集成电路工程领域.doc

目 录
集成电路工程领域
《半导体器件物理》课程教学大纲 1
《微电子制造工艺》课程教学大纲 2
《模拟集成电路设计》课程教学大纲 3
《数字集成电路设计》课程教学大纲 4
《超大规模集成电路基础》课程教学大纲 5

《半导体器件物理》课程教学大纲
课程名称（中文）：半导体器件物理 学分数：2
课程名称（英文）：Semiconductor Devices
课内学时数：60 上机时数：10
课外学时数：60
教学方式：授课及上机

教学规定：
使学生掌握微电子学中半导体器件基本原理、物理机制和特性，为进一步学习有关器件的专门知识以及IC设计打下必要的基础。

课程重要内容：（ 字以内）
双极晶体管（含异质结双极晶体管）
化合物半导体场效应晶体管
MOSFET以及相关器件
量子效应和热电子器件

教材名称：现代半导体器件物理，施敏，科学出版社。
重要参考书：
半导体器件物理，施敏，电子工业出版社。

预修课程：
半导体物理
合用专业：
电子与通信

《微电子制造工艺》课程教学大纲

课程名称（中文）：微电子制造技术 学分数：2
课程名称（英文）：Microelectronic Manufacturing Technology 课内学时数：32～40 课外学时数：工艺实验
教学方式：课堂授课
教学规定：
1．通过本课程的教学使学生对集成电路制造工艺、工艺原理有进一步的理解；
2．熟悉和了解集成电路制造的全过程，涉及硅片制造、硅片测试/拣选、装配和封装以及终测。
课程重要内容：（ 字以内）
本课程的重要内容是系统介绍集成电路的制造工艺及工艺原理，具体描述了集成电路制造的全过程，即硅片制造、硅片测试/拣选、装配和封装以及终测。配合大量精美的图片、图表及具体详实的数据。对立志从事微电子技术工作，而又未能体验集成电路制造过程的人来说，无疑是一位良师益友。通过本课程的学习可认为学生将来从事集成电路的设计和与微电子学相关的工作打下良好的基础。
教材名称：
韩郑生译 《半导体制造技术》 电子工业出版社，2023
重要参考书：
1、Peter Van Zant《Microchip Fabrication》电子工业出版社，2023
2、曾 莹译《微电子制造科学原理与工程技术》 电子工业出版社，2023
3、黄汉尧主编：《半导体工艺原理》国防工业出版社，1980
预修课程：固体物理，半导体物理
合用专业：微电子学、电子科学与技术

《模拟集成电路设计》课程教学大纲
课程名称（中文）：模拟集成电路设计 学分数：2
课程名称（英文）：Design of Analog Integrated Circuits
课内学时数：60 上机时数：30
课外学时数：60
教学方式：授课及上机

教学规定：
通过对CMOS基本模拟电路和模拟系统的原理的学习，分析和掌握各种CMOS模拟电路，达成可以独立设计运放、比较器和有关模拟系统的目的。

课程重要内容：（ 字以内）
MOS晶体管模型；CMOS放大器及差动放大器；运放和比较器；D/A和A/D转换器；开关电容滤波器；振荡器和锁相环；版图设计。

教材名称：CMOS集成电路设计，西安交通大学出版社，陈贵灿，邵志标等。
重要参考书：
1、 Design of Analog CMOS Integrated Circuits，西安交通大学出版社。
2、 CMOS模拟电路设计（中译本），科学出版社。

预修课程：
1、 数字和模拟电子学基础
2、 高级程序设计语言
合用专业：
微电子，信息与通信，计算机，自动控制，仪器和仪表。

《数字集成电路设计》课程教学大纲
课程名称（中文）：数字集成电路设计 学分数：3
课程名称（英文）：Design of Digital Integrated Circuits
课内学时数：60 上机时数：30
课外学时数：60
教学方式：授课、上机

