超大规模集成电路设计导论考试题及答案
集成电路设计岗位招聘笔试题与参考答案(某大型集团公司)
招聘集成电路设计岗位笔试题与参考答案(某大型集团公司)(答案在后面)一、单项选择题（本大题有10小题，每小题2分，共20分）1、在集成电路设计中，以下哪种类型的设计通常负责处理数字逻辑功能？A、模拟集成电路B、数字集成电路C、混合信号集成电路D、射频集成电路2、以下哪种技术用于在集成电路设计中实现晶体管间的连接？A、光刻技术B、蚀刻技术C、键合技术D、离子注入技术3、在CMOS工艺中，P型MOSFET的阈值电压通常会随着温度的升高而：A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少4、下列哪一项不是减少互连延迟的有效方法？A. 使用更细的金属线B. 使用更高介电常数的绝缘材料C. 减少金属层之间的距离D. 使用铜代替铝作为互连线材料5、集成电路设计中，以下哪种工艺主要用于制造CMOS（互补金属氧化物半导体）逻辑电路？A. 双极型工艺B. 金属氧化物半导体工艺C. 双极型/金属氧化物半导体混合工艺D. 双极型/CMOS混合工艺6、在集成电路设计中，以下哪个参数通常用来描述晶体管的开关速度？A. 饱和电压B. 输入阻抗C. 开关时间D. 集成度7、在集成电路设计中，用于描述电路逻辑功能的硬件描述语言不包括以下哪一种？A. VerilogB. VHDLC. C++D. SystemVerilog8、下列选项中，哪一个不是ASIC（专用集成电路）设计流程中的一个阶段？A. 逻辑综合B. 布局布线C. 系统集成D. 物理验证9、以下哪种工艺技术通常用于制造高性能的集成电路？A. 混合信号工艺B. CMOS工艺C. GaN（氮化镓）工艺D. BiCMOS工艺二、多项选择题（本大题有10小题，每小题4分，共40分）1、在CMOS工艺中，关于阱（well）的概念，下列说法正确的有：A. NMOS晶体管通常位于P型阱中B. PMOS晶体管通常位于N型阱中C. N阱用于隔离不同区域的晶体管，防止电流泄露D. P阱可以与N阱共存于同一层硅片上而不会相互影响2、关于集成电路版图设计中的DRC（Design Rule Check）规则，下列哪些陈述是正确的？A. DRC规则是为了确保电路性能优化B. DRC规则定义了最小特征尺寸、最小间距等制造限制C. 违反DRC规则可能会导致制造缺陷，如短路或开路D. DRC规则在所有半导体制造工艺中都是相同的3、关于集成电路设计，以下哪些是典型的电路设计类型？（）A、模拟电路设计B、数字电路设计C、混合信号电路设计D、射频电路设计E、光电子电路设计4、在集成电路设计中，以下哪些因素会影响电路的功耗？（）A、晶体管的工作状态B、电源电压C、电路的复杂度D、芯片的温度E、外部负载5、在集成电路设计过程中，下列哪些技术用于提高电路的性能？A. 使用更先进的制程技术B. 优化电路布局减少信号延迟C. 增加电源电压以提升速度D. 减少电路层数降低制造成本E. 应用低功耗设计方法6、下列哪些是实现CMOS逻辑门时需要考虑的关键因素？A. 输入电平的阈值B. 输出驱动能力C. 功率消耗D. 静态电流消耗E. 电路的工作频率7、以下哪些技术或方法属于集成电路设计中的模拟设计领域？（）A. 信号处理算法B. 逻辑门电路设计C. 模拟电路仿真D. 功耗分析E. 版图设计8、在集成电路设计中，以下哪些步骤是进行版图设计的必要阶段？（）A. 电路原理图设计B. 布局规划C. 逻辑分割D. 布局布线E. 版图检查9、在CMOS工艺中，影响MOSFET阈值电压的因素有哪些？A. 氧化层厚度B. 衬底掺杂浓度C. 栅极材料类型D. 源漏区掺杂浓度E. 温度F. 器件尺寸三、判断题（本大题有10小题，每小题2分，共20分）1、集成电路设计岗位的工程师需要具备扎实的数学基础和电子工程知识。
超大规模集成电路设计导论(VLSI)总复习(全英)
VLSI复习题型：缩写5题10分简答12题60分计算3题30分Chapter 011.How to evaluate performance•Cost•Reliability•Speed (delay, operating frequency)•Power dissipation2.Regenerative property3.Delay :Chapter 021.Inverter layout2.Photolithography process1)Oxidation layering(氧化层)2)Pthotoresist coating（涂光刻胶）3)Stepper exposure（光刻机曝光）4)Photoresist development and bake(光刻胶的显影和烘干)5)Acid etching（酸刻蚀）6)Spin, rinse, and dry（旋转，清洗和干燥）7)Various process steps：Ion implantation（离子注入）Plasma etching（等离子刻蚀）Metal deposition（金属沉淀）8)Photoresist removal( or ashing) 去除光刻胶（即“沙洗”）Chapter 031.Linear/ Saturation mode2.Long channel vs short channel3.Capacitances= structure capacitances+channel capacitances+MOS diffusion capacitances4.Resistance=MOS sructure resistance+source and drain resistance+cantact resistance+wiringresistanceWith silicidation R方块ˆ is reduced to the