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出版者:McGraw-Hill Professional

作者:Christopher Saint

出品人:

页数:457

译者:

出版时间:2002-05-24

价格:USD 79.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780071389969

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好的，这是一本名为《IC Mask Design》的书籍的详细简介，内容完全围绕集成电路掩模版的设计过程、技术和应用展开，旨在提供深入的专业知识，但不涉及任何与AI生成或构思相关的元素。 --- 《IC Mask Design：从概念到制造的精密工艺》 本书导言 集成电路（IC）制造的基石在于掩模版（Mask），它是连接晶体管级电路图与硅片上实际物理结构之间的桥梁。掩模版的设计和制造是整个半导体流程中精度要求最高、技术最复杂的环节之一。本书《IC Mask Design》旨在为半导体工程师、资深学生以及工艺研发人员提供一个全面、深入、技术驱动的指南，系统地阐述现代IC掩模版设计和制造的全过程。 本书的重点在于揭示从电路的逻辑和物理实现到最终光刻胶图形转移之间的技术细节，尤其关注当前最前沿的深亚微米和纳米级工艺节点所面临的挑战与解决方案。我们严格遵循工程实践和行业标准，详细探讨了设计规则检查（DRC）、光刻修正（OPC）、应力分析以及掩模数据准备的每一个关键步骤。 第一部分：掩模版基础与历史沿革 第一章：集成电路制造概览与掩模版的核心地位 本章首先回顾了半导体制造的整体流程，将掩模版置于关键的光刻（Lithography）步骤中进行定位。我们将探讨不同世代的半导体技术节点对掩模版精度的要求是如何不断提升的。内容涵盖了掩模版的基本构成材料（如石英基板、铬层、抗反射层等）以及它们在光刻过程中的作用。本章强调了掩模版作为“蓝图”的不可替代性，及其在决定最终芯片性能、良率和可靠性中的决定性作用。 第二章：光刻原理与掩模版技术发展 深入解析光刻成像的基本原理，包括衍射、聚焦和对比度。重点讨论了从G线（436nm）到KrF（248nm）、ArF（193nm）干式和浸没式光刻的发展历程，以及这些技术进步如何直接推动了掩模版技术的演进。我们将分析光刻分辨率的限制，并引入了掩模版作为分辨率提升关键因素的视角。 第二章补充：掩模版类型与应用 详细区分了用于不同制造工艺的掩模版类型，包括用于先进逻辑和存储器的光刻掩模版，以及用于特定应用（如MEMS、功率器件）的掩模版。此外，还将简要介绍非光学掩模技术（如电子束直写E-beam Direct Write）的原理及其在掩模版制造中的应用。 第二部分：掩模版设计数据准备与规则驱动 第三章：设计规则与设计规则检查（DRC） 这是掩模版设计的核心约束环节。本章详细解析了半导体工艺节点（如28nm、14nm、7nm）的版图设计规则（Design Rule）。内容包括最小尺寸、间距、层叠规则、接触孔阵列等。重点阐述了如何利用专业的EDA工具进行全芯片级的DRC验证，以及如何有效地管理和迭代复杂的规则集，确保版图数据的可制造性。 第四章：物理版图设计与层级化结构 本章聚焦于如何将逻辑电路图转化为物理版图。讨论了标准单元库的布局策略、全局布线规则以及关键区域的布局规划。强调掩模版数据是多层级的，每层光刻胶图形对应一个特定的掩模版层。