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1. 半導体デバイス工学 : デバイスの基礎から製作技術まで
大山英典, 葉山清輝著 ; 安田幸夫校閲
出版情報: 東京 : 森北出版, 2004.3  vii, 168p ; 22cm
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2. 作って学ぶCPU設計入門
葉山清輝著
出版情報: 東京 : 森北出版, 2007.10  v, 147p ; 26cm
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第1章　コンピュータの基礎 1
   1.1　コンピュータの構成 1
   1.2　情報の表現とCPUのビット数 2
   　1.2.1　アナログとディジタル 3
   　1.2.2　2進数と情報の表現 3
   　1.2.3　2進数と16進数の変換 4
   　1.2.4　負数の表現 5
   1.3　プログラミングと言語 5
   1.4　コンピュータの回路構成 6
   1.5　CPUの内部構造 7
   1.6　フェッチサイクルと実行サイクル 8
   1.7　CPUのアーキテクチャ 9
   演習課題1 9
第2章　エミュレータによる動作理解 10
   2.1　演習用マイコンK-COMの仕様 10
   　2.1.1　仕様概要 10
   　2.1.2　命令構成 11
   　2.1.3　機械語 12
   　2.1.4　メモリおよびI/Oマップ 13
   　2.1.5　その他の仕様 13
   2.2　K-COMの回路構成 14
   　2.2.1　回路構成の概略 14
   　2.2.2　動作時の信号の流れ 15
   　2.2.3　レジスタ 18
   　2.2.4　ALUとアキュームレータ 18
   　2.2.5　メモリ 18
   　2.2.6　I/Oポート 20
   　2.2.7　制御構造 20
   2.3　K-COMエミュレータを用いた演習 21
   　2.3.1　K-COMのインストールと起動 21
   　2.3.2　K-COMの実行例 24
   　2.3.3　アセンブラ 26
   　2.3.4　基本パーツと動作 28
   　2.3.5　入出力パーツを用いた演習 33
   演習課題2 36
第3章　回路シミュレータを用いたK-COMの設計 37
   3.1　ディジタルICとは 37
   　3.1.1　TTL　とCMOS-IC 37
   3.2　Quartus　II 39
   　3.2.1　インストールとライセンス認証 40
   　3.2.2　Quartus　IIによる回路シミュレーション 40
   3.3　論理回路によるK-COMの設計 48
   　3.3.1　使用パーツの動作確認 48
   　3.3.2　K-COMのパーツ分割 55
   　3.3.3　K-COMの全回路 65
   演習課題3 66
第4章　ハードウェア記述言語を用いたK-COMの設計 67
   4.1　HDLとFPGAへの実装 67
   　4.1.1　HDL 67
   　4.1.2　FPGAボード 68
   　4.1.3　Quartus　IIを用いた実装手順 69
   4.2　AHDL文法概説 73
   　4.2.1　基本セクション 73
   　4.2.2　数字・定数 75
   　4.2.3　組み合わせ論理回路 76
   　4.2.4　順序回路 80
   　4.2.5　階層プロジェクト 84
   4.3　AHDLによるK-COMの設計 87
   　4.3.1　K-COMのパーツ分割 88
   　4.3.2　K-COMの全回路記述 101
   演習課題4 107
第5章　K-COMの拡張 108
   5.1　汎用CPUとの比較 108
   　5.1.1　レジスタ・命令 108
   　5.1.2　メモリアドレス・I/Oアドレス 109
   　5.1.3　サブルーチン 109
   　5.1.4　割り込み 110
   5.2　K-COMの拡張 110
   演習課題5 117
第6章　汎用CPUのアーキテクチャとPCのハードウェア 118
   6.1　汎用CPUのアーキテクチャ 118
   　6.1.1　CPUの歴史と種類 118
   　6.1.2　汎用CPUの内部構造 119
   　6.1.3　CPU高速化の手法 120
   6.2　PCのハードウェア 122
   　6.2.1　PCの歴史 122
   　6.2.2　マザーボードとチップセット 123
   　6.2.3　メモリと補助記憶装置 126
   　6.2.4　入出力機器 130
   　6.2.5　各種インターフェース 130
   演習課題6 132
付録　本書で使用したツールやソースファイルの入手方法 133
演習問題の解答例 139
参考文献 145
さくいん 146
第1章　コンピュータの基礎 1
   1.1　コンピュータの構成 1
   1.2　情報の表現とCPUのビット数 2
3.

