《半导体集成电路设计》教学大纲

第页《半导体集成电路设计》教学大纲课程编号：10180608英文名称：DesignofSemiconductorIntegratedCircuit学分：2学时：32先修课程：半导体器件物理、集成电路工艺原理课程类别：专业方向课程授课对象：微电子科学与工程专业学生教学单位：数理信息学院修读学期：第7学期一、课程描述和目标半导体集成电路设计是微电子科学与工程专业方向课程，系统讲授BJT集成电路、MOS集成电路和BiMOS集成电路制造工艺，集成电路中的晶体管及其寄生效应，集成电路中的无源元件；数字和模拟集成电路等方面的知识，培养学生集成电路研究的思路和方法。本课程拟达到的课程目标:通过本课程的学习，使学生了解半导体集成电路设计流程，使学生系统的掌握集成电路的基本制造工艺，集成电路中的晶体管、无源元件及其寄生效应，晶体管-晶体管逻辑(TTL)电路，模拟集成电路中的基本单元电路和运算放大器。以及半导体集成电路设计的国内外发展状况，具备评价分析半导体集成电路设计、制造及测试方案的基本能力。课程目标1：使学生增强对绿色能源的认识，了解半导体集成电路设计的发展状况以及我国半导体集成电路设计在国际上的地位和作用，培养国家自信和爱国情怀。课程目标2：使学生系统的掌握集成电路的基本制造工艺，集成电路中的晶体管、无源元件及其寄生效应，晶体管-晶体管逻辑(TTL)电路，模拟集成电路中的基本单元电路和运算放大器设计，侧重于双极性集成电路设计。课程目标3：使学生掌握半导体集成电路设计，具有基本的半导体集成电路设计、分析能力。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重指标点1-3.熟悉半导体器件和集成电路的设计标准、工艺流程和测试方法，并能够根据具体的工程实践做出适当的选择课程目标21指标点3-1.能够分析新型半导体器件和集成电路的特定需求确定具体的研发目标课程目标21指标点3-3能够在社会、安全、环境等现实因素的约束下对半导体器件的研发方案开展可行性评价课程目标11指标点5-1.掌握现代设计、分析、模拟技术，掌握相关软件和设备仪器的使用原理，能够利用互联网获得资源和信息课程目标21指标点6-2.能够基于社会、健康、安全、法律及文化等影响因素，评价分析新型半导体器件和集成电路设计、制造及测试方案课程目标31三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求学时教学方式对应课程目标1第一章集成电路的基本制造工艺：包括：双极型集成电路的基本制造及工艺、MOS集成电路的基本制造及工艺和Bi-CMOS工艺。了解集成电路的基本结构，熟悉MOS集成电路的基本制造及工艺和Bi-CMOS工艺，掌握双极型集成电路的基本制造及工艺。4集中讲授课程目标1、22第二章集成电路中晶体管及其寄生效应：集双极晶体管的有源寄生效应、无源寄生效应、集成电路中的PNP管、肖特基势垒二极管(SBD)和肖特基箝位晶体管(SCT)和MOS集成电路中的有源寄生效应。了解集成二极管，熟悉集成电路中的肖特基势垒二极管(SBD)和肖特基箝位晶体管(SCT)和MOS集成电路中的有源寄生效应，掌握集双极晶体管的有源寄生效应、无源寄生效应、集成电路中的PNP管。6集中讲授课程目标23第三章集成电路中的无源元件：集成电阻器、集成电容器和互连（内连线）。了解互连（内连线），熟悉集成电容器，重点掌握集成电阻器的基区扩散电阻的特点、应用和阻值的计算。6集中讲授课程目标24第四章晶体管-晶体管逻辑(TTL)电路：简易TTL电路、四管单元TTL电路、五管单元TTL电路、六管单元TTL电路、STTL和LSTTL电路和LSTTL电路的版图设计。了解简易TTL电路，熟悉STTL和LSTTL电路和LSTTL电路的版图设计，掌握四管单元TTL、五管单元TTL、六管单元TTL电路。6集中讲授、小组讨论课程目标25第十二章模拟集成电路中的基本单元电路：单管、复合器件及双管放大级、恒流源电路、偏置电压源和基准电压源电路。熟悉单管、复合器件及双管放大级，掌握恒流源电路和偏置电压源和基准电压源电路。4集中讲授课程目标26第十二章集成运算放大器：运算放大器的输入级、输出级电路、双极型集成运算放大器、集成运算放大器的版图设计，是本课程的重点和难点之一。熟悉集成运算放大器的版图设计，掌握运算放大器的输入级、输出级电路、双极型集成运算放大器。6集中讲授课程目标2合计32四、课程教学方法集中讲授、小组讨论五、学业评价和课程考核考核依据建议分值考核/评价细则对应课程目标平时成绩40%出勤0%每迟到1次扣1分，旷课1次扣2分课程目标1作业20%每迟交1次扣1分，每缺1次扣2分课程目标2小组讨论20%根据讨论汇报的完整性和流畅程度评定打分课程目标3期末考试60%闭卷考试，包括填空题、选择题、简答题和分析论述题课程目标1、2、3六、教材与参考书（一）推荐教材1．《半导体集成电路》，朱正涌，张海洋，朱元红编，清华大学出版