我们将分析金属层、多晶硅层、扩散层以及接触孔层在掩模版集中的表示和管理。 第五章：版图修正技术I：设计意图的忠实表达 在纳米尺度上，设计意图（Design Intent）的表达变得极其微妙。本章关注如何通过物理设计实现准确的几何形状，包括梯形修正（Tapering）、角部强化（Corner Rounding）和接触孔填充（Pillaring）等基础版图修正技术，以应对光刻过程中的尺寸偏差。 第三部分：先进光刻修正（OPC）与可制造性设计（DFM） 第六章：光刻过程的物理模型与挑战 深入探讨光刻成像过程中的物理限制，包括光刻胶的化学反应、光照能量的传递以及分辨率的限制。这是理解OPC必要性的基础。分析了欠曝光、过曝光、光刻胶轮廓畸变（Line Edge Roughness, LER）等关键缺陷的成因。 第七章：设计可制造性（DFM）与光学邻近效应修正（OPC） 这是本书最技术密集的部分。OPC作为现代IC掩模版设计的核心，将作为重点讲解。 1. 邻近效应（Proximity Effect）： 分析光线在掩模版、光刻胶和晶圆表面之间的相互影响如何导致版图形状失真。 2. OPC算法： 详细介绍基于模型（Model-Based OPC, MB-OPC）和基于规则（Rule-Based OPC, RB-OPC）的修正方法。探讨如何构建和校准光刻过程模型，以预测在光刻后获得的实际图形。 3. 分辨率增强技术（RETs）： 讨论使光刻过程更稳定的技术，如相移掩模版（Phase Shift Masks, PSM，包括SRAF和辅助图形）、欠采样技术和曝光-显影模拟。 第八章：关键图形的处理：接触孔与密集线阵 专门分析对光刻挑战最大的结构。详细介绍接触孔（Contact/Via）的优化技术，如使用“哑元”（Dummy Fill）来平衡负载和防止线边缘粗糙度。针对密集线阵（Dense Lines），讨论如何应用“棋盘格”图案或其他网格化技术来确保均匀的线宽和间距。 第四部分：掩模版制造、质量控制与新兴趋势 第九章：掩模版制造工艺：从数据到光罩 详细描述了掩模版制造的流程，重点在于电子束光刻（E-beam Lithography）的使用。 1. 数据处理： 从GDSII到掩模版制造专用格式的转换，数据压缩与优化。 2. 刻蚀与剥离： 描述高精度电子束写入、金属层刻蚀（溅射或离子束辅助刻蚀）以及光刻胶剥离过程，强调对缺陷控制的要求。 第十章：掩模版检测与修复 掩模版上的一个微小缺陷可能导致数百万个芯片失效。本章详细阐述了掩模版的质量保证。 1. 检测技术： 介绍基于光学成像和电子束的掩模版检测（Mask Inspection）原理，以及如何区分晶圆缺陷和掩模版固有缺陷。 2. 缺陷修复： 讲解如何使用激光或离子束技术对掩模版上的微小粒子或图案缺陷进行精确修复，以满足极低的缺陷密度要求。 第十一章：掩模版技术的未来展望 讨论下一代节点（如2nm及以下）对掩模版提出的新挑战，包括多重曝光技术（Multi-Patterning），如LELE、SADP（自对准双图形化）。分析EUv（极紫外光刻）对掩模版设计和制造带来的根本性变革，特别是反射式掩模版的设计考量和新的缺陷控制策略。 结论 本书总结了掩模版设计是一个不断平衡工艺限制、设计性能和制造成本的动态过程。掌握这些精细的工程技术，是成功设计和流片高性能集成电路的关键所在。 适用读者对象 集成电路物理设计工程师 半导体工艺集成工程师 光刻技术研究人员 微电子学和纳米技术专业的高年级本科生及研究生 ---

