《集成电路设计原理》试卷及答案课件

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集成电路设计原理2006年春季A卷

集成电路设计原理2006年春季A卷哈尔滨工业大学（威海） 2005 /2006 学年春季学期集成电路设计原理试题卷（A ）考试形式（开、闭卷）：闭答题时间： 120 （分钟）本卷面成绩占课程成绩 70 %一、填空题（每题1分，共15分）1. 在MOS 电流镜电路中沟道长度选择大一些有利于_______（增大、减小）电流源的输出电阻和减小__________________效应对输出电流的影响。

2. 在N 阱CMOS 集成电路中，n 阱作为___________管的衬底，一般接________电位。

3. NMOS 传输门不能很好地传输__________电平, 其W/L 越大，导通电阻越，传输速度越。

4. 有比电路是指输出低电平与输入管和负载管的____________之比有关。

5. 集成电路中的元器件因为要做在同一个衬底上，因此不同于分离器件，会存在。

6. 写出考虑沟道调制效应时MOS 管工作在饱和区的漏极电流公式。

7. 采用全定制(full-custom)方法设计的集成电路集成度（高、低），适用于（通用、专用）集成电路芯片的设计。

姓名: 班级：学号：遵守考试纪律注意行为规范8.一个DAc工作时的参考电压为V ref，接收n位的数字信号(b1b2…. b n)，最低有效位用LSB表示，则LSB等于，其分辨率为，量化噪声最大为。

二、（共15分）右图是一N阱CMOS工艺电路的版图。

1．画出对应的电路图（7分）；2．分析电路功能，写出逻辑表达式（2分）；3．按工艺流程的先后顺序，写图中所用到的光刻掩膜版名称，并在图中选择典型图形标明（6分）。

AFB C三、（共8分）下图中V in为一模拟集成电路的一输入端，为其画出采用MOS 管形式的抗静电保护电路，阐述其工作原理并说明对保护管尺寸有何要求（8分）；V SS1.说明TTL电路单管逻辑门级联时的三问题（3分）；2.简述ECL电路和I2L电路的特点（4分）；3.阐述CMOS电路中抗闩锁设计的重要性（3分）。

《集成电路设计(第2版)》习题答案1-5章

9． MOSFET 存在哪些二阶效应？分别是由什么原因引起的？ P.70-73 沟道长度调制效应，体效应，亚阈值效应 10．说明 MOSFET 噪声的来源、成因及减小的方法。噪声来源：热噪声和闪烁噪声。热噪声是由沟道内载流子的无规则热运动造成的，可通过增加 MOS 管的栅宽和偏置电流减少热噪声。闪烁噪声是由沟道处二氧化硅与硅界面上电子的充放电引起的，增加栅长栅宽可降低闪烁噪声。
CH3
1．写出晶体外延的意义，列出三种外延生长方法，并比较各自的优缺点。意义：用同质材料形成具有不同掺杂种类及浓度而具有不同性能的晶体层。外延方法: 液态生长，气相外延生长，金属有机物气相外延生长 2．写出掩膜在 IC 制造过程中的作用，比较整版掩膜和单片掩膜的区别，列举三种掩膜的制造方法。P28,29 3．写出光刻的作用，光刻有哪两种曝光方式？作用：把掩膜上的图形转换成晶圆上的器件结构。曝光方式有接触与非接触两种。 4．X 射线制版和直接电子束直写技术替代光刻技术有什么优缺点？ X 射线（X-ray）具有比可见光短得多的波长，可波长很短，分辨率很高 5．说出半导体工艺中掺杂的作用，举出两种掺杂方法，并比较其优缺点。热扩散掺杂和离子注入法。与热扩散相比，离子注入法的优点如下：1.掺杂的过程可通过调整杂质剂量与能量来精确控制杂质分布。2.可进行小剂量的掺杂。3.可进行极小深度的掺杂。4.较低的工业温度，故光刻胶可用作掩膜。5.可供掺杂的离子种类较多，离子注入法也可用于制作隔离岛。缺点：价格昂贵，大剂量注入时，半导体晶格会遭到严重破坏且难以恢复 6．列出干法和湿法氧化法形成 SiO2 的化学反应式。干氧 Si O2 SiO2 湿氧 Si 2 H 2 O SiO2 2 H 2
怎样的条件下金属与半导体形成肖特基接接触区半导体重掺杂可实现欧姆接触金属与掺杂半导体接触形成肖特基接触4