教学规定：
通过对数字电路及其系统原理的学习，能分析和掌握各种数字电路，达成以硬件描述语言（HDL）设计各种数字电路的目的。

课程重要内容：（ 字以内）
MOS晶体管工作原理及核比例缩小理论；静态逻辑门电路，信号传输延迟及功耗；动态逻辑电路和时序电路；VHDL语言；MOS存储器及微解决器系统。

教材名称：CMOS集成电路设计（西安交通大学出版社），陈贵灿，邵志标等，2023年。
重要参考书：
1、 数字CMOS VLSI分析与设计基础（北京大学出版社，甘学温）；
2、 West N, Eshraghian K., Principles of CMOS VLSI Design—A system Perspective. 2nd. Reading Massachusetts: Addison—Wesley Publishing Company, 1993.

预修课程：
1、 数字与模拟电子学基础
2、 高级程序设计语言
合用专业：
微电子，信息与通信，计算机，自动控制，仪器与仪表。

《超大规模集成电路基础》课程教学大纲
课程名称：《超大规模集成电路基础》
以超大规模集成电路（VLSI）为表征的微电子技术是信息时代的关键技术之一。它是技术进步和经济发展的重要因素，作为计算机技术、自动控制、通信技术的基础技术的VLSI不只是微电子类工程师所掌握，而应为越来越多的电子系统设计工程师所了解和掌握。
本课程系统介绍集成电路设计中的基础问题、MOS晶体管、特性与分析、CMOS集成电路设计与制造、寄生效应与延时，工艺和版图设计规则，集成电路各种电路类型、分析和设计方法以及电路、版图设计优化等基本问题。
通过本课程学习，将为非微电子专业的工程研究生从事集成电路开发设计和VLSI的应用开发打下较为全面的必要的专业基础。
*注：总计58学时
参考书：超大规模集成电路设计基础，清华大学出版社，2023年
VLSI设计概论，清华大学出版社，2023年

《VLSI（超大规模集成电路）基础》课程概况介绍
第1章 集成电路概述 （5学时）
发展进程、特点、设计规定，分类，设计方法
第2章 VLSI和MOS器件 （5学时）
集成电路结构，增强型MOS管，耗尽型MOS管，体效应，闩锁，阀值电压
第3章 CMOS技术 （5学时）
基本制造技术，CMOS工艺，设计规则，合格率
第4章 MOS基本电路 （8学时）
MOSFET开关，基本门电路，复杂门电路，传输门逻辑多路选择器，存储单元，电路设计考虑（大负载扇出驱动，电迁移，互连线延迟）
第5章 电路性能分析 （10学时）
集成电路电阻（矩形、非矩形导体电阻，沟道电阻，MOSFET电阻），电容（栅极电容，扩散电容，互连线电容），导线长度限制，延迟时间（逻辑门的上升时间，下降时间，延迟时间计算），直流转移特性，噪声容限，功率消耗（动态功耗、静态功耗），CMOS和NMOS逻辑电路比较。
第6章 CMOS电路设计 （14学时）
逻辑电路设计（时钟静态逻辑：移位寄存器，主从式D触发器、钟控CMOS；动态CMOS逻辑：动态电路结构、单相控制，四相控制，多米诺逻辑，np-CMOS逻辑，流水线电路）；设计优化（晶体管尺寸，门输入端头数、漏源扩散区电容）；输入输出电路结构；特殊CMOS电路：伪NMOS电路，传输门电路，差分共源共栅电压开关逻辑，各种逻辑电路比较
第7单 集成电路设计与布局布线方法 （6学时）
条形图与布局，版图设计，布局优化，设计方式，结构设计；门阵列方法，标准单元法，可编程逻辑阵列，全定制，设计工具
第8章 低压低功耗电路设计 （4学时）
第9章 子系统电路设计 （6学时）
加法器，乘法器，计数器，存储器（RAM，ROM）