《半導(dǎo)體集成電路設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱

第頁《半導(dǎo)體集成電路設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱課程編號(hào)：10180608英文名稱：DesignofSemiconductorIntegratedCircuit學(xué)分：2學(xué)時(shí)：32先修課程：半導(dǎo)體器件物理、集成電路工藝原理課程類別：專業(yè)方向課程授課對(duì)象：微電子科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：數(shù)理信息學(xué)院修讀學(xué)期：第7學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)半導(dǎo)體集成電路設(shè)計(jì)是微電子科學(xué)與工程專業(yè)方向課程，系統(tǒng)講授BJT集成電路、MOS集成電路和BiMOS集成電路制造工藝，集成電路中的晶體管及其寄生效應(yīng)，集成電路中的無源元件；數(shù)字和模擬集成電路等方面的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生集成電路研究的思路和方法。本課程擬達(dá)到的課程目標(biāo):通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解半導(dǎo)體集成電路設(shè)計(jì)流程，使學(xué)生系統(tǒng)的掌握集成電路的基本制造工藝，集成電路中的晶體管、無源元件及其寄生效應(yīng)，晶體管-晶體管邏輯(TTL)電路，模擬集成電路中的基本單元電路和運(yùn)算放大器。以及半導(dǎo)體集成電路設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，具備評(píng)價(jià)分析半導(dǎo)體集成電路設(shè)計(jì)、制造及測(cè)試方案的基本能力。課程目標(biāo)1：使學(xué)生增強(qiáng)對(duì)綠色能源的認(rèn)識(shí)，了解半導(dǎo)體集成電路設(shè)計(jì)的發(fā)展?fàn)顩r以及我國(guó)半導(dǎo)體集成電路設(shè)計(jì)在國(guó)際上的地位和作用，培養(yǎng)國(guó)家自信和愛國(guó)情懷。課程目標(biāo)2：使學(xué)生系統(tǒng)的掌握集成電路的基本制造工藝，集成電路中的晶體管、無源元件及其寄生效應(yīng)，晶體管-晶體管邏輯(TTL)電路，模擬集成電路中的基本單元電路和運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)，側(cè)重于雙極性集成電路設(shè)計(jì)。課程目標(biāo)3：使學(xué)生掌握半導(dǎo)體集成電路設(shè)計(jì)，具有基本的半導(dǎo)體集成電路設(shè)計(jì)、分析能力。二、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重指標(biāo)點(diǎn)1-3.熟悉半導(dǎo)體器件和集成電路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、工藝流程和測(cè)試方法，并能夠根據(jù)具體的工程實(shí)踐做出適當(dāng)?shù)倪x擇課程目標(biāo)21指標(biāo)點(diǎn)3-1.能夠分析新型半導(dǎo)體器件和集成電路的特定需求確定具體的研發(fā)目標(biāo)課程目標(biāo)21指標(biāo)點(diǎn)3-3能夠在社會(huì)、安全、環(huán)境等現(xiàn)實(shí)因素的約束下對(duì)半導(dǎo)體器件的研發(fā)方案開展可行性評(píng)價(jià)課程目標(biāo)11指標(biāo)點(diǎn)5-1.掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)、分析、模擬技術(shù)，掌握相關(guān)軟件和設(shè)備儀器的使用原理，能夠利用互聯(lián)網(wǎng)獲得資源和信息課程目標(biāo)21指標(biāo)點(diǎn)6-2.能夠基于社會(huì)、健康、安全、法律及文化等影響因素，評(píng)價(jià)分析新型半導(dǎo)體器件和集成電路設(shè)計(jì)、制造及測(cè)試方案課程目標(biāo)31三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1第一章集成電路的基本制造工藝：包括：雙極型集成電路的基本制造及工藝、MOS集成電路的基本制造及工藝和Bi-CMOS工藝。了解集成電路的基本結(jié)構(gòu)，熟悉MOS集成電路的基本制造及工藝和Bi-CMOS工藝，掌握雙極型集成電路的基本制造及工藝。4集中講授課程目標(biāo)1、22第二章集成電路中晶體管及其寄生效應(yīng)：集雙極晶體管的有源寄生效應(yīng)、無源寄生效應(yīng)、集成電路中的PNP管、肖特基勢(shì)壘二極管(SBD)和肖特基箝位晶體管(SCT)和MOS集成電路中的有源寄生效應(yīng)。了解集成二極管，熟悉集成電路中的肖特基勢(shì)壘二極管(SBD)和肖特基箝位晶體管(SCT)和MOS集成電路中的有源寄生效應(yīng)，掌握集雙極晶體管的有源寄生效應(yīng)、無源寄生效應(yīng)、集成電路中的PNP管。6集中講授課程目標(biāo)23第三章集成電路中的無源元件：集成電阻器、集成電容器和互連（內(nèi)連線）。了解互連（內(nèi)連線），熟悉集成電容器，重點(diǎn)掌握集成電阻器的基區(qū)擴(kuò)散電阻的特點(diǎn)、應(yīng)用和阻值的計(jì)算。6集中講授課程目標(biāo)24第四章晶體管-晶體管邏輯(TTL)電路：簡(jiǎn)易TTL電路、四管單元TTL電路、五管單元TTL電路、六管單元TTL電路、STTL和LSTTL電路和LSTTL電路的版圖設(shè)計(jì)。了解簡(jiǎn)易TTL電路，熟悉STTL和LSTTL電路和LSTTL電路的版圖設(shè)計(jì)，掌握四管單元TTL、五管單元TTL、六管單元TTL電路。6集中講授、小組討論課程目標(biāo)25第十二章模擬集成電路中的基本單元電路：?jiǎn)喂堋?fù)合器件及雙管放大級(jí)、恒流源電路、偏置電壓源和基準(zhǔn)電壓源電路。熟悉單管、復(fù)合器件及雙管放大級(jí)，掌握恒流源電路和偏置電壓源和基準(zhǔn)電壓源電路。4集中講授課程目標(biāo)26第十二章集成運(yùn)算放大器：運(yùn)算放大器的輸入級(jí)、輸出級(jí)電路、雙極型集成運(yùn)算放大器、集成運(yùn)算放大器的版圖設(shè)計(jì)，是本課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。熟悉集成運(yùn)算放大器的版圖設(shè)計(jì)，掌握運(yùn)算放大器的輸入級(jí)、輸出級(jí)電路、雙極型集成運(yùn)算放大器。6集中講授課程目標(biāo)2合計(jì)32四、課程教學(xué)方法集中講授、小組討論五、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核考核依據(jù)建議分值考核/評(píng)價(jià)細(xì)則對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)平時(shí)成績(jī)40%出勤0%每遲到1次扣1分，曠課1次扣2分課程目標(biāo)1作業(yè)20%每遲交1次扣1分，每缺1次扣2分課程目標(biāo)2小組討論20%根據(jù)討論匯報(bào)的完整性和流暢程度評(píng)定打分課程目標(biāo)3期末考試60%閉卷考試，包括填空題、選擇題、簡(jiǎn)答題和分析論述題課程目標(biāo)1、2、3六、教材與參考書（一）推薦教材1．《半導(dǎo)體集成電路》，朱正涌，張海洋，朱元紅編，清華大學(xué)出版