集成电路设计原理考核试卷

3.阐述在集成电路设计中如何平衡功耗、速度和面积这三个设计约束，并说明设计师可能会面临哪些挑战。
4.描述模拟集成电路与数字集成电路在设计原则和实现技术上的主要区别，并给出一个实际应用中模拟集成电路的例子。
标准答案
一、单项选择题
1. B
2. B
3. D
4. D
5. B
6. D
7. C
8. C
9. B
10. D
17.在集成电路设计中，以下哪些方法可以提高电路的抗干扰能力？( )
A.采用差分信号传输
B.使用屏蔽技术
C.增加电源滤波器
D.提高工作频率
18.以下哪些类型的触发器在数字电路中常见？( )
A. D触发器
B. JK触发器
C. T触发器
D. SR触发器
19.以下哪些技术可以用于提高集成电路的数据处理速度？( )
3.以下哪些是数字集成电路的基本组成部分？( )
A.逻辑门
B.触发器
C.寄生电容
D.晶体管
4.以下哪些技术可以用于提高集成电路的频率？( )
A.减小晶体管尺寸
B.采用高介电常数材料
C.增加电源电压
D.优化互连线设计
5.在CMOS工艺中，以下哪些结构可以用来实现反相器？( )
A. PMOS晶体管
B. NMOS晶体管
11. C
12A
16. B
17. A
18. A
19. C
20. B
二、多选题
1. ABD
2. AB
3. AD
4. AB
5. AB
6. AB
7. ABCD
8. AB
9. ABCD
10. AC
11. ABC

10微电子《集成电路设计原理》试卷(B卷)

VDD Y1 Y2 Y3
（增大、减小、
命题人
题号
线
陈初侠
一Байду номын сангаас
统分人
二三
复核人
四
V，Y3=
V。
得分一、填空题：（共 30 分）
10. （6 分）写出下列电路输出信号的逻辑表达式： Y1= Y2=
VDD C B A
；
得分
评卷人
；C2=
。
VDD C4 C3 C2 C1
考试时间
VDD A
P4 P3
订
1.（2 分）
考场（教室）
3.CMOS 反相器中的 NMOS 管和 PMOS 管是增强型还是耗尽型,为什么？
线
得分
评卷人
四、分析设计题：（共 38 分）
考试时间
订
4.简述传输门阵列的优缺点。
1.（12 分）标准 0.13 m CMOS 工艺,PMOS 管 W/L= 0.26 m / 0.13
m ，栅氧厚度为 tox 2.6nm ，室温下空穴迁移率 n 80 cm2 /
班级
第 2 页共 3 页（B 卷）
2．（12 分）如图所示，M1 和 M2 两管串联，且 VB VG VT VA ，请问： 1) 若都是 PMOS，它们各工作在什么状态? 2) 证明两管串联的等效导电因子是
Keff K1K2 /( K1 K2 ) 。
3．（14 分）设计一个 CMOS 两输入或非门，要求在最坏情况下输出上升时间和下降时间不大于 0.5ns。已知，CL=1pF，VDD=5V，
' VTN=0.8V，VTP=-0.9V，采用 0.6μm 工艺，有 K N 120 106 A / V 2 ,

湖南大学物电院集成电路试卷及答案 (7)

评卷人
一、简答题 1．使用超 β 晶体管作运放的输入管，对运放的性能有何影响？ 2． CMOS 电路是否在任何情况下均为微功耗电路？为什么？ 3．什么是失调？产生失调的主要原因是什么？ 4．横向 PNP 管的版图结构为什么总是采用集电区包围发射区的方式? 5．衡量一个逻辑电路静态特性的优劣主要有那三方面的指标？
考试中心填写：
湖南大学课程考试试卷
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … 装订（答题不得超过此
课题名称：集成电路原理；试卷编号： H（开卷）考试时间：120 分钟
题号应得分实得分一二三四五六七八九十总分 100 评分：
二、画出 COMS 倒相器的剖面结构，分析产生锁定效应的原因，并指出消除锁定效应的主要措施
线）：
三、画出 CMOS 倒相器原理图，定性作出其电压传输特性曲线，推导其上升时间和下降时间。
四、分析、论述
… … …
某公司生产的运算放大器其开环电压增益存在正负半周不对称的问题， 1：试分析主要原因。 2：TTL 输入晶体管为什么采用长脖基区的版图结构？ 3：CMOS 又称为互补对称 MOS，是否意味着其倒相器设计时，N 管和 P 管的版图结构也必须对称？
：
第 1 页(共 3 页)
五、分析图示基准源电路的工作原理，指出电路中每一个元件的作用，并总结其性能特点。
六、分析图示电路的工作原理，指出每个元件的作用，并给出逻辑关系。
第 2 页(共 3 页)
七、图示 µA741 偏置电路，分析电路原理，指出每个元件的作用。
第 3 页(共 3 页)

