模拟集成电路设计原理_试题库1
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集成电路技术集成电路工艺原理试卷(练习题库)1、用来做芯片的高纯硅被称为(),英文简称(),有时也被称为()。
2、单晶硅生长常用()和()两种生长方式,生长后的单晶硅被称为()。
3、晶圆的英文是(),其常用的材料是()和()。
4、晶圆制备的九个工艺步骤分别是()、整型、()、磨片倒角、刻蚀、()、清洗、检查和包装。
5、从半导体制造来讲,晶圆中用的最广的晶体平面的密勒符号是()、O 和()。
6、CZ直拉法生长单晶硅是把()变为()并且()的固体硅锭。
7、CZ直拉法的目的是()。
8、影响CZ直拉法的两个主要参数是O和()。
9、晶圆制备中的整型处理包括()、()和()。
10、制备半导体级硅的过程:1、();2、();3、O011、热氧化工艺的基本传输到芯片的不同部分。
77、多层金属化指用来连接硅片上高密度堆积器件的那些金属层。
78、阻挡层金属是淀积金属或金属塞,其作用是增加上下层材料的附着。
79、关键层是指那些线条宽度被刻蚀为器件特征尺寸的金属层。
80、传统互连金属线的材料是铝,即将取代它的金属材料是铜。
81、溅射是个化学过程,而非物理过程。
82、表面起伏的硅片进行平坦化处理,主要采用将低处填平的方法。
83、化学机械平坦化,简称CMP,它是一种表面全局平坦化技术。
84、平滑是一种平坦化类型,它只能使台阶角度圆滑和侧壁倾斜,但高度没有显著变化。
85、反刻是一种传统的平坦化技术,它能够实现全局平坦化。
86、电机电流终点检测不适合用作层间介质的化学机械平坦化。
87、在CMP为零的转换器。
133、CD是指硅片上的最小特征尺寸。
134、集成电路制造就是在硅片上执行一系列复杂的化学或者物理操作。
简而言之,这些操作可以分为四大基本类:薄膜135、人员持续不断地进出净化间,是净化间沾污的最大来源。
136、硅片制造厂可分为六个的区域,各个区域的照明都采用同一种光源以达到标准化。
137、世界上第一块集成电路是用硅半导体材料作为衬底制造的。
1《模拟集成电路设计原理》期末考试一.填空题(每空1分,共14分)1、与其它类型的晶体管相比,MOS器件的尺寸很容易按____比例____缩小,CMOS电路被证明具有_较低__的制造成本。
2、放大应用时,通常使MOS管工作在_ 饱和_区,电流受栅源过驱动电压控制,我们定义_跨导_来表示电压转换电流的能力。
3、λ为沟长调制效应系数,对于较长的沟道,λ值____较小___(较大、较小)。
4、源跟随器主要应用是起到___电压缓冲器___的作用。
5、共源共栅放大器结构的一个重要特性就是_输出阻抗_很高,因此可以做成___恒定电流源_。
6、 6、由于_尾电流源输出阻抗为有限值_或_电路不完全对称_等因素,共模输入电平的变化会引起差动输出的改变。
7、理想情况下,_电流镜_结构可以精确地复制电流而不受工艺和温度的影响,实际应用中,为了抑制沟长调制效应带来的误差,可以进一步将其改进为__共源共栅电流镜__结构。
8、为方便求解,在一定条件下可用___极点—结点关联_法估算系统的极点频率。
9、与差动对结合使用的有源电流镜结构如下图所示,电路的输入电容Cin为__ CF(1-A)__。
10、λ为沟长调制效应系数,λ值与沟道长度成___反比__(正比、反比)。
二.名词解释(每题3分,共15分)11、1、阱解:在CMOS工艺中,PMOS管与NMOS管必须做在同一衬底上,其中某一类器件要做在一个“局部衬底”上,这块与衬底掺杂类型相反的“局部衬底”叫做阱。
2、亚阈值导电效应解:实际上,VGS=VTH时,一个“弱”的反型层仍然存在,并有一些源漏电流,甚至当VGS<VTH时,ID也并非是无限小,而是与VGS呈指数关系,这种效应叫亚阈值导电效应。
3、沟道长度调制解:当栅与漏之间的电压增大时,实际的反型沟道长度逐渐减小,也就是说,L实际上是VDS的函数,这种效应称为沟道长度调制。
4、等效跨导Gm解:对于某种具体的电路结构,定义inDVI成输出电流的能力5、米勒定理解:如果将图(a)的电路转换成图(b)的电路,则Z1=Z/(1-A V),Z2=Z/(1-AV-1),其中A V=VY/VX。
集成电路设计复习题绪论1.画出集成电路设计与制造的主要流程框架。
2.集成电路分类情况如何?集成电路设计1.层次化、结构化设计概念,集成电路设计域和设计层次2.什么是集成电路设计?集成电路设计流程。
(三个设计步骤:系统功能设计逻辑和电路设计版图设计)3.模拟电路和数字电路设计各自的特点和流程4.版图验证和检查包括哪些内容?如何实现?5.版图设计规则的概念,主要内容以及表示方法。