range 1 to 4 Ω/方块（source and drain resistance）Chapter 041.C wire = C pp + C fringe + C interwire2.Dealing with resistance:1)Use better interconnect materials2)More interconnect layers3.RC Mode•Lumped RC model–total wire resistance is lumped into a single R and total capacitance into a single C–good for short wires; pessimistic and inaccurate for long wires•Distributed RC model–circuit parasitics are distributed along the length, L, of the wire4.DelayDelay of a wire is a quadratic function of its length, LThe delay is 1/2 of that predicted (by the lumped model)5.Reflection coefficient【画传输图（or 波形），计算题】Chapter 051.V M∝(W/L)p/(W/L)nIncreasing the width of the PMOS moves V M towards V DD,‰Increasing the width of theNMOS moves V M towards GND.2.Delay3.Power in CMOS1.Dynamic power consumption: charging and discharging capacitors;Not a function of transistor sizes;Need to reduce C L,Vdd,and f to reduce power.2.Short circuit currents: short circuit path supply rails during switching;Keep the input and output rise/fall times the same;If Vdd<Vtn+|Vtp|,then short-circuit power can be eliminated.3.Leakage: leaking diodes and transistors4.Technology scaling modelsFull scalingFixed voltage scalingGeneral scalingChapter 061.Static CMOS- output connected to either Vdd or GND via a low-resistance path⏹High noise margins⏹Low output impedance, high input impedance⏹No steady state path between Vdd and GND⏹Delay is a function of load capacitance and transistor resistanceDynamic CMOS--relies on temporary storage of signal values on capacitance of high-impedance circuit nodes.⏹Simpler, faster gates⏹Increased sensitivity to noise2.Static vs dynamic circuit⏹In static circuit at every point in time (except when switching) the output is connectedto either GND or V DD via a low resistance path.--fan-in of N requires 2N devices⏹Dynamic circuits rely on the temporary storage of signal values on the capacitance ofhigh impedance nodes--requires only N+2 transistors--takes a sequence of precharge and conditional evaluation phases to realize logicfunctions.●conditions on output1) once the optput of a dynamic gate is discharged, it cannot be charged again until thenext precharge opreation.2) Inputs to the gate can make at most one transition during evaluation.3) Output can be in the high impedance state during and after evaluation(PDN off), stateis stored in C L.