半导体集成电路考试题目与参考答案

第一部分考试试题第0章绪论1.什么叫半导体集成电路？2.按照半导体集成电路的集成度来分，分为哪些类型，请同时写出它们对应的英文缩写？3.按照器件类型分，半导体集成电路分为哪几类？4.按电路功能或信号类型分，半导体集成电路分为哪几类？5.什么是特征尺寸？它对集成电路工艺有何影响？6.名词解释：集成度、wafer size、die size、摩尔定律？第1章集成电路的基本制造工艺1.四层三结的结构的双极型晶体管中隐埋层的作用？2.在制作晶体管的时候，衬底材料电阻率的选取对器件有何影响？。

3.简单叙述一下pn结隔离的NPN晶体管的光刻步骤？4.简述硅栅p阱CMOS的光刻步骤？5.以p阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些不足？6.以N阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些优缺点？并请提出改进方法。

7. 请画出NPN晶体管的版图，并且标注各层掺杂区域类型。

8.请画出CMOS反相器的版图，并标注各层掺杂类型和输入输出端子。

第2章集成电路中的晶体管及其寄生效应1.简述集成双极晶体管的有源寄生效应在其各工作区能否忽略？。

2.什么是集成双极晶体管的无源寄生效应？3. 什么是MOS晶体管的有源寄生效应？4. 什么是MOS晶体管的闩锁效应，其对晶体管有什么影响?5. 消除“Latch-up”效应的方法？6.如何解决MOS器件的场区寄生MOSFET效应？7. 如何解决MOS器件中的寄生双极晶体管效应？第3章集成电路中的无源元件1.双极性集成电路中最常用的电阻器和MOS集成电路中常用的电阻都有哪些？2.集成电路中常用的电容有哪些。

3. 为什么基区薄层电阻需要修正。

4. 为什么新的工艺中要用铜布线取代铝布线。

5. 运用基区扩散电阻，设计一个方块电阻200欧，阻值为1K的电阻，已知耗散功率为20W/c㎡,该电阻上的压降为5V,设计此电阻。

第4章TTL电路1.名词解释电压传输特性开门/关门电平逻辑摆幅过渡区宽度输入短路电流输入漏电流静态功耗瞬态延迟时间瞬态存储时间瞬态上升时间瞬态下降时间瞬时导通时间2. 分析四管标准TTL 与非门（稳态时）各管的工作状态？3. 在四管标准与非门中，那个管子会对瞬态特性影响最大，并分析原因以及带来那些困难。

集成电路原理及应用课后答案

第六章集成有源滤波器
6.4如图1所示，当分别取如下两组参数时，试分别求出该电路的G，，等参数。
（1）R=R=24kΩ，C=940pF，C=470pF，R=。
（2）R=7.3kΩ，R=39.4kΩ，C=C=0.047F，R=4kΩ，R=20kΩ。
(图6.4）
解：由电路得：
则当取⑴参数时：
当取⑵参数时：，
因两个输入信号均从同相端输入，所以输入阻抗比较高。该电路为高输入阻抗的差动放大器。
2.11求图3所示电路的增益A，并说明该电路完成什么功能。
解：该电路由两个集成运放构成，A1为主放大器接成反相运算放大器，A2为辅助放大器，A2也接成反相放大器，利用A2对A1构成正反馈，是整个电路向信号源索取的电流极少。
解：电路图如下所示：
选择巴特沃斯型滤波器
则又
令R=R=R, C=C=C取C=0.1F则R=160Ω，
又，则=1.586
又取R=58.6KΩ,则R=100KΩ。
2.16设计一个运算电路，要求运算关系为u=20 。
解：此题设计方法较多，此只列举几种仅供参考
方法一：将求和电路的输出作为积分电路的输入，则积分电路的输出即为u；
方法二：将积分电路的输出作为求和电路的输入,则求和电路的输出即为u；
方法三：反相积分求和电路再加一个倒相器；
方法四：利用同相积分求和电路。
当u<0时，VD截止,VD导通,
对A：u=(1+ )u,对A：u=u=u，
此时u= （R+R 1）u
当（R+R ）=1时，完成全波整流功能；由于为同相输入，故该电路输入电阻较高。
3.8 设计一个能实现图4所示曲线的二极管函数变换器。
（习题3.8图）