为什么需要指定版图设计规则?6.集成电路设计方法分类?(全定制、半定制、PLD)7.标准单元/门阵列的概念,优点/缺点,设计流程8.PLD设计方法的特点,FPGA/CPLD的概念9.试述门阵列和标准单元设计方法的概念和它们之间的异同点。
10.标准单元库中的单元的主要描述形式有哪些?分别在IC设计的什么阶段应用?11.集成电路的可测性设计是指什么?Soc设计复习题1.什么是SoC?2.SoC设计的发展趋势及面临的挑战?3.SoC设计的特点?4.SoC设计与传统的ASIC设计最大的不同是什么?5.什么是软硬件协同设计?6.常用的可测性设计方法有哪些?7. IP的基本概念和IP分类8.什么是可综合RTL代码?9.么是同步电路,什么是异步电路,各有什么特点?10.逻辑综合的概念。
11.什么是触发器的建立时间(Setup Time),试画图进行说明。
12.什么是触发器的保持时间(Hold Time),试画图进行说明。
13. 什么是验证,什么是测试,两者有何区别?14.试画图简要说明扫描测试原理。
绪论1、 画出集成电路设计与制造的主要流程框架。
2、集成电路分类情况如何?集成电路设计1. 层次化、结构化设计概念,集成电路设计域和设计层次分层分级设计和模块化设计.将一个复杂的集成电路系统的设计问题分解为复杂性较低的设计级别,⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧按应用领域分类数字模拟混合电路非线性电路线性电路模拟电路时序逻辑电路组合逻辑电路数字电路按功能分类GSI ULSI VLSI LSI MSI SSI 按规模分类薄膜混合集成电路厚膜混合集成电路混合集成电路B iCMOS B iMOS 型B iMOS CMOS NMOS PMOS 型MOS双极型单片集成电路按结构分类集成电路这个级别可以再分解到复杂性更低的设计级别;这样的分解一直继续到使最终的设计级别的复杂性足够低,也就是说,能相当容易地由这一级设计出的单元逐级组织起复杂的系统。
1+X集成电路理论模拟练习题+答案一、单选题(共40题,每题1分,共40分)1、芯片完成编带并进行清料后,会将完成编带的芯片放在( )上。
A、已检查品货架B、待检查品货架C、待外检货架D、合格品货架正确答案:B答案解析:芯片完成编带并进行清料后,将将编带盘、随件单放入对应的中转箱中,并将中转箱放在待检查品货架上等待外观检查。
2、利用平移式分选设备进行芯片检测时,芯片在该区域的操作完成后会进入()区域。
A、分选B、待测C、上料D、测试正确答案:A3、晶圆检测工艺对环境的其中一项——温度的要求范围是( )℃。
A、22±3B、20±5C、25±3D、20±3正确答案:A答案解析:晶圆检测工艺对环境的要求:测试车间符合10万级洁净区标准,温度常年保持在22±3℃,湿度保持在45±15%。
4、编带过程中,在进行热封处理后,需要进行( )环节。
A、芯片放入载带B、密封C、编带收料D、光检正确答案:C答案解析:转塔式分选机进行编带的步骤是:芯片光检→载带移动→热封处理→编带收料→清料。
5、平移式分选机设备的上料步骤正确的是:( )。
A、待测芯片上料→吸嘴转移芯片→空料盘替换B、吸嘴转移芯片→待测芯片上料→空料盘替换C、空料盘替换→待测芯片上料→吸嘴转移芯片D、吸嘴转移芯片→空料盘替换→待测芯片上料正确答案:A答案解析:平移式分选机设备的上料步骤为:待测芯片上料→吸嘴转移芯片→空料盘替换。
6、单晶炉中籽晶轴的作用是( )。
A、保证炉内温度均匀分布及散热B、带动籽晶上下移动和旋转C、起支撑作用D、提供一个原子重新排列标准正确答案:B答案解析:籽晶轴的作用是带动籽晶上下移动和旋转;籽晶的作用是提供一个原子重新排列的标准;坩埚外的高纯石墨坩埚托起支撑作用;炉腔可以保证炉内温度均匀分布及散热。
7、晶圆贴膜过程中,需要外加一个(),它起到支撑的作用。
A、晶圆基底圆片B、晶圆贴片环C、蓝膜支撑架D、固定挂钩正确答案:B答案解析:在贴膜过程中,需要外加一个厚度与晶圆一致但环内径比晶圆直径大的金属环,也就是晶圆贴片环。
电子与通信技术:集成电路工艺原理考试资料(题库版)1、问答题简述引线框架材料?正确答案:引线框架作为集成电路的芯片载体,是一种借助于键合材料(金丝、铝丝、铜丝)实现芯片内部电路引出端与外引线的电气连接,形成电气回路的关(江南博哥)键结构件,它起到了和外部导线连接的桥梁作用。
引线框架材料的要求为:热匹配,良好的机械性能,导电、导热性能好,使用过程无相变,材料中杂质少,低价,加工特性和二次性能好。
2、问答题简述MCM的概念、分类与特性?正确答案:概念:将多块半导体裸芯片组装在一块布线基板上的一种封装。