●Properties of Dynamic Gates1)Logic function is implemented by the PDN only–number of transistors is N + 2 (versus 2N for static complementary CMOS)–should be smaller in area than static complementary CMOS2)Full swing outputs (VOL = GND and VOH = VDD)3)Nonratioed--sizing of the devices is not important for proper functioning (only for performance)4) Faster switching speeds5) Power dissipation should be better- consumes only dynamic power –no short circuit power consumption since the pull- up path is not on when evaluating-lower C L--both C int(since there are fewer transistors connected to the drain outpu t) and C ext(since there the output load is one per connectedgate, not two) -by construction can have at most one transition per cycle – no glitching6) Needs a percharge clockbinational vs Sequential logic4.Why PMOS in PUN and NMOS in PDN?Threshold drops5.Ratioed logic: Pseudo-NMOS→Small area and load, but static power dissipationChapter 07tch vs Register⏹Latch: level sensitive----As for positive: passes inputs to Q when the clock is high----transparent mode;When clock is low----hold mode⏹Flip-flop: edge sensitive2.Bistable circuit:The cross coupling of two inverters results in a bistablecircuit (a circuit with two stable states)⏹Have to be able to change the stored value by making A (or B) temporarily unstable byincreasing the loop gain to a value larger than 1Done by applying a trigger pulse at Vi1 or Vi2the width of the trigger pulse need be only a little larger than the total propagation delayaround the loop circuit (twice the delay of an inverter)⏹Two approaches used1.cutting the feedback loop (mux based latch)2.overpowering the feedback loop (as used in SRAMs)3.MS ET timing properties⏹Set-up time: time before rising edge of clk that D must be valid⏹Propagation delay: time for QM to reach Q⏹Hold time: time D must be stable after rising edge of clk4.Pipelining5.Schmitt Trigger(rise—P; fall—N)Chapter 091.Cross Talk: An unwanted coupling from a neighboring signal wire to a network nodeintroduces an interference that is generally called cross talk.2.Dealing with Capacitive Cross Talk•Avoid floating nodes•Protect sensitive nodes•Make rise and fall times as large as possible•Differential signaling•Do not run wires together for a long distance•Use shielding wires•Use shielding layers3.Cross Talk and Performance: when neighboring lines switch in opposite direction of victimline, delay increases.4.Impact of resistance is commonly seen in power supply distribution:–IR drop–Voltage variationsChapter 101.Clock Nonidealities:⏹Clock skew: Spatial variation in temporally equivalent