中国教育

　　一、本课程的地位、作用和任务

　　“集成电路设计基础”是为高等学校电子科学和通信与信息等学科高年级本科生和硕士生开设的一门课程，是培养我国急需的集成电路设计人才的入门课程，也是射频集成电路设计、专用集成电路设计等课程的基础课程。学习本课程要求学生具备必要的电子线路和数字电路的知识。集成电路设计基础课程以集成电路设计工艺和制造的全过程、集成电路设计工具以及集成电路的基本单元设计为主要教学内容，一方面覆盖集成电路设计的基础知识，另一方面涉及众多技术领域，需要设计者具备系统知识、电路知识、EDA工具知识和工艺知识，具有广阔的工程背景。通过本课程的学习，对树立学生严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点，培养学生的科学思维能力、实验研究能力和工程应用能力具有重要的作用。通过本课程的学习，使学生能在较为全面地了解集成电路设计工艺、掌握设计工具的基础上，基本掌握集成电路基本单元的设计，为更复杂、规模更大的电路和系统的设计奠定基础。

　　二、本课程的教学基本内容与要求

　　（一）理论教学部分

　　1．集成电路设计概述

　　基本内容

　　（1）了解集成电路的发展。

　　（2）了解集成电路设计流程及设计环境。

　　（3）了解集成电路制造途径。

　　（4）了解集成电路设计知识范围。

　　2．集成电路材料、结构与理论

　　基本内容

　　（1）了解集成电路材料。

　　（2）熟悉半导体基础知识。

　　（3）掌握PN结与结型二极管知识。

　　（4）掌握双极型晶体管基本结构与工作原理。

　　（5）掌握MOS晶体管的基本结构与工作原理。

　　可选内容

　　（6）了解金属半导体场效应晶体管MESFET与HEMT。

　　（7）了解异质结晶体管HBT。

　　3．集成电路基本工艺简介

　　基本内容

　　（1）了解外延生长。

　　（2）了解掩膜的制版工艺。

　　（3）了解光刻原理与流程。

　　（4）了解掺杂原理与工艺。

　　（5）了解绝缘层形成。

　　（6）了解金属层形成。

　　4．集成电路特定工艺

　　基本内容

　　（1）了解双极型集成电路的基本制造工艺。

　　（2）熟悉CMOS集成电路的基本制造工艺。

　　（3）了解BiCMOS集成电路的基本制造工艺。

　　可选内容

　　（4）了解MESFET工艺与HEMT工艺。

　　5．集成电路器件及SPICE模型

　　基本内容

　　（1）了解集成电路材料。

　　（2）无源器件结构及模型（熟悉电阻、电容SPICE模型、了解电感和传输线SPICE模型）。

　　（3）熟悉二极管电源方程及SPICE模型。

　　（4）熟悉双极晶体管电流方程及SPICE模型。

　　（5）熟悉MOS管电流方程及SPICE模型。

　　（6）掌握SPICE数模混合仿真程序的设计流程及方法。

　　可选内容

　　（7）了解金属半导体场效应晶体管MESFET与HEMT，了解异质结晶体管HBT。

　　（8）了解模型参数提取技术。

　　6．集成电路版图设计

　　基本内容

　　（1）熟悉版图几何设计规则。

　　（2）熟悉电学设计规则。

　　（3）熟悉布线规则。

　　（4）熟悉版图设计及版图验证。

　　可选内容

　　（5）了解版图参数提取。

　　7．模拟集成电路基本单元设计及版图

　　基本内容

　　（1）熟悉电流源电路设计及版图。

　　（2）熟悉基准电压源电路设计。

　　（3）熟悉单端反相放大器电路设计及版图。

　　（4）熟悉差分放大器电路设计及版图。

　　（5）了解运算放大器电路设计及版图。

　　可选内容

　　（6）了解A/D与D/A转换。

　　8．数字集成电路基本单元与版图

　　基本内容

　　（1）了解TTL基本电路及版图实现。

　　（2）熟悉CMOS基本门电路及版图实现。

　　（3）了解数字电路标准单元库设计。

　　（4）了解焊盘输入输出单元。

　　可选内容

　　（5）了解CMOS存储器。

　　1．VLSI集成数字系统设计基础

　　基本内容

　　（1）熟悉VHDL（VerilogHDL）语言要素。

　　（2）了解VLSI数字系统结构设计。

　　（3）了解VLSI数字系统的软件仿真。

　　（4）了解VLSI数字系统逻辑综合。

　　（5）了解VLSI数字系统的FPGA /CPLD硬件验证。

　　（6）了解VLSI自动布局部线。

　　2．集成电路测试与封装

　　（1）了解集成电路在芯片测试技术。

　　（2）熟悉集成电路封装形式与工艺流程。

　　（3）了解集成电路封装建模。

　　（4）了解数字集成电路测试方法。

　　3．集成电路发展展望

　　可选内容

　　（1）先进集成电路工艺展望。

　　（2）SOC、SOPC、IP、嵌入式系统概念。

　　（3）SOC发展的新的增长点：生物芯片及微机电芯片和系统。

　　（二）实践教学部分

　　基本内容

　　（1）熟悉电路分析软件SPICE的基本用法。掌握电路描述语句、分析控制语句等SPICE语句的编译及模拟。

　　（2）熟悉版图设计软件的基本用法。掌握DRC、EXTRACT和LVS等版图检查命令的使用。

　　（3）熟悉硬件描述语言VHDL或Verilog HDL的应用。

　　可选内容

　　（1）参观工艺生产线。

　　（2）ASIC设计实践。

　　（3）PLD（CPLD/FPGA）设计实践。

　　三、说明

　　1．《集成电路设计基础课程教学基本要求》是集成电路设计基础课程教学的指导性文件，是高等学校有关专业本科生或研究生学习集成电路设计基础课程达到合格标准的最低要求，是学校组织本课程教学（制定教学大纲、计划，编写教材等）的主要依据，也是进行集成电路设计基础课程教学质量评估的重要依据。

　　2．《集成电路设计基础课程教学基本要求》理论教学部分中的基本内容为要求学生理解、掌握的内容。

　　3．《集成电路设计基础课程教学基本要求》只提出了教学内容的基本内容和可选内容，对于课程内容体系、教学方法、教学环节等，学校可以自主安排。亦可补充认为必要的以及新的内容，或按教学内容整合形成新的课程，以利于进行各种教学改革的尝试，形成各校的特色。

　　4．在课堂讲授和实验课等教学环节中，注意培养学生理论联系实际的作风，提高学生的分析与解决问题以及实际动手的能力。