《集成电路设计原理》试卷及答案

电科《集成电路原理》期末考试试卷一、填空题1.（1分）年，第一次观测到了具有放大作用的晶体管。

2．（2分）摩尔定律是指。

3.集成电路按工作原理来分可分为、、。

4.（4分）光刻的工艺过程有底膜处理、涂胶、前烘、、、、和去胶。

5.（4分）MOSFET可以分为、、、四种基本类型。

6.（3分）影响MOSFET 阈值电压的因素有：、以及。

7.（2分）在CMOS 反相器中，V in ，V out 分别作为PMOS 和NMOS 的和；作为PMOS 的源极和体端，作为NMOS 的源极和体端。

8．（2分）CMOS 逻辑电路的功耗可以分为和。

9.（3分）下图的传输门阵列中5DD V V =,各管的阈值电压1T V V =，电路中各节点的初始电压为0，如果不考虑衬偏效应，则各输出节点的输出电压Y 1= V ，Y 2= V ，Y 3= V 。

DD 13210.（6分）写出下列电路输出信号的逻辑表达式：Y 1= ；Y 2= ；Y 3= 。

AB Y 1AB23二、画图题：（共12分）1．（6分）画出由静态CMOS电路实现逻辑关系Y ABD CD=+的电路图，要求使用的MOS管最少。

2.（6分）用动态电路级联实现逻辑功能Y ABC=,画出其相应的电路图。

三、简答题：（每小题5分，共20分）1.简单说明n阱CMOS的制作工艺流程，n阱的作用是什么？2.场区氧化的作用是什么，采用LOCOS工艺有什么缺点，更好的隔离方法是什么？3.简述静态CMOS 电路的优点。

4.简述动态电路的优点和存在的问题。

四、分析设计题：（共38分1.（12分）考虑标准0.13m μ CMOS 工艺下NMOS 管，宽长比为W/L=0.26/0.13m m μμ，栅氧厚度为2.6ox t nm =，室温下电子迁移率2220/n cm V s μ=，阈值电压T V =0.3V,计算 1.0GS V =V 、0.3DS V =V 和0.9V 时D I 的大小。

《模拟集成电路设计原理》期末考试试卷及答案

《软件工程基础训练》实训报告在倒入酒的方法中，首先判断当前酒量是否已经达到酒杯的容量。

如果是，则提示酒杯已满；如果不是，则将倒入的酒量加到当前酒量上。

实现一个方法，用于从酒杯中倒出酒。

该方法接受一个参数，表示要倒出的酒量。

在倒出酒的方法中，首先判断当前酒量是否大于等于要倒出的酒量。

如果是，则将当前酒量减去要倒出的酒量；如果不是，则提示酒量不足。

实现一个方法，用于获取当前酒量。

在获取酒量的方法中，直接返回当前酒量的值。

2.1.3程序流程图图 12.1.4设计代码package wmx;import java.io.BufferedReader;import java.io.IOException;import java.io.InputStreamReader;import java.util.StringTokenizer;public class Main1 {}}}}2.1.5代码运行截图图 22.2第二阶段2.2.1需求分析明确问题定义：首先需要明确问题的背景和涉及的实体，例如旅行者、手电筒、桥等。

