VLSI设计基础2010年

第1章 VLSI设计概述

1.1 系统及系统集成

1.1.1 信息链

1.1.2 模块与硬件

1.1.3 系统集成

1.2 VLSI设计方法与管理

1.2.1 设计层次与设计方法

1.2.2 复杂性管理

1.2.3 版图设计理念

1.3 VLSI设计技术基础与主流制造技术

1.4 新技术对VLSI的贡献

1.5 设计问题与设计工具

1.6 一些术语与概念

1.7 本书主要内容与学习方法指导

练习与思考一

第2章 MOS器件与工艺基础

2.1 MOS晶体管基础

2.1.1 MOS晶体管结构及基本工作原理

2.1.2 MOS晶体管的阈值电压VT

2.1.3 MOS晶体管的电流—电压方程

2.1.4 MOS器件的平方律转移特性

2.1.5 MOS晶体管的跨导gm

2.1.6 MOS器件的直流导通电阻

2.1.7 MOS器件的交流电阻

2.1.8 MOS器件的最高工作频率

2.1.9 MOS器件的衬底偏置效应

2.1.10 CMOS结构

2.2 CMOS逻辑部件

2.2.1 CMOS倒相器设计

2.2.2 CMOS与非门和或非门的结构及其等效倒相器设计方法

2.2.3 其他CMOS逻辑门

2.2.4 D触发器

2.2.5 内部信号的分布式驱动结构

2.3 MOS集成电路工艺基础

2.3.1 基本的集成电路加工工艺

2.3.2 CMOS工艺简化流程

2.3.3 Bi-CMOS工艺技术

2.4 版图设计

2.4.1 简单MOSFET版图

2.4.2 大尺寸MOSFET的版图设计

2.4.3 失配与匹配设计

2.5 发展的MOS器件技术

2.5.1 物理效应对器件特性的影响

2.5.2 材料技术

2.5.3 器件结构

练习与思考二

第3章 设计与工艺接口

3.1 设计与工艺接口问题

3.1.1 基本问题——工艺线选择

3.1.2 设计的困惑

3.1.3 设计与工艺接口

3.2 工艺抽象

3.2.1 工艺对设计的制约

3.2.2 工艺抽象

3.3 电学设计规则

3.3.1 电学规则的一般描述

3.3.2 器件模型参数

3.3.3 模型参数的离散及仿真方法

3.4 几何设计规则

3.4.1 几何设计规则描述

3.4.2 一个版图设计的例子

3.5 工艺检查与监控

3.5.1 PCM（Process Control Monitor）

3.5.2 测试图形及参数测量

本章结束语

练习与思考三

第4章 晶体管规则阵列设计技术

4.1 晶体管阵列及其逻辑设计应用

4.1.1 全NMOS结构ROM

4.1.2 ROM版图

4.2 MOS晶体管开关逻辑

4.3 PLA及其拓展结构

4.3.1 “与非—与非”阵列结构

4.3.2 “或非—或非”阵列结构

4.3.3 多级门阵列(MGA)

4.4 门阵列

4.4.1 门阵列单元

4.4.2 整体结构设计准则

4.4.3 门阵列在VLSI设计中的应用形式

4.5 晶体管规则阵列设计技术应用示例

练习与思考四

第5章 单元库设计技术

第6章 微处理器

第7章 测试技术和可测试性设计

第8章 模拟单元与变换电路

第9章 微机电系统（MEMS）

第10章 设计系统与设计技术

结束语

参考文献

本教材为“普通十一五国家级规划教材”，全书共有10章。第1~3章重点介绍了VLSI设计的大基础，包括三个主要部分：信息接收、传输、处理体系结构及与相关硬件的关系。第4~6章介绍了数字VLSI设计的技术与方法。第7章介绍了数字系统的测试问题和可测试性设计技术。第8章介绍了VLSI中的模拟单元和变换电路的设计技术。第9章介绍了微机电系统（MEMS)及其在系统集成中的关键技术。第10章主要介绍了设计系统、HDL，对可制造性设计（DFM)的一些特殊问题进行了讨论。

VLSI设计基础课程适合电子和计算机相关专业的本科生和研究生，也适合工作后需要重温专业基础知识的工程师。

VLSI设计基础课程背景

集成电路（IntegratedCircuit）在人们的数字化生活中无处不在，是大部分电子产品运行的核心，而其中大部分是超大规模集成电路（VLSI）。遵循着“摩尔定律”，其集成度、功能和性能的大幅度提升，创造了空前的奇迹。在此背景下，东南大学开设了VLSI设计基础课程，带领学习者进入到超大规模集成电路的设计领域，了解其背后的原理。

VLSI设计基础课程定位

VLSI设计基础课程课是微电子专业的主干课程，专注于超大规模集成电路的设计技术。

VLSI设计基础预备知识

学习VLSI设计基础课程，学习者需要具备一定的半导体原理和器件知识，必须具备一定的电路知识基础。

VLSI设计基础学习资料

（注：表格内容参考资料）