类型和输入输出端子。
第 2 章 集成电路中的晶体管及其寄生效应1.简述集成双极晶体管的有源寄生效应在其各工作区能否忽略?。
2. 什么是集成双极晶体管的无源寄生效应?3. 什么是 MOS 晶体管的有源寄生效应?4. 什么是 MOS 晶体管的闩锁效应,其对晶体管有什么影响?5. 消除“Latch-up ”效应的方法?6.如何解决 MOS 器件的场区寄生 MOSFET 效应?7. 如何解决 MOS 器件中的寄生双极晶体管效应?第 3 章 集成电路中的无源元件1.双极性集成电路中最常用的电阻器和 MOS 集成电路中常用的电阻都有哪些?2.集成电路中常用的电容有哪些。
3. 为什么基区薄层电阻需要修正。
4. 为什么新的工艺中要用铜布线取代铝布线。
5. 运用基区扩散电阻,设计一个方块电阻 200 欧,阻值为 1K 的电阻,已知耗散功率为 20W /c ㎡,该电阻上的压降为 5V,设计此电阻。
《集成电路》讲义一、集成电路的定义与发展历程集成电路,顾名思义,就是把一定数量的常用电子元件,如电阻、电容、晶体管等,以及这些元件之间的连线,通过半导体工艺集成制作在一块半导体晶片上,从而形成一个具有特定功能的电路。
集成电路的发展可以追溯到上世纪中叶。
1958 年,杰克·基尔比(Jack Kilby)发明了第一块集成电路,这一开创性的发明为电子技术的发展带来了革命性的变化。
在早期,集成电路的集成度很低,只能容纳几个元件。
随着技术的不断进步,集成电路的集成度越来越高,从小规模集成电路(SSI)发展到中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI),乃至现在的特大规模集成电路(ULSI)和巨大规模集成电路(GSI)。
每一次集成度的提高,都意味着芯片性能的大幅提升、功耗的降低以及成本的下降。
这使得集成电路在计算机、通信、消费电子等领域得到了广泛的应用,极大地推动了信息技术的发展和社会的进步。
二、集成电路的制造工艺集成电路的制造是一个极其复杂且精密的过程,涉及到多个学科和技术领域。
首先是设计环节。
设计人员使用专门的软件工具,根据电路的功能和性能要求,设计出芯片的电路图和版图。
然后是制造环节。
制造过程通常在高度洁净的晶圆厂中进行。
首先,需要准备晶圆,通常是硅晶圆。
然后通过光刻、蚀刻、掺杂等一系列工艺步骤,在晶圆上形成晶体管、电阻、电容等元件,并将它们连接起来。
光刻是其中最为关键的工艺之一。
它通过使用紫外线或极紫外线光源,将掩膜版上的图形转移到晶圆表面的光刻胶上,从而定义出元件的形状和位置。
蚀刻则用于去除不需要的材料,以形成所需的电路图案。
掺杂是通过注入杂质离子,改变半导体的电学性质,从而实现晶体管的功能。
制造完成后,还需要进行测试和封装。
测试是为了确保芯片的功能和性能符合设计要求。
封装则是将芯片保护起来,并提供与外部电路连接的接口。
三、集成电路的分类集成电路的分类方式多种多样。