同时，需要确定问题的目标，即如何让所有人尽快过桥。

确定约束条件：根据问题的描述，我们知道有一些约束条件，例如每个人过桥的速度不同，手电筒不能扔掉，只能两个人同时过桥等。

这些约束条件将影响解决方案的设计。

分析时间需求：由于目标是尽快让所有人过桥，因此需要分析每个人过桥所需的时间。

这将影响如何分配手电筒和如何安排过桥的顺序。

制定策略：基于上述分析，需要制定一个有效的策略来最大化过桥的速度。

这可能涉及到如何分配手电筒，如何安排过桥的顺序，以及如何返回等。

评估和优化：最后，需要对所制定的策略进行评估和优化。

这可能涉及到对策略的模拟、测试和比较，以便找到最优的解决方案。

2.2.2设计思路这是一个经典的过桥问题，通常称为“蒙提霍尔问题”。

在这个问题中，目标是让所有人尽快过桥。

根据题目的条件，每个人单独过桥的时间是已知的，但是两个人一起过桥的时间是较慢的那个人所需的时间。

集成电路原理答案

集成电路原理答案1. CMOS工艺是目前集成电路制造中使用广泛的一种工艺。

CMOS是互补型金属氧化物半导体的缩写，它由P型和N型晶体管组成。

P型晶体管通过控制基极电压进行工作，而N型晶体管则通过控制栅极电压进行工作。

CMOS工艺具有低功耗、高浮点性能和抗干扰等优点。

2. 集成电路的制造过程通常包括晶片制备、晶圆切割、芯片封装和测试等环节。

晶片制备是指将半导体材料（通常是硅）加工成具有特定功能的晶片。

晶圆切割是将大片的晶圆切割成一颗颗独立的芯片。

芯片封装是将芯片封装在塑料或陶瓷封装体中，以便安装在电路板上。

测试是对芯片进行功能和质量的检测，确保芯片能正常工作。

3. 集成电路的原理是基于电子器件的原理。

常见的电子器件包括二极管、三极管和晶体管等。

二极管是一种具有两个电极的电子器件，它能够只允许电流在一个方向上通过。

三极管是一种具有三个电极的电子器件，由两个PN结构组成。

晶体管是一种能够控制电流的电子器件，它通过调节输入电压来改变输出电流的大小。

4. 集成电路的设计中，逻辑门是最基本的组成单元。

逻辑门用于实现不同的逻辑功能，如与门、或门和非门等。

与门输出只有在所有输入都为高电平时才为高电平，或门输出只要有一个输入为高电平就为高电平，非门的输出与输入相反。

通过逻辑门的组合，可以构建复杂的电路功能，如加法器、多路选择器和计数器等。

5. 集成电路的应用非常广泛，涵盖了电子设备的各个领域。

常见的应用包括计算机、通信、医疗设备、汽车电子和消费电子等。

计算机中的处理器、存储器和各种接口芯片都是集成电路的应用。

在通信领域，集成电路用于实现无线通信、数据传输和网络设备等。

医疗设备中的心脏起搏器、血压计和体温计等也需要集成电路来完成各种功能。

6. 集成电路技术的发展是随着摩尔定律的提出而加速的。

摩尔定律指出，集成电路中的晶体管数量将每隔18-24个月翻一番，而成本将减少一半。

摩尔定律的实现需要不断提升晶体管的集成度和性能，以及改进制造工艺和材料。

《集成电路设计导论》课件

IC设计的测试和验证
探讨IC设计的测试和验证技术，以确保设计的正确性和可靠性。
总结与展望
集成电路设计的现状与未来趋势
总结集成电路设计的现状并展望未来的发展趋势，如人工智能芯片和物联网应用。
集成电路设计中的挑战与机遇
探讨集成电路设计中面临的挑战和机遇，如功耗优化和设计验证等。
《集成电路设计导论》 PPT课件
这是一套《集成电路设计导论》的PPT课件，针对集成电路的概念、分类和历史发展等主题进行介绍，通过丰富的内容和精美的图片，让学习更加生动有趣。
第一章：集成电路概述
集成电路的定义
介绍集成电路的基本概念和定义，以及其在电子领域中的重要作用。
集成电路的分类
分析不同类型的集成电路，包括数字集成电路、模拟集成电路和混合集成电路。
探讨集成电路设计中常用的仿真技术，如时序仿真、噪声仿真和功耗仿真等。
CMOS工艺的基本原理和特点，以及其在集成电路设计中的应用。
2
CMOS电路设计基础
讨论CMOS电路设计的基本原则和技巧，包括逻辑门设计和布局。
3
CMOS电路的布局与布线
解释CMOS电路布局与布线的重要性，以及如何进行最佳布局和布线。
第五章：模拟电路设计
模拟电路设计基础
介绍模拟电路设计的基本原理和技术，包括信号放大、滤波和稳压等。
模拟电路的建模与仿真
讨论模拟电路的建模方法和仿真技术，以验证电路设计的准确性和性能。
模拟电路的测试和调试
探讨模拟电路的测试和调试方法，以保证电路的可靠性和稳定性。
第六章：数字电路设计
1
数字电路的逻辑设计
第四章：数模转换电路设计
数模转换电路的种类

超大规模集成电路设计导论考试题及答案

1、MOS集成电路的加工包括哪些基本工艺？各有哪些方法和工序？答：（1）热氧化工艺：包括干氧化法和湿氧化法；（2）扩散工艺：包括扩散法和离子注入法；（3）淀积工艺：化学淀积方法：1 外延生长法；2 热CVD法；3 等离子CVD 法；物理淀积方法：1 溅射法；2 真空蒸发法（4）光刻工艺：工序包括：1 涂光刻胶；2 预烘干；3 掩膜对准；4 曝光；5 显影；6 后烘干；7 腐蚀；8 去胶。