clock edges;⏹Clock jitter: Temporal variations in consecutive edges of the clock signal⏹Variation of the pulse width2.Clock Uncertainties----Source of clock uncertainty（图形填空）（重点）简答题：•Clock‐Signal Generation (1)•Manufacturing Device Variations (2)•Interconnect Variations (3)•Environmental Variations (4 and 5)•Capacitive Coupling (6 and 7)3.Impact of Positive/Negative Clock Skew and Clock jitter (重点)1.Positive clock skew:Clock and data flow in the same direction2.Negative clock skew: Clock and data flow in opposite directions3.Jitter cause T to vary on a cycle-by-cycle basisCombined impact of skew and jitter:Constraints on the minimum clock period (positive)4.To reduce dynamic power, the clock network must support clock gating (shutting down(disabling the clock ) units)5. Clock distribution techniques--Balanced paths(H-tree network, matched RC trees)--Clock grids: minimize absolute delay6.Matched RC trees, represents a floor plan that distributes the clock signal so that the interconnections carrying the clock signals to the functional subblocks are of equal length.7. 彩图9：The unbalanced load creates a large skew, by careful tuning of the wire width, the load is balanced, minimizing the skew.8. Dealing with Clock Skew and Jitter•To minimize skew, balance clock paths using H-treeor matched-tree clock distribution structures. •If possible, route data and clock in opposite directions;eliminates races at the cost of performance.•The use of gated clocks to help with dynamic power consumption make jitter worse.•Shield clock wires (route power lines –VDD or GND –next to clock lines) to minimize/eliminate coupling with neighboring signal nets.•Use dummy fills to reduce skew by reducing variations in interconnect capacitances dueto interlayer dielectric thickness variations.•Beware of temperature and supply rail variations and their effects on skew and jitter. •Power supply noise fundamentally limits the performance of clock networks.Chapter 111.Full adder(P=A+B)2.Static vs dynamic Manchester Carry ChainStatic dynamic3.Square Root Carry Select Adder (PPT 24)4.Wallace‐Tree Multiplier(PPT 32)5.Logarithmic ShifterChapter 121.Semiconductor Memory Classification2.Bit line & word line3.Memory Timing(DRAM vs SRAM)DRAM: Multiplexde AddressingSRAM: Self-timed Address Switching/Changing 4.MOS OR ROM5. SRAM vs DRAM6. DRAM Timing7. SRAM ATD(Address Transition Detection)Chapter 131.Two Important Test Properties•Controllability ‐measures the ease of bringing anode to a given condition using only the input pins•Observability ‐measures the ease of observing thevalue of a node at the output pins2.Test Approaches•Ad‐hoc testing•Scan based test•Self test3.Scan Register11。