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作为一个对电子工程怀有深厚兴趣的人，《IC Mask Design》这个书名本身就充满了吸引力。我猜想这本书将会深入剖析集成电路制造过程中最关键的一环——掩膜设计。我期待它能以清晰的逻辑和丰富的细节，解释掩膜设计的全貌。我希望能了解到，从逻辑电路图到最终的掩膜版图，中间经历了哪些复杂的转化过程。书中是否会详细介绍掩膜设计的关键工具和流程，例如版图编辑、设计规则检查（DRC）、版图与电路图等效性验证（LVS），以及寄生参数提取等？我尤其想知道，DRC规则是如何制定出来的？它们对于保证芯片的制造成功率起着怎样的作用？我希望书中能通过大量的实例和图示，让我能够直观地理解掩膜设计中的各种约束条件和优化技巧。我还希望能了解到，在不同工艺节点下，掩膜设计所面临的独特挑战，例如在纳米级别工艺中，如何处理光刻成像的限制、如何优化版图以提高芯片的性能和可靠性。

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拿到这本《IC Mask Design》时，我第一眼就被它厚重的质感所吸引，这预示着内容的深度和广度。我迫不及待地翻开，脑海中立刻浮现出那些在洁净室内，工程师们专注地在电脑屏幕前工作的场景。我期待这本书能够以一种循序渐进的方式，带领我理解掩膜设计的每一个环节。从最初的版图输入，到DRC（设计规则检查）、LVS（版图与电路图验证）等关键的验证流程，我都希望能得到详尽的阐述。我非常好奇，在如此微小的尺度下，如何确保设计的每一个线条、每一个间距都符合严苛的制造要求，以避免潜在的缺陷。书中是否会深入探讨掩膜制作的物理原理，例如光刻、刻蚀等工艺，并解释掩膜设计如何直接影响这些工艺的可行性和最终的芯片质量？我希望它能包含一些关于版图优化技术的介绍，比如如何减小芯片面积、降低功耗、提高信号完整性，以及如何应对静电放电（ESD）等问题。我特别期待能够看到一些关于先进工艺节点下掩膜设计所面临的挑战，例如3D结构、多层金属互连等，以及作者是如何给出解决方案的。如果书中还能包含一些关于掩膜数据格式（如GDSII）的解读，以及与制造厂商沟通的注意事项，那就更加完美了。

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我一直对电子工程领域有着莫名的痴迷，尤其对那些看不见摸不着的微观世界充满好奇。一本名为《IC Mask Design》的书，让我仿佛看到了一扇通往芯片内部的神秘之门。我脑海中浮现出那些如同精密艺术品般的芯片版图，每一条线、每一个圆点都蕴含着工程师们的心血与智慧。我期望这本书能够深入浅出地介绍掩膜设计的基本原理，让我理解为何每一个芯片都需要一个独一无二的“蓝图”。我希望它能详细讲解掩膜设计中的各个关键步骤，比如如何将电路设计转化为可制造的几何图形，以及如何进行规则检查以确保设计的准确性。我特别想知道，在如此精密的尺度下，有哪些常见的挑战和难点，例如如何处理版图中的寄生效应、如何优化布局以提高性能和降低功耗。书中是否会包含一些关于不同掩膜层（如多晶硅层、金属层、通孔层）的功能介绍，以及它们之间的相互关系？我甚至期待能了解到一些关于掩膜设计在先进工艺节点（如14nm、7nm甚至更小）下的特殊考量和技术创新。如果书中能配有大量的图例和示意图，那就更好了，能够帮助我这个初学者更好地理解那些抽象的概念。

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我一直认为，科技的发展离不开那些默默无闻的工程师们，而掩膜设计者无疑是其中最关键的一环。《IC Mask Design》这个书名，恰恰点出了我一直想要深入了解的核心。我期待这本书能够像一位经验丰富的向导，带领我走进掩膜设计的殿堂。我希望它能从最基础的概念讲起，比如掩膜在整个芯片制造流程中的作用，以及它与设计、制造之间的紧密联系。随后，我希望它能详细介绍掩膜设计的各个关键阶段，比如版图编辑、设计规则检查（DRC）、版图与电路图等效性验证（LVS）、寄生参数提取以及版图后仿真等。我特别想了解，在这些阶段中，工程师们会遇到哪些技术难题，又会采用哪些策略来解决？例如，在有限的空间内如何进行高效的布线，如何减小芯片的功耗和提高性能？书中是否会提供一些关于版图优化技术的介绍，例如晶体管的布局、连线的优化、以及如何避免信号完整性问题？我甚至希望它能触及一些关于掩膜数据格式（如GDSII）的解读，以及如何与晶圆厂进行有效的沟通，以确保设计的顺利流片。