2、简述光刻工艺过程及作用。

答：（1）涂光刻胶：为了增加光刻胶和硅片之间的粘附性，防止显影时光刻胶的脱落，以及防止湿法腐蚀产生侧向腐蚀；（2）预烘干：以便除去光刻胶中的溶剂；（3）掩膜对准：以保证掩模板上的图形与硅片上已加工的各层图形套准；（4）曝光：使光刻胶获得与掩模图形相同的感光图片；（5）显影：将曝光后的硅片浸泡在显影液中，使正光刻胶的曝光部分和负光刻胶的未曝光部分被溶解掉；（6）后烘干：使残留在光刻胶中的有机溶剂完全挥发掉，提高光刻胶和硅片的粘接性及光刻胶的耐腐蚀性；（7）腐蚀：以复制在光刻胶上图形作为掩膜，对下层材料进行腐蚀，将图形复制到下层材料中；（8）去胶：除去光刻胶。

3、说明MOS晶体管的工作原理答：MOS晶体管有四种工作状态：（1）截止状态：即源漏之间不加电压时，沟道各电场强度相等，沟道厚度均匀，S、D之间没有电流I ds=0；（2）线性工作状态：漏源之间加电压Vds时，漏端接正，源端接负，沟道厚度不再均匀，在D端电位升为V d，栅漏极电位差为Vgs-Vtn，电场强度变弱，反型层变薄，并在沟道上产生由D到S的电场E ds，使得多数载流子由S端流向D端形成电流I ds，它与V ds变化呈线性关系：I ds=βn[(V gs-V tn)-V ds/2]V ds（3）饱和工作状态：Vs继续增大到V gs-V tn时，D端栅极与衬底不足以形成反型层，出现沟道夹断，电子运动到夹断点V gs-V ds=V tn时，便进入耗尽区，在漂移作用下，电子被漏极高电位吸引过去，便形成饱和电流，沟道夹断后，（V gs-V tn）不变，I ds 也不变，即MOS工作进入饱和状态，I ds=V gs-V tn/R c（4）击穿状态：当Vds增加到一定极限时，由于电压过高，晶体管D端得PN结发生雪崩击穿，电流急剧增加，晶体管不能正常工作。

《集成电路设计》课件

掺杂与刻蚀
在晶圆表面进行掺杂和刻蚀，形成电路元件和互连结构。
晶圆制备
将高纯度硅晶棒进行切片，得到晶圆片，作为集成电路制造的基础材料。
图案转移
将设计好的电路图案通过光刻技术转移到晶圆表面，形成电路图形。
金属化与封装
在晶圆表面沉积金属，形成电路的互连线路，并将单个芯片封装成最终的产品。
集成电路工艺材料
详细描述
数字集成电路设计案例通常包括门电路设计、触发器设计、寄存器设计等，这些基本单元是构成复杂数字系统的基石。此外，数字系统级的设计案例包括微处理器、微控制器、数字信号处理器等，这些系统级芯片广泛应用于计算机、通信、控制等领域。
模拟集成电路设计案例
总结词
模拟集成电路设计案例主要涉及放大器、滤波器、比较器等模拟电路单元的设计，以及模拟系统级的设计。
电视、音响、游戏机等。
工业控制
PLC、DCS、机器人等。
汽车电子
发动机控制、ABS、 ESP等。
02
集成电路设计基础
集成电路设计流程
需求分析
对产品需求进行调研，明确设计目标、性能指标和限制条件。
规格制定
根据需求分析结果，制定出具体的规格说明书，包括芯片功能、性能参数等。
架构设计
根据规格说明书，设计出芯片的总体结构，包括各个模块的组成和相互关系。
电路仿真工具
用于模拟电路的行为和性能，常用的有ModelSim和 Matlab Simulink。
物理设计工具
用于将电路设计转换为版图，常用的有Cadence和 Synopsys。
测试工具
用于测试芯片的性能和功能，常用的有JTAG和Boundary Scan。

《集成电路版图设计》课件(第二章)

基于Cadence系统的全定制版图设计基础

方式二：选择Attach
基于Cadence系统的全定制版图设计基础

基于Cadence系统的全定制版图设计基础
三、显示文件准备
LSW窗口：
nwell是N 阱，PMOS管做在N阱中； ndiff是N型扩散区，也叫N型有源区（active），用来做NMOS管； pdiff是P型扩散区，也叫P型有源区，用来做PMOS管； nimp是N型扩散区注入层； pimp是P型扩散区注入层； poly是多晶层，主要用来做管子的栅极； cont是接触孔contact； metal1是一铝层； via1是一铝层和二铝层之间的连接孔，称为通孔； metal2是二铝层； pad是压焊点所在的层；其它还包括一些特殊器件上的标识层等等
基于Cadence系统的全定制版图设计基础
数字部分