中南大学大规模集成电路考试及答案合集
中南大学大规模集成电路考试及答案合集————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：---○---○--- 学 院专业班级学 号姓 名………… 评卷密封线 ……………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 ……………… 评卷密封中南大学考试试卷 时间110分钟题 号一 二 三 合 计得 分评卷人2013 ~2014 学年一学期大规模集成电路设计课程试题 32学时，开卷，总分100分，占总评成绩70 %一、填空题(本题40分，每个空格1分)1. 所谓集成电路，是指采用 ，把一个电路中所需的二极管、 、电阻、电容和电感等元件连同它们之间的电气连线在一块或几块很小的 或介质基片上一同制作出来，形成完整电路，然后 在一个管壳内，成为具有特定电路功能的微型结构。
2. 请写出以下与集成电路相关的专业术语缩写的英文全称：ASIC ： ASSP ： LSI ： 3. 同时减小 、 与 ，可在保持漏源间电流不变的前提下减小器件面积，提高电路集成度。
因此，缩短MOSFET 尺寸是VLSI 发展的趋势。
4. 大规模集成电路的设计流程包括：需求分析、 设计、体系结构设计、功能设计、 设计、可测性设计、 设计等。
5. 需求规格详细描述系统顾客或用户所关心的内容，包括 及必须满足的 。
系统规格定义系统边界及系统与环境相互作用的信息，在这个规格中，系统以 的方式体现出来。
6. 根据硬件化的目的（高性能化、小型化、低功耗化、降低成本、知识产权保护等）、系统规模/性能、 、 、 等确定实现方法。
7. 体系结构设计的三要素为： 、 、 。
8. 高位综合是指从 描述自动生成 描述的过程。
与人工设计相比，高位综合不仅可以尽可能地缩短 ，而且可以生成在面积、性能、功耗等方面表现出色的电路。
9. 逻辑综合就是将 变换为 ，根据 或 进行最优化，并进行特定工艺单元库 的过程。
《超大规模集成电路设计》考试习题(含答案)完整版分析
1．集成电路的发展过程经历了哪些发展阶段？划分集成电路的标准是什么？集成电路的发展过程:•小规模集成电路(Small Scale IC，SSI)•中规模集成电路(Medium Scale IC，MSI)•大规模集成电路(Large Scale IC，LSI)•超大规模集成电路(Very Large Scale IC，VLSI)•特大规模集成电路(Ultra Large Scale IC，ULSI)•巨大规模集成电路(Gigantic Scale IC，GSI）划分集成电路规模的标准2．超大规模集成电路有哪些优点？1. 降低生产成本VLSI减少了体积和重量等,可靠性成万倍提高,功耗成万倍减少.2.提高工作速度VLSI内部连线很短,缩短了延迟时间.加工的技术越来越精细.电路工作速度的提高,主要是依靠减少尺寸获得.3. 降低功耗芯片内部电路尺寸小,连线短,分布电容小,驱动电路所需的功率下降.4. 简化逻辑电路芯片内部电路受干扰小,电路可简化.5.优越的可靠性采用VLSI后，元件数目和外部的接触点都大为减少，可靠性得到很大提高。
6.体积小重量轻7.缩短电子产品的设计和组装周期一片VLSI组件可以代替大量的元器件,组装工作极大的节省,生产线被压缩,加快了生产速度.3．简述双阱CMOS工艺制作CMOS反相器的工艺流程过程。
1、形成N阱2、形成P阱3、推阱4、形成场隔离区5、形成多晶硅栅6、形成硅化物7、形成N管源漏区8、形成P管源漏区9、形成接触孔10、形成第一层金属11、形成第一层金属12、形成穿通接触孔13、形成第二层金属14、合金15、形成钝化层16、测试、封装，完成集成电路的制造工艺4．在VLSI设计中，对互连线的要求和可能的互连线材料是什么？互连线的要求低电阻值：产生的电压降最小；信号传输延时最小（RC时间常数最小化）与器件之间的接触电阻低长期可靠工作可能的互连线材料金属（低电阻率），多晶硅（中等电阻率），高掺杂区的硅(注入或扩散)（中等电阻率）5．在进行版图设计时为什么要制定版图设计规则？—片集成电路上有成千上万个晶体管和电阻等元件以及大量的连线。
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。
集成电路设计岗位招聘笔试题与参考答案(某大型国企)
招聘集成电路设计岗位笔试题与参考答案(某大型国企)(答案在后面)一、单项选择题（本大题有10小题，每小题2分，共20分）1、集成电路设计中，关于CMOS反相器的描述，以下哪项是正确的？A. CMOS反相器具有低功耗特性，但速度较慢。
B. CMOS反相器具有高速度特性，但功耗较高。
C. CMOS反相器具有低功耗特性，且速度较快。
D. CMOS反相器具有高速度特性，但功耗较低。
2、在集成电路设计中，以下哪个因素对电路的性能有重要影响？A. 晶圆尺寸B. 制造工艺C. 电路规模D. 所有上述因素3、在集成电路设计中，以下哪个因素对电路性能的影响最大？A. 电源电压B. 地线宽度C. 电阻值D. 电容值4、在CMOS工艺中，以下哪种器件主要用于实现电流放大功能？B. NMOSC. 二极管D. 反相器5、（关于集成电路设计基础）以下关于集成电路设计的描述中，哪项是正确的？A. 集成电路设计完全依赖于自动化工具，无需人工干预。