分类:MCM-L是采用片状多层基板的MCM、MCM-C是采用多层陶瓷基板的MCM、MCM-D是采用薄膜技术的MCM。
特性:尺寸小、技术集成度高、数据速度和信号质量高、可靠性高、成本低、PCB板设计简化、提高圆片利用率、降低投资风险。
可大幅度提高电路连线密度,增加封装效率;可完成轻、薄、短、小的封装设计;封装的可靠性提升。
3、问答题矩形片式电阻由哪几部分组成?各部分的主要作用是什么?正确答案:基板:基板要具有良好的电绝G8P-1A4PDC12缘性、导热性和机械强度高等特征。
一般基板的材科多采用高纯度的(96%)AL203陶瓷。
其工艺要求表面平整、划线准确,以确保电阻、电极浆料印制到位。
电极:片式电阻器一般都采用三层电极结构,最内层的是内层电极,它是连接电阻体位于中间层的是中间电极,它是镀镍(Ni)层,也被称为阻挡层,其主要作用是提高电阻器在焊接时的耐热性,避免造成内层电极被溶蚀。
位于最外层的是外层电极,它也被称为可焊层,该层除了使电极具有良好的可焊性外,还可以起到延长电极保存期的作用。
通常,外层电极采用锡一铅(S。
-PB.合金电镀而成。
电阻膜:电阻膜是采用具有一定电阻率的电阻浆料印制在陶瓷基板上,然后再经过烧结而成的厚膜电阻。
保护层:保护层位于电阻膜的外部,主要起保护作用。
它通常可以细分为封包玻璃保护膜、玻璃釉涂层和标志玻璃层。
集成电路试题库(总49页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-半导体集成电路典型试题绪论1、什么叫半导体集成电路?【答案:】通过一系列的加工工艺,将晶体管,二极管等有源器件和电阻,电容等无源元件,按一定电路互连。
集成在一块半导体基片上。
封装在一个外壳内,执行特定的电路或系统功能。
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【答案:】小规模集成电路(SSI),中规模集成电路(MSI),大规模集成电路(VSI),超大规模集成电路(VLSI),特大规模集成电路(ULSI),巨大规模集成电路(GSI)3、按照器件类型分,半导体集成电路分为哪几类?【答案:】双极型(BJT)集成电路,单极型(MOS)集成电路,Bi-CMOS型集成电路。
4、按电路功能或信号类型分,半导体集成电路分为哪几类?【答案:】数字集成电路,模拟集成电路,数模混合集成电路。
5、什么是特征尺寸它对集成电路工艺有何影响【答案:】集成电路中半导体器件的最小尺寸如MOSFET的最小沟道长度。
是衡量集成电路加工和设计水平的重要标志。
它的减小使得芯片集成度的直接提高。
6、名词解释:集成度、wafer size、die size、摩尔定律?【答案:】7、分析下面的电路,指出它完成的逻辑功能,说明它和一般动态组合逻辑电路的不同,分析它的工作原理。
【答案:】该电路可以完成NAND逻辑。
与一般动态组合逻辑电路相比,它增加了一个MOS管M kp,它可以解决一般动态组合逻辑电路存在的电荷分配的问题。
对于一般的动态组合逻辑电路,在评估阶段,A=“H” B=“L”, 电荷被OUT处和A处的电荷分配,整体的阈值下降,可能导致OUT的输出错误。
该电路增加了一个MOS管M kp,在预充电阶段,M kp导通,对C点充电到V dd。
在评估阶段,M kp截至,不影响电路的正常输出。
8、延迟时间【答案:】时钟沿与输出端之间的延迟第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【答案:】减小集电极串联电阻,减小寄生PNP管的影响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【答案:】电阻率过大将增大集电极串联电阻,扩大饱和压降,若过小耐压低,结电容增大,且外延时下推大3、简单叙述一下pn结隔离的NPN晶体管的光刻步骤【答案:】第一次光刻:N+隐埋层扩散孔光刻第二次光刻:P隔离扩散孔光刻第三次光刻:P型基区扩散孔光刻第四次光刻:N+发射区扩散孔光刻第五次光刻:引线孔光刻第六次光刻:反刻铝4、简述硅栅p阱CMOS的光刻步骤【答案:】P阱光刻,光刻有源区,光刻多晶硅,P+区光刻,N+区光刻,光刻接触孔,光刻铝线5、以p阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些不足【答案:】NPN晶体管电流增益小,集电极串联电阻大,NPN管的C极只能接固定电位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【答案:】首先NPN具有较薄的基区,提高了其性能:N阱使得NPN管C极与衬底断开,可根据电路需要接任意电位。