四、D508项目总体逻辑图
基于Cadence系统的全定制版图设计基础
模拟部分

基于Cadence系统的全定制版图设计基础
第二部分、D508项目版图输入准备

一、设计规则准备

4）逻辑图输入完成后的检查
基于Cadence系统的全定制版图设计基础
从Design菜单当中选择Check and Save，会显示错误（errors）或者警告（warnings）的数量。若有错误或者警告，则会在逻辑图上相应的地方显示一个黄色的叉号，并且高亮（HighLight）显示。
基于Cadence系统的全定制版图设计基础

3、单元的宽长比设置原则——其它宽长比的设置
基于Cadence系统的全定制版图设计基础

北大集成电路原理与设计期末试卷2含答案

北京大学信息学院考试试卷装订线内请勿答题考试科目：模拟集成电路原理与设计考试时间：专业级班主讲教师___________姓名学号________________题号一二三四五六七总分得分说明：各MOSFET均工作在饱和区，除非另做说明。

1、电路如图1所示，图中各晶体管均工作于饱和区。

使用各晶体管的g m、r o（如M1的g m、r o表示为g m1、r o1）表示电路的R out。

（10分）图1解：133o o m OUT r r g A R ⋅⋅≈而A 即为点X 到点P 的增益：15OUT m R g A ⋅=很容易求得此折叠共源共栅放大器（辅助放大器）的输出阻抗为：()()[]95771311111||||o o o m o o m OUT r r r g r r g R ⋅⋅≈最终总的输出阻抗等于：()([]{}95771311115133133||||o o o m o o m m o o m o o m OUT r r r g r r g g r r g r r g A R ⋅⋅⋅⋅=)⋅⋅=2、计算如图2电路的增益。

（15分）图2解：此电路当中，电阻Rf 检测输出电压并向X 节点返回一个逾七成正比的电流，因此这种反馈可以看作是电压—电流型。

通过诺顿等效来代替Vin 和Rs 如下图左，并把Rs 看作是主放大器的输入电阻，断开环路如下图右，忽略沟道长度调制效应的影响，则开环增益为：()(F D m F S openINOUTOPEN O R R g R R I V R ||||,⋅⋅−==)这里S IN IN R V I ⋅=，电路的环路增益为。

且由于反馈网络仅由Rf 组成，OPEN O R Y ,21FR Y 121−=。

因此，电路的电压增益等于：()()()()F S S m F D F D m F S F IN OUT R R R g R R R R g R R R V V +⋅⋅+⋅⋅⋅−=/||1||||13、某电路的传输函数如下式所示，其中21p p ωω<<。

(完整版)集成电路工艺原理试题总体答案

目录一、填空题（每空1分，共24分） (1)二、判断题（每小题1.5分，共9分） (1)三、简答题（每小题4分，共28分） (2)四、计算题（每小题5分，共10分） (4)五、综合题（共9分） (5)一、填空题（每空1分，共24分）1.制作电阻分压器共需要三次光刻，分别是电阻薄膜层光刻、高层绝缘层光刻和互连金属层光刻。