B. 集成电路设计过程中，版图设计是第一步。
C. 集成电路设计主要关注电路的功能实现，而不考虑其物理实现。
D. 在集成电路设计中，功耗和性能同样重要，需要平衡考虑。
6、（关于数字集成电路设计）在数字集成电路设计中，关于时序分析，以下说法错误的是？A. 时序分析是确保电路在规定的时钟周期内正确工作的关键步骤。
B. 时序分析只关注组合逻辑部分，不涉及时序逻辑部分。
C. 时序分析包括建立时序和保持时序的分析。
D. 时序分析是确保芯片性能的重要手段之一。
7、在集成电路设计中，以下哪个因素对电路性能的影响最大？A. 电源电压B. 地址线宽度C. 数据总线宽度D. 输入输出接口8、在CMOS工艺中，以下哪个器件用于实现电流隔离？A. 晶体管C. 互斥开关D. 绝缘层9、下列哪个选项是集成电路设计中常用的EDA工具软件？A. AutoCADB. SolidWorksC. Altium DesignerD. MATLAB 10、在集成电路设计中，关于CMOS工艺的特点描述正确的是？A. CMOS工艺只能用于数字电路的设计B. CMOS工艺功耗大，不适合低功耗应用C. CMOS工艺可以同时实现数字与模拟电路的设计D. CMOS工艺不兼容其他集成工艺类型二、多项选择题（本大题有10小题，每小题4分，共40分）1、关于集成电路设计的基础知识中，下列哪些说法是正确的？（）选项：A. 集成电路设计主要涉及到模拟电路、数字电路和混合信号电路设计。
超大规模集成电路答案
⎞ ⎟⎠
(1
+
λnVM
)
= 115×10−6 × 2× 0.63× (1.05 − 0.4 − 0.63 / 2)(1+ 0.06×1.05)
= 52 ×10−6 A
g = − k Vn DSATn + k Vp DSATp
ID
(VM
)(λn
−
λ p
)
= − 1 2 ×115×10−6 × 0.63 + 3× 30×10−6 ×1
A：Al1 导线平面电容：(0.1×103μm2) ×30aF/μm2=3pF Al1 导线边缘电容：2×(0.1×106μm) ×40aF/μm=8pF Al1 导线总电容：CW=11pF Al1 导线电阻：RW=0.075Ω/□×(0.1×106μm)/ (1μm)=7.5kΩ Al1 导线的 r 和 c 值：c=110aF/μm；r=0.075Ω/μm
由VD2 > VDSATn ，确定 M2 发生速度饱和，因此
ID
=
kn
⎛ ⎜⎝ (VGS 2
− VT 2 )VDSAT
2
− VDSAT 2
⎞ ⎟⎠
，
VGS 2
= VT 2
+
⎛ ⎜ ⎝
ID kn
2
+ VDSAT 2
VDSAT
⎞ ⎟ ⎠
，
VGS 2
=
0.94
+
⎛ ⎜⎝
பைடு நூலகம்
0.2 ×10−3 3× 8.9 ×10−5
( ) ID
=
kn 2
VGS 2 − VT 2
2 ， VGS 2 = VT 2 +
2ID kn
(完整版)集成电路设计复习题及解答
集成电路设计复习题绪论1．画出集成电路设计与制造的主要流程框架。
2．集成电路分类情况如何？集成电路设计1．层次化、结构化设计概念，集成电路设计域和设计层次2．什么是集成电路设计？集成电路设计流程。
（三个设计步骤：系统功能设计逻辑和电路设计版图设计）3．模拟电路和数字电路设计各自的特点和流程4．版图验证和检查包括哪些内容？如何实现？5．版图设计规则的概念，主要内容以及表示方法。
为什么需要指定版图设计规则？6．集成电路设计方法分类？（全定制、半定制、PLD）7．标准单元/门阵列的概念，优点/缺点，设计流程8．PLD设计方法的特点，FPGA/CPLD的概念9．试述门阵列和标准单元设计方法的概念和它们之间的异同点。
10．标准单元库中的单元的主要描述形式有哪些？分别在IC设计的什么阶段应用？11．集成电路的可测性设计是指什么？Soc设计复习题1.什么是SoC？2.SoC设计的发展趋势及面临的挑战？3.SoC设计的特点?4.SoC设计与传统的ASIC设计最大的不同是什么？5.什么是软硬件协同设计？6.常用的可测性设计方法有哪些？7. IP的基本概念和IP分类8.什么是可综合RTL代码?9.么是同步电路，什么是异步电路，各有什么特点？10.逻辑综合的概念。
11.什么是触发器的建立时间（Setup Time），试画图进行说明。
12.什么是触发器的保持时间（Hold Time），试画图进行说明。
13. 什么是验证，什么是测试，两者有何区别？14.试画图简要说明扫描测试原理。
绪论1、 画出集成电路设计与制造的主要流程框架。
2、集成电路分类情况如何？集成电路设计1． 层次化、结构化设计概念，集成电路设计域和设计层次分层分级设计和模块化设计．将一个复杂的集成电路系统的设计问题分解为复杂性较低的设计级别，⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧按应用领域分类数字模拟混合电路非线性电路线性电路模拟电路时序逻辑电路组合逻辑电路数字电路按功能分类GSI ULSI VLSI LSI MSI SSI 按规模分类薄膜混合集成电路厚膜混合集成电路混合集成电路B iCMOS B iMOS 型B iMOS CMOS NMOS PMOS 型MOS双极型单片集成电路按结构分类集成电路这个级别可以再分解到复杂性更低的设计级别；这样的分解一直继续到使最终的设计级别的复杂性足够低，也就是说，能相当容易地由这一级设计出的单元逐级组织起复杂的系统。
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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。
4、MOS反相器有哪些种类？说明每种反相器的特性。
答：（1）电阻负载反相器（E/R）：该电路在集成电路中很少用，在分离原件中常用；