《模拟集成电路设计原理》试卷(答题卷)(1)
一、填空题(共30分,每空格1分)
1. MOSFET 是一个四端器件,现在大多数的CMOS 工艺中,P 管做在_____中,并且,在大
多数电路中,P 管的衬底与______(高或低)电平相连接,这样连接的原因是使得_________________________________________________。
2. 对增强型NMOS 来说,让其处于饱和时的条件为_______________________________,
增强型PMOS 处于饱和时的条件为__________________________________________。
3. 在两级运放中,通常是用第一级运放实现_____________,用第二级运放实现
_____________。
4. 实际工艺中,本征阈值电压并不适用于电路设计,因此在器件制造过程中,通常通过
向沟道区注入__________来调整阈值电压,其实质是改变氧化层(栅氧)界面附近衬底的_______________。
5. 阈值电压为发生强反型时的栅压,对增强型NMOS 管来说,发生强反型时的条件为
__________________________________________________。
6. 折叠式共源共栅运放与套筒式共源共栅结构相比,输出电压摆幅_______,但这个优点
是以较大的________、较低的_______________、较低的_____________和较高的____________为代价得到的。
7. 对于一个负反馈系统来说,有前馈网络A 和反馈网络β,那么这个系统的开环增益为
_______,闭环增益为________________,环路增益为____________。
8. 对于一个单极点系统来说,单位增益带宽为80MHz ,若现在带宽变为16MHz ,则环路增
益为_________,闭环增益为_______。
9. 为了使系统稳定,零点应处于________平面,并且让极点尽量______。
10. 对单级共源、共漏和共栅放大器来说,dB f 3带宽最小的为__________,原因是由于
_______________的存在,dB f 3带宽最大的为__________。
11. MOSFET 的版图由电路中的器件所要求的_____________和工艺要求的
________________共同决定。
例如,选择适当的W/L 来确定跨导和其它电路参数,而L 的最小值由工艺决定。
12. 对于理想的差动电路来说,电路将只对_______________进行放大,而且完全抑制
_______________变化的影响。
在套筒式和折叠式共源共栅这样的一级运放中,为了达到高的电压增益,可使其________________增大。
二、画电路图(共16分,每题4分)
1.电流源做负载的共源共栅
2.PMOS作输入器件的折叠式共源共栅
3.电阻做负载的基本差动对
4.套筒式共源共栅运放
三、简答题(共14分,每题7分)
1.
(A) (B)
如上两图所示:
(1)(A)和(B)的相同点是什么?具体的值为多少?
(2)(A)和(B)的不同点是什么?
2.套筒式共源共栅运放的缺点是什么?
四、分析题(共16分,每题8分)
1.用小信号模型推导出下图的out R ,0,0≠≠γλ
2. 画出完整的MOS 晶体管的小信号模型图,并根据下图,画出图中1M 的mb m g g 和随偏置电流I 1的变化关系图。
五、计算题(共24分,每题12分)
1.如果忽略沟道长度调制效应,请计算下图所表示的共栅级电路的传输函数。
2.请回答问题并分别写出下面所有图的增益表达式。
图A :(1)这是什么单级放大器?
(2) 0,011==γλ;
(3)0,011=≠γλ;
(4)∞==≠D R ,0,011γλ;
图B : (1)这是什么单级放大器?
(2) 0,011==γλ;
(3)0,011≠≠γλ;
(4)∞=≠≠D R ,0,011γλ;
图A :(1)这是什么单级放大器?
(2) 0,011==γλ;
(3)0,011=≠γλ;
(4)∞==≠D R ,0,011γλ;
图B : (1)这是什么单级放大器?
(2) 0,011==γλ;
(3)0,011≠≠γλ;
(4)∞=≠≠D R ,0,011γλ;
图C ;(1)这是什么单级放大器?
(2) 0,011≠=γλ;
(3)∞=≠=S R ,0,011γλ;
(4)若S R 用一饱和的NMOS 晶体管2M 来替代,且0,0,0,02211=≠≠≠γλγλ。