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《集成电路版图与工艺》课程教学大纲 课程代码：030441002 课程英文名称：Layout and Process of Integrated Circuits 课程总学时：48 讲课：48 实验：0 上机：0 适用专业：电子科学与技术 大纲编写（修订）时间：2010.7 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 集成电路版图与工艺是高等学校电子科学与技术专业开设的一门专业必修课。本课程的教学目标在于学习集成电路的版图设计、集成电路的基本制造工艺及各种器件工艺。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 通过学习本课程，使学生掌握集成电路设计所涉及的三种基本工艺：标准双极工艺、CMOS 硅栅工艺和BiCMOS 工艺，以及各种器件版图的设计，包括无源器件、二极管、双极型晶体管和场效应晶体管。在此基础上进一步学习版图布局布线的知识。要求学生能看懂并会设计简单的版图。 （三）实施说明 参考学时为 48 学时。内容包括集成电路制造工艺、器件版图设计、版图的布局布线以及版图设计软件和工艺仿真软件的介绍。重点难点部分力求与实际相结合。在教学中采用黑板授课与多媒体授课相结合。 （四）对先修课的要求 本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。本课程的先修课程为半导体物理和晶体管原理。 （五）对习题课、实践环节的要求 习题由教师根据教学内容选取，习题解答以上网或电子邮件形式共享和习题课上讲解相结合的方法。 （六）课程考核方式 考核方式：考试 考核目标：考核学生对版图与剖面图之间关系的理解，对几种器件版图设计和三种基本工艺流程掌握。 成绩构成：本课程的总成绩主要由两部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等） 和期末考试成绩。 （七）参考书目 《半导体制造基础》，（美）梅、施敏著，代永平译，人民邮电出版社，2007 《CMOS 集成电路版图——概念、方法与工具》，（加）格雷著，邓红辉等译，电子工业出版社，2006 二、中文摘要 本课程是电子科学与技术专业的一门专业必修课。课程通过对集成电路版图与工艺内容的讲授，使学生熟悉常见的三种基本工艺，掌握各种有源器件与无源器件的版图设计，学习有关版图布局布线的知识。本课程将为后续课程的学习以及课程设计和毕业设计等奠定重要的基础。 三、课程学时分配表 序号 1 教学内容 集成电路制造工艺 学时 10 讲课 10 实验 上机 1.1 半导体制造 2 2 1.2 典型工艺 6 6 1.3 失效机制 2 2 2 无源器件版图 6 6 2.1 电阻 2 2 2.2 电容和电感 2 2 2.3 电阻和电容的匹配 2 2 3 有源器件版图 22 22 3.1 双极型晶体管 8 8 3.2 二极管 4 4 3.3 场效应晶体管 10 10 4 一些专题 4 4 4.1 合并器件、保护环、单层互连 2 2 4.2 构建焊盘环、ESD 结构 2 2 5 组装管芯 4 4 5.1 规划管芯、布局 2 2 5.2 顶层互连 2 2 6 软件介绍 2 2 合计 48 48 四、教学内容及基本要求 第 1 部分 集成电路制造工艺 总学时(单位：学时):10 讲课:10 实验:0 上机:0 第 1.1 部分 半导体制造（讲课 2 学时） 具体内容: 掌握集成电路制造的基本工艺步骤第 1.2 部分 典型工艺（讲课 6 学时） 具体内容: 掌握标准双极工艺流程 掌握多晶硅栅CMOS 工艺流程 了解模拟BiCMOS 工艺流程 第 1.3 部分 失效机制（讲课 2 学时） 具体内容: 理解各种失效机制的概念 了解各种失效机制的影响和防护措施重 点: 集成电路制造的基本工艺步骤多晶硅栅CMOS 工艺流程 难 点： BiCMOS 工艺流程习 题： 绘制剖面图等 第 2 部分 无源器件版图 总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0 第 2.1 部分 电阻（讲课 2 学时） 具体内容: 掌握几种电阻的版图和特点 了解影响电阻阻值变化的因素 了解电阻的寄生效应 第 2.2 部分 电容和电感（讲课 2 学时） 具体内容: 掌握几种电容的版图和特点 了解影响集成电容值变化的因素和电容的寄生效应 了解电感的制作 第 2.3 部分 电阻和电容的匹配（讲课 2 学时） 具体内容: 掌握失配的原因 了解器件匹配规则重 点: 电阻和电容的版图和特点难 点： 各种电阻和电容版图的比较习 题: 绘制电阻版图等 第 3 部分 有源器件版图 总学时(单位：学时):22 讲课:22 实验:0 上机:0 第 3.1 部分 双极型晶体管（讲课 8 学时） 具体内容: 掌握标准双极型NPN 晶体管的版图和剖面图 掌握标准双极工艺衬底PNP 晶体管的版图和剖面图 掌握标准双极型横向PNP 晶体管的阿版图和剖面图 了解 CMOS 和 BiCMOS 工艺小信号双极型晶体管