（2）增强型负载反相器（E/E）：这种反相器的漏端始终处于夹断状态；
（3）耗尽型负载反相器（E/D）：有较高的输出电平和较快的上升速度，其翻转时间短，电路工作速度快，是目前最常用的反相器；（4）CMOS反相器：1 静态功耗低；2 抗干扰能力强；3 电源利用率低；4 输入阻抗多，负载能力强。
5、简述Latch-up效应的产生原理及防治办法
答：产生原理：用CMOS晶体管的说明闸流效应
（1）在P阱内有一个纵向的NPN管，在P阱外有一个横向的NPN管，两个晶体管的集电极各驱动另一个晶体管的基极，构成正反馈回路；
（2）P阱中纵向NPN管的电流放大倍数约为50到几百，P阱外的横向PNP管的电流放大倍数约为0.5到10；
（3）R w和R s为基极的寄生电阻，阱电阻Rw的典型值为1K--10K欧姆，衬底电阻R s 的典型值为500--700欧姆。
如果两个晶体管的电流放大倍数和基极寄生电阻Rw、Rs值太大，在外部噪声的影响下，很容易使输出端V o瞬间置于V ss之下约为0.7V，使得N+漏区（也有可能是N+]源区）向P
阱注入电子，这股电子流使PNP和NPN管的正反馈增强，电流一直增强，将产生很大的破坏性，而且在去除干扰后，闸流电流也不会消除，即产生闸流效应，而且若输出端Vo置于Vdd 上方，也能引P+漏极的空穴注入而引发闸流效应。
防止办法：（1）减小寄生晶体管的电流增益（2）采用伪收集极（3）采用保护环（4）加衬底
6、如何定义晶体管的串并联等效因子？
答（1）串联：如图示是两个晶体管串联及其等效电路，设两个管子的开启电压Vt相同，且都工作在线性区
根据电流公式有：
I ds1=β1[(V g-V t-V m)2-(V g-V t-V d)2] (1)
I ds2=β2[(V g-V t-V s)2-(V g-V t-V m)2]
因为I ds1=I ds2 所以
(V g-V t-V m)2=β2/(β1+β2)[(V g-V t-V s)2-(V g-V t-V d)2]
代入（1）得I ds=β1β2/(β1+β2)[(V g-V t-V s)2-(V g-V t-V d)2]
由等效电路得：I ds=βeff[(V g-V t-V s)2-(V g-V t-V d)2]
由于I ds=I ds1，则βeff=β1β2/(β1+β2)
上式即为两个晶体管串联时的等效导电因子，同理可推出N个管子的串联使用时，其等效导电因子为：
（2）并联：如图所示为两个晶体管并联及其等效电路，设两个管子的开启电压为Vt相同，且都工作在线性区
根据电流公式有：I ds12=I ds1+I ds2=(β1+β2)[(V g-V t-V s)2-(V g-V t-V d)2]
由等效电路得：I ds=βeff[(V g-V t-V s)2-(V g-V t-V d)2]
由于I ds12=I ds则βeff=β1+β2 此式即为两个晶体管并联时的等效导电因子，同理可得N个Vt相等的管子并联使用时的等效导电因子为：
7、简述存储器的主要结构及各部分的作用
答：存储器主要由：存储器、地址译码、读写电路和始终控制电路构成，各部分作用如下：
（1）存储体：由若干个存储单元组成，每个存储单元有两个相对稳定的状态，以代表存储的二进制信息0和1，如果要存储N组二进制数据，每组二进制数据又由M个二进制数组成，则需要M*个单元，这时称该存储器的存储容量为M*N位，N代表能存储的字数，M代表每个字的位数
（2）地址译码：为了能够正确写入和读出单元阵列中某个单元的信息，必须给每个单元分配一个唯一的地址，地址译码器就是通过查询这些地址来访问每个单元中的信息的。
（3）读写电路：存储单元的状态0或1，不能直接提供给外部电路，必须经过读出放大器放大。
有的存储器对写入信号有特殊的要求，此时需要专门的写入电路。
8、简述动态单管单元存储器的工作原理。
单管存储器单元是由一个晶体管与一个和源极相连的电容构成，MOS管作为开关，起地址选择作用，它的多晶硅栅电极同时作为字选择线即读/写选择线。
它的漏极和源极分别接数据线BL和电容Cs。
为了增加存储器的电荷量，加入多晶硅Ps，读写时Ps加正向电压Vdd，在Ps区下的硅衬底表面形成N型反型层和MOS管的源区连在一起形成电容的另一个极。
（1）写入过程：字线从地电压升为高电压，MOS管导通，如数据线为低电压，则接在电容Cs上的Vdd通过T对Cs充电，写入信息“1”；如数据线为高，则Cs经过T放电，写入信息“0”。
当字线回到地电压时，MOS管截止，信息就保存在电容Cs上。
（2）读出过程：对某单元读出数据是，数据线预充电至高电平，当字线升为高电压时，T 导通。
若Cs上有电荷，则Cs放电，是数据线电位下降，此时若在数据线上接一个读出放大器，便可检出Cs上的“1”状态，读出信息“1”；若Cs上无电荷，则数据线无电位变化，放大器无输出，表示Cs上存储的是“0”状态，读出信息“0”
9、对门阵列和标准单元设计方法的主要特征进行比较
答：（1）门阵列阵列设计师一种面向逻辑级的设计方法，是采用部分制作工艺的方式，制作出一定规模的半成品芯片，通过后期在半成品芯片上的再加工，形成所需的产品。
①优点：1、事先制备母片，使制作周期缩短；2、母片及库单元是事先设计好的，并且经过验证，因此正确性得到保证；3、门阵列设计模式非常规范，设计自动化程度高；4、价格低，适合小批量的ASIC设计。
②缺点：1、利用率低；2、不够灵活，对设计限制值较高；3、布通率不能达到100%，需要人工解决剩线问题。
（2）标准单元设计，事先设计好常用的逻辑门和功能模块，放在单元库中，供设计者在设计时使用，对芯片的制作过程不加限制，不采用母片预定的方式。
①优点：1、布图方式灵活；2、布线资源充足；3、在单元行内可以插入空闲单元来提供垂直走线的通道；4、自动化程度高，设计周期短，设计效率高。
②缺点：增加了制造的费用和设计的复杂程度。