2.集成电路制作工艺大体上可以分成三类，包括图形转化技术、薄膜制备技术、掺杂技术。

3.晶体中的缺陷包括点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷等四种。

4.高纯硅制备过程为氧化硅→粗硅→ 低纯四氯化硅→ 高纯四氯化硅→ 高纯硅。

5.直拉法单晶生长过程包括下种、收颈、放肩、等径生长、收尾等步骤。

6.提拉出合格的单晶硅棒后，还要经过切片、研磨、抛光等工序过程方可制备出符合集成电路制造要求的硅衬底片。

7.常规的硅材料抛光方式有：机械抛光，化学抛光，机械化学抛光等。

8.热氧化制备SiO2的方法可分为四种，包括干氧氧化、水蒸汽氧化、湿氧氧化、氢氧合成氧化。

9.硅平面工艺中高温氧化生成的非本征无定性二氧化硅对硼、磷、砷（As）、锑（Sb）等元素具有掩蔽作用。

10.在SiO2内和Si- SiO2界面存在有可动离子电荷、氧化层固定电荷、界面陷阱电荷、氧化层陷阱等电荷。

11.制备SiO2的方法有溅射法、真空蒸发法、阳极氧化法、热氧化法、热分解淀积法等。

12.常规平面工艺扩散工序中的恒定表面源扩散过程中，杂质在体内满足余误差函数分布。

常规平面工艺扩散工序中的有限表面源扩散过程中，杂质在体内满足高斯分布函数分布。

13.离子注入在衬底中产生的损伤主要有点缺陷、非晶区、非晶层等三种。

14.离子注入系统结构一般包括离子源、磁分析器、加速管、聚焦和扫描系统、靶室等部分。

15.真空蒸发的蒸发源有电阻加热源、电子束加热源、激光加热源、高频感应加热蒸发源等。

16.真空蒸发设备由三大部分组成，分别是真空系统、蒸发系统、基板及加热系统。

集成电路版图设计习题答案第一章半导体器件理论基础

集成电路版图设计习题答案第1章半导体器件理论基础【习题答案】1．如何理解本征半导体和掺杂半导体材料的导电机理。

答：本征半导体就是一块没有杂质和缺陷的半导体，其晶格结构是完美的，在其内部除了硅原子外没有其它任何原子，因此是纯净的。

在绝对零度附近，本征半导体的共价键是完整的、饱和的，无本征激发，自然没有电子和空穴；当温度升高时，本征激发过程产生了电子和空穴，这些本征载流子的浓度虽然很低，但仍然可以导电。

在杂质半导体材料中，由于掺入杂质的数量远大于硅的本征载流子浓度，因此这些半导体材料的导电性不是由本征激发产生的载流子决定，而是受控于材料中所掺入的杂质（包括杂质的数量和类型）。

在半导体中可以掺入各种各样的杂质，但为了更好的控制半导体材料的导电性，通常掺入元素周期表中的III、V族元素。

杂质半导体的导电能力通常高于本征半导体。

2．如何理解空穴的导电机理。

答：空穴的导电作用如下图所示。

在下图中，位置（1）有一个空穴，它附近的价键上的电子就可以过来填补这个空位，例如从位置(2)跑一个价键电子到位置(1)去，但在位置（2）却留下了一个空位，相当于空穴从位置(1)移动到位置(2)去了。

同样，如果从位置(3)又跑一个电子到位置(2)去，空穴就又从位置(2)跑到位置(3)，……。

如果用虚线箭头代表空穴移动的方向，实线箭头代表价键电子移动的方向，就可以看出，空穴的移动可以等效于价键电子在相反方向的移动。

图空穴的导电作用3．简述PN结的结构与导电特性。

答：在一块半导体材料中，如果一部分是N型区，另一部分是P型区，那么在N型区和P型区的交界面处就形成了PN结（简称为结）。

当P型区和N型区相接触时，一些空穴就从P型区扩散到N型区中。

同样，一些电子也从N型中扩散到P型区中。

扩散的结果是在N型区和P型区的交界面处的两侧形成了带正、负电荷的区域，称为空间电荷区。

在空间电荷区内由于存在正负离子将形成电场，这个电场称为自建电场，电场的方向从N型区指向P型区。

《集成电路设计(第2版)》习题答案10-12章

第11章
1. 简述VLSI 设计的一般流程和涉及的问题。典型的设计流程被划分成三个综合阶段：高层综合、逻辑综合和物理综合。高层综合也称行为级综合，它是将系统的行为、各个组成部分的功能及输入和输出，用硬件描述语言HDL（如VHDL和Verilog）加以描述，然后进行行为级综合，同时通过高层次硬件仿真进行验证。逻辑综合将逻辑级行为描述转化成使用门级单元的结构描述（门级结构描述称为网表描述），同时还要进行门级逻辑仿真和测试综合。物理综合也称版图综合，它的任务是将门级网表自动转化成版图。这时对每个单元确定其几何形状、大小及位置，确定单元间的连接关系。
特点：（1）RAM随机存储器又称为读写存储器，可以“随时”进行读、写操作。RAM必须保持供电，否则其保存的信息将消失。 DRAM: DRAM单元数据必须周期性地进行读出和重写(刷新)，即使存储阵列中没有存储数据也要如此。由于DRAM 成本低、密度高，因此在PC、大型计算机和工作站中广泛用做主存储器。 SRAM：SRAM只要不掉电，即使不刷新，数据也不会丢失。由于SARM存取速度高、功耗低，因此主要作为微处理器、大型机、工作站以及许多便携设备的高速缓冲存储器。（2） ROM只读存储器在正常运行中只能够对已存储的内容进行读取，而不允许对存储的数据进行修改。ROM存储器数据不易丢失，即使在掉电和不刷新的情况下，所存数据也会保存完好。掩膜ROM的数据在芯片生产时用光电掩膜写入，其电路简单，集成度高，大批量生产时价格便宜。在可编程ROM中，熔丝型ROM中的数据是通过外加电流把所选熔丝烧断而写入的，一旦写入后数据就不能再进行擦除和修改。而EPROM、 EEPROM 中的数据分别可以通过紫外光照射擦除和电擦除，然后重新写入。闪存(flash)与EEPROM 很相似，它所保存的数据也可通过外加高电压来擦除，其写入速度比EEPROM更快。