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掩膜设计，这个词语本身就带着一丝神秘和精巧，《IC Mask Design》这本书的出现，无疑点燃了我探究其内部奥秘的热情。我迫不及待地想要通过这本书，了解那些构成芯片“骨架”的几何图形是如何诞生的。我期望它能从最基本的设计概念开始，循序渐进地阐述掩膜设计的全过程。我希望书中能详细讲解掩膜设计的关键流程，包括从逻辑综合到物理实现，再到最终的版图输出。特别是关于设计规则检查（DRC）和版图与电路图等效性验证（LVS）这两大至关重要的环节，我希望能得到深入的解释，理解它们如何确保设计的准确性和可行性。我好奇在如此微观的尺度下，工程师们是如何解决各种挑战的，例如如何优化布局以提高性能，如何降低功耗，以及如何应对信号完整性问题。如果书中能涉及一些关于掩膜文件格式（如GDSII）的介绍，以及与制造厂的沟通要点，那就更好了，这将有助于我更全面地理解掩膜设计的实践意义。

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我一直对芯片的微观世界充满了好奇，而掩膜设计正是构建这个世界的基石。《IC Mask Design》这个书名，让我觉得它将是揭示这个秘密的钥匙。我期待这本书能够系统地介绍掩膜设计所涉及的各个方面，从理论基础到实际操作。我希望它能首先讲解掩膜设计的必要性，解释为何我们需要如此精密的“蓝图”来制造芯片。随后，我期待它能详细介绍掩膜设计的流程，包括版图的创建、设计规则检查（DRC）、版图与电路图等效性验证（LVS）、以及寄生参数的提取和仿真。我特别想了解，在版图设计过程中，工程师们是如何平衡性能、功耗和面积这三大设计目标？书中是否会提供一些关于版图布局和布线优化的实用技巧？我甚至希望它能触及一些关于先进工艺节点下掩膜设计的挑战，例如如何应对短沟道效应、如何进行三维结构的版图设计等。如果书中能包含一些关于常用EDA工具（如Cadence Virtuoso）操作的介绍，那将对我学习和实践非常有帮助。

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一本关于IC掩膜设计的书，这名字本身就勾起了我极大的兴趣。我一直对芯片制造的幕后世界充满了好奇，而掩膜设计无疑是这个复杂链条中至关重要的一环。我想象这本书会像一位技艺精湛的工匠，细致入微地剖析每一个步骤，从最初的逻辑电路图如何转化为物理布局，到最终形成我们手机、电脑里那些精密无匹的集成电路。我期待它能深入讲解掩膜设计的工具链，比如那些专业的EDA软件，它们的界面、功能、以及工程师们如何在其中挥洒创意。更重要的是，我希望书中能触及掩膜设计的核心挑战，例如如何优化布局以降低功耗、提升性能，以及在微观世界里应对各种物理限制，如制造公差、寄生效应等。我想象作者会分享一些实际的案例研究，通过具体的项目来展示掩膜设计在现实中的应用，或许是为某个高性能处理器设计的掩膜，又或者是为某个低功耗传感器设计的掩膜。我希望这本书不仅仅是理论的堆砌，更能提供一些实用的技巧和经验，让读者能够理解并欣赏到设计者们在微米甚至纳米尺度上所付出的努力和智慧。我相信，一本好的掩膜设计书籍，能够为我打开一扇通往半导体设计世界的大门，让我对现代科技的基石有更深刻的认识。

