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第1章 CMOS设计概述1

1.1 CMOS集成电路的设计流程1

制造2

1.2 CMOS背景6

1.3 SPICE概述8

第2章 阱33

2.1 图形转移34

n阱的图形转移37

2.2 n阱版图设计37

n阱的设计规则38

2.3 电阻值计算39

n阱电阻40

2.4 n阱／衬底二极管41

2.4.1 PN结物理学简介41

2.4.2 耗尽层电容45

2.4.3 存储或扩散电容47

2.4.4 SPICE建模49

2.5 n阱的RC延迟51

2.6 双阱工艺54

第3章 金属层61

3.1 焊盘61

焊盘版图设计61

3.2 金属层的版图设计64

3.2.1 metal1和via164

3.2.2 金属层的寄生效应66

3.2.3 载流极限69

3.2.4 金属层设计规则70

3.2.5 触点电阻71

3.3 串扰和地弹72

3.3.1 串扰72

3.3.2 地弹73

3.4 版图举例75

3.4.1 焊盘版图Ⅱ76

3.4.2 金属层测试结构版图设计78

第4章 有源层和多晶硅层83

4.1 使用有源层和多晶硅层进行版图设计83

工艺流程89

4.2 导线与多晶硅层和有源层的连接92

4.3 静电放电（ESD）保护100

第5章 电阻、电容、MOSFET105

5.1 电阻105

5.2 电容113

5.3 MOSFET116

5.4 版图实例124

第6章 MOSFET工作原理131

6.1 MOSFET的电容回顾131

6.2 阈值电压135

6.3 MOSFET的IV特性140

6.3.1 工作在线性区的MOSFET140

6.3.2 饱和区142

6.4 MOSFET的SPICE模型145

6.4.1 SPICE仿真实例149

6.4.2 亚阈值电流150

6.5 短沟道MOSFET152

6.5.1 MOSFET缩比153

6.5.2 短沟道效应154

6.5.3 短沟道CMOS工艺的SPICE模型155

第7章 CMOS制备165

7.1 CMOS单元工艺步骤165

7.1.1 晶圆的制造165

7.1.2 热氧化167

7.1.3 掺杂工艺168

7.1.4 光刻171

7.1.5 薄膜去除174

7.1.6 薄膜沉积177

7.2 CMOS工艺集成181

7.2.1 前道工艺集成183

7.2.2 后道工艺集成202

7.3 后端工艺213

7.4 总结215

第8章 电噪声概述217

8.1 信号217

8.1.1 功率和能量217

8.1.2 功率谱密度219

8.2 电路噪声222

8.2.1 电路噪声的计算和建模223

8.2.2 热噪声228

8.2.3 信噪比234

8.2.4 散粒噪声247

8.2.5 闪烁噪声250

8.2.6 其他噪声源257

8.3 讨论259

8.3.1 相关性259

8.3.2 噪声与反馈264

8.3.3 有关符号的一些最后说明267

第9章 模拟设计模型275

9.1 长沟道MOSFET275

9.1.1 平方律方程277

9.1.2 小信号模型284

9.1.3 温度效应300

9.2 短沟道MOSFET304

9.2.1 通用设计（起始点）304

9.2.2 专用设计（讨论）308

9.3 MOSFET噪声模型310

第10章 数字设计模型319

10.1 数字MOSFET模型320

10.1.1 电容效应323

10.1.2 工艺特征时间常数324

10.1.3 延迟时间与跃迁时间325

10.1.4 通用数字设计328

10.2 MOSFET单管传输门电路329

10.2.1 单管传输门的延迟时间331

10.2.2 级联的单管传输门的延迟时间333

10.3 关于测量的最后说明334

附录339