本書全面論述了模擬集成電路版圖設計中涉及的各種問題及研究成果。書中首先介紹半導體器件物理、制造、工藝、失效機制等內容；接著介紹模擬集成電路設計所采用的3種典型工藝：標準雙極工藝、多晶硅柵CMOS工藝和模擬BiCMOS工藝；探討無源器件的設計與匹配性問題，如電阻、電容、電感，以及電阻與電容的匹配；并探討二極管、雙極型晶體管和場效應晶體管的設計與應用，以及某些專門領域的內容，包括合并器件、保護環、單層互聯、構建焊盤環、ESD結構等。
Alan Hastings， 美國TI（德州儀器）教授級工程師，具有淵博的集成電路版圖設計知識和豐富的實踐經驗。Alan Hastings， 美國TI（德州儀器）教授級工程師，具有淵博的集成電路版圖設計知識和豐富的實踐經驗。
Alan Hastings， 美國TI（德州儀器）教授級工程師，具有淵博的集成電路版圖設計知識和豐富的實踐經驗。
Contents
目 錄
Chapter 1 Device Physics 器件物理 1
1.1 Semicondu*o* 半導體 1
1.1.1 Gener*ion and Rebin*ion 產生與復合 4
1.1.2 Extrinsic Semicondu*o* 非本征（雜質）半導體 6
1.1.3 Diffusion and Drift 擴散和漂移 9
1.2 PN Jun*ions PN結 11
1.2.1 Depletion Regions 耗盡區 11
1.2.2 PN Diodes PN結二極管 13
1.2.3 Schottky Diodes 肖特基二極管 16
1.2.4 Zener Diodes 齊納二極管 18
1.2.5 O*ic Conta*s 歐姆接觸 19
1.3 Bipolar Jun*ion Transisto* 雙極型晶體管 21
1.3.1 Beta β值 23
1.3.2 I-V Chara*eristics I-V特性 24
1.4 MOS Transisto* MOS晶體管 25
1.4.1 Threshold Voltage 閾值電壓 27
1.4.2 I-V Chara*eristics I-V特性 29
1.5 JFET Transisto* JFET晶體管 32
1.6 Sum*ry 小結 34
1.7 Exercises 習題 35
Chapter 2 Semicondu*or Fabric*ion 半導體制造 37
2.1 Silicon Manufa*ure 硅制造 37
2.1.1 Crystal Growth 晶體生長 38
2.1.2 Wafer Manufa*uring 晶圓制造 39
2.1.3 The Crystal Stru*ure of Silicon 硅的晶體結構 39
2.2 Photolithography 光刻技* 41
2.2.1 Photoresists 光刻膠 41
2.2.2 Photo*sks and Reticles 光掩模和掩模版 42
2.2.3 P*terning 光刻 43
2.3 Ode Growth and Removal 氧化物生長和去除 43
2.3.1 Ode Growth and Deposition 氧化物生長和淀積 44
2.3.2 Ode Removal 氧化物去除 45
2.3.3 Other Effe*s of Ode Growth and Removal 氧化物生長和去除的其他效應 47
2.3.4 Local Od*ion of Silicon (LOCOS) 硅的局部氧化 49
2.4 Diffusion and Ion Implant*ion 擴散和離子注入 50
2.4.1 Diffusion 擴散 51
2.4.2 Other Effe*s of Diffusion 擴散的其他效應53
2.4.3 Ion Implant*ion 離子注入 55
2.5 Silicon Deposition and Etching 硅淀積和刻蝕 57
2.5.1 Epitaxy 外延 57
2.5.2 Polysilicon Deposition 多晶硅淀積 59
2.5.3 Diele*ric Isol*ion 介質隔離 60
2.6 Metalliz*ion 金屬化 62
2.6.1 Deposition and Removal of Aluminum 鋁淀積及去除 63
2.6.2 Refra*ory Barrier Metal 難熔阻擋金屬 65
2.6.3 Silicid*ion 硅化 67
2.6.4 Interlevel Ode, Interlevel Nitride, and Prote*ive Overco*
夾層氧化物，夾層氮化物和保護層 69
2.6.5 Copper Metalliz*ion 銅金屬化 71
2.7 Assembly 組裝 73
2.7.1 Mount and Bond 安裝與鍵合 74
2.7.2 Packaging 封裝 77
2.8 Sum*ry 小結 78
2.9 Exercises 習題 78
Chapter 3 Represent*ive Processes 典型工藝 80
3.1 Standard Bipolar 標準雙極工藝 81
3.1.1 Essential Fe*ures 本征特性 81
3.1.2 Fabric*ion Sequence 制造順序 82
3.1.3 Available Devices 可用器件 86
3.1.4 Process Extensions 工藝擴展 93
3.2 Polysilicon-G*e CMOS 多晶硅柵CMOS工藝 96
3.2.1 Essential Fe*ures 本質特征 97
3.2.2 Fabric*ion Sequence 制造順序 98
3.2.3 Available Devices 可用器件 104
3.2.4 Process Extensions 工藝擴展 109
3.3 Analog BiCMOS 模擬BiCMOS 114
3.3.1 Essential Fe*ures 本質特征 115
3.3.2 Fabric*ion Sequence 制造順序 116
3.3.3 Available Devices 可用器件 121
3.3.4 Process Extensions 工藝擴展 125
3.4 Sum*ry 小結 130
3.5 Exercises 習題 131
Chapter 4 Failure Mechanisms 失效機制 133
4.1 Ele*rical Ove*tress 電過應力 133
4.1.1 Ele*rost*ic Discharge (ESD) 靜電漏放 134
4.1.2 Ele*romigr*ion 電遷徙 136
4.1.3 Diele*ric Breakdown 介質擊穿 138
4.1.4 The Antenna Effe* 天線效應 141
4.2 Contamin*ion 玷污 143
4.2.1 Dry Corrosion 干法腐蝕 144
4.2.2 Mobile Ion Contamin*ion 可動離子玷污 145
4.3 Surface Effe*s 表面效應 148
4.3.1 Hot Carrier In*e*ion 熱載流子注入 148
4.3.2 Zener Walkout 齊納蠕變 151
4.3.3 Avalanche-Induced Beta Degrad*ion 雪崩誘發β衰減 153
4.3.4 Neg*ive Bias Temper*ure Instability 負偏置溫度不穩定性 154
4.3.5 Parasitic Channels and Charge Spreading 寄生溝道和電荷分散 156
4.4 Parasitics 寄生效應 164
4.4.1 Substr*e Debiasing 襯底去偏置
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