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一本关于IC掩膜设计的书，对我而言，不仅仅是一本技术手册，更像是一扇可以窥探集成电路“心脏”的窗户。我热切地期盼着这本书能以一种高度专业但又不失可读性的方式，阐释掩膜设计的精髓。我想象它会从最基础的几何图形讲起，如何通过这些图形来代表半导体器件的不同工艺层，例如多晶硅、金属层、介质层等等。我希望它能深入讲解掩膜设计的具体流程，例如版图的绘制、设计规则检查（DRC）、版图与电路图的等效性验证（LVS），以及那些听起来就充满挑战的后仿真环节。我特别好奇，在如此微小的尺度下，如何保证设计的精确性？DRC规则究竟是如何制定的，它们又如何确保芯片的良率？我希望能看到书中通过大量的图例和实例，来解释这些抽象的概念，让我能够直观地理解掩膜设计中的各种技巧和注意事项。我甚至希望它能对不同类型的IC（如数字IC、模拟IC、射频IC）的掩膜设计特点进行区分介绍，让我能了解到不同应用场景下的设计侧重点。

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作为一名对半导体产业抱有浓厚兴趣的初学者，我一直认为掩膜设计是连接理论与现实的桥梁。这本书的出现，仿佛为我指明了一条清晰的学习路径。我设想书中会首先建立起关于半导体器件和集成电路的基本概念，让我明白掩膜设计究竟是在为怎样的“实体”服务。随后，我希望它能详细介绍掩膜设计的整个流程，从逻辑综合、物理设计到版图生成。我非常想了解，在物理设计阶段，那些算法是如何将抽象的逻辑门转化为实际的电路布局，并进行布线。对于DRC和LVS这些听起来就充满挑战性的验证步骤，我希望能有更直观的解释，比如通过图例展示常见的违反规则的情况以及纠正的方法。另外，我非常关心掩膜设计的版图规则，它们是如何制定的？又为何如此重要？书中是否会详细介绍不同工艺节点的版图规则（如lambda-based rule、scaled rule）？我甚至希望它能触及一些关于掩膜的物理设计约束，例如时钟树综合、功耗网格的构建等。如果书中能提供一些实际的版图文件示例，或者指导读者如何使用开源工具进行简单的掩膜设计实践，那就太棒了。

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当我看到《IC Mask Design》这个书名时，我的脑海里立刻涌现出一幅画面：无数工程师们在电脑前，日以继夜地绘制着芯片的“身份证明”。我对于这个过程充满了无限的遐想，这本书无疑是满足我好奇心的最佳选择。我期待它能够全面而深入地揭示掩膜设计的奥秘，从宏观的流程到微观的细节。我希望能了解到，一个复杂的集成电路是如何一步步被“翻译”成一张张掩膜的。书中是否会介绍各种EDA（电子设计自动化）工具在掩膜设计中的应用，例如Cadence、Synopsys等，以及这些工具的功能和工作流程？我尤其关注掩膜设计中的设计规则（Design Rules）和设计规则检查（DRC），它们是确保芯片能够被成功制造出来的生命线。我希望书中能详细解释不同工艺制程下DRC规则的差异，以及如何有效地遵循和检查这些规则。此外，版图与电路图的等效性检查（LVS）也让我非常感兴趣，它如何确保设计的逻辑功能与实际版图完全一致？我渴望在这本书中找到答案，并理解其中的复杂性和重要性。

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如果你面对版图无从下手，这是本极好的入门书。我当年参加Layout比赛，要是先看了这本，结果一定不同...

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书中的描述不像一般书籍的枯燥无味，很多对话形式，很幽默，有趣

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如果你面对版图无从下手，这是本极好的入门书。我当年参加Layout比赛，要是先看了这本，结果一定不同...

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优点：幽默风趣，娓娓道来，着重基础，重点突出，注重思维过程，理论与例子并重。涵盖了数字和模拟版图的基础知识，最后分别用CMOS和Biploar两种工艺的例子进一步展开，使读者对版图设计有一个感性的认识。此书能激发读者对版图设计的兴趣。Layout并不是简单的重复和堆砌，其对于整个工程实现极为重要，同时也表示了Layout的挑战性和创造性。 缺点：有几个可爱的小错误，内容可以再丰富具体些，有几处材料前后组织的严密性和一致性可以做得更好些。 很适合初学者的一本书，作者是老前辈了，字里行间都是宝贵经验和对新手的鼓励。读完有点意犹未尽的感觉，还会再读，希望能汲取老爷子的更多智慧。