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3. MOS集積回路の設計・製造と信頼性技術
大山英典 [ほか] 共著
出版情報: 東京 : 森北出版, 2008.4  viii, 189p ; 22cm
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第1章　集積回路の現状と課題 1
   1.1　半導体市場と技術動向 1
   1.2　設計と信頼性技術の現状 2
   1.3　各章の概要とその関連性 5
   章のまとめ 5
第2章　集積回路の基礎 6
   2.1　半導体の種類 6
   2.2　Si半導体 7
   2.2.1　電気的性質 7
   2.2.2　pn接合 9
   2.3　Siデバイスの動作原理 11
   2.3.1　バイポーラトランジスタ 11
   2.3.2　MOS形電界効果トランジスタ 14
   2.4　集積回路 21
   2.4.1　分類 21
   2.4.2　構造 23
   章のまとめ 26
第3章　MOS集積回路の構成と設計技術 27
   3.1　ディジタル回路 27
   3.1.1　インバータ回路 27
   3.1.2　NAND回路とNOR回路 29
   3.1.3　無安定マルチバイブレータ回路 30
   3.2　アナログ回路 33
   3.2.1　電流ミラー回路 33
   3.2.2　カスコード電流ミラー回路 34
   3.2.3　差動増幅回路 35
   3.3　集積回路の設計 37
   3.3.1　ディジタル集積回路の設計 37
   3.3.2　アナログ集積回路の設計 39
   3.4　回路シミュレーション 41
   3.4.1　SPICEによる回路解析 41
   3.5　レイアウト設計 52
   3.5.1　寄生効果の抑止 52
   3.5.2　マッチング特性の向上 59
   3.5.3　ノイズ耐性の向上 61
   3.5.4　パターンの保護 62
   章のまとめ 63
第4章　MOS集積回路の製造技術 64
   4.1　製造環境 64
   4.1.1　クリーンルームの定義とクリーン度の分類 65
   4.1.2　クリーンルームの形態 69
   4.1.3　作業者からの発塵 69
   4.1.4　入室管理 71
   4.1.5　クリーンルームの精度管理 72
   4.2　洗浄技術 73
   4.2.1　洗浄の目的 73
   4.2.2　洗浄の方法 73
   4.3　成膜技術 75
   4.3.1　熱酸化 76
   4.3.2　スパッタリング 78
   4.3.3　化学気相成長 81
   4.3.4　めっき 83
   4.3.5　塗布 83
   4.4　リソグラフィ技術 84
   4.4.1　リソグラフィ技術の必要性 84
   4.4.2　フォトリソグラフィ工程の手順 84
   4.4.3　露光装置 86
   4.4.4　縮小投影レンズと解像力 87
   4.4.5　液浸技術 88
   4.4.6　アライメント精度と露光装置との関係 89
   4.4.7　マスク 90
   4.4.8　レジスト 92
   4.5　エッチング技術 93
   4.5.1　ウェットエッチング 95
   4.5.2　ドライエッチング 96
   4.6　ドーピング技術 99
   4.6.1　熱拡散 100
   4.6.2　イオン注入 101
   4.6.3　ドーピングの精度 104
   4.7　配線技術 105
   4.8　組立技術 110
   4.8.1　ダイシング 111
   4.8.2　ダイボンディング 113
   4.8.3　ワイヤボンディング 117
   4.8.4　封止 120
   章のまとめ 125
第5章　MOS集積回路の信頼性技術 126
   5.1　半導体デバイスの信頼性 126
   5.1.1　信頼性の定義 126
   5.1.2　信頼度と故障率 126
   5.1.3　ワイブル分布による故障データの解析方法 130
   5.1.4　半導体デバイスの故障率 134
   5.1.5　故障率の予測法 135
   5.2　半導体デバイスの信頼性評価 137
   5.2.1　信頼性試験の目的 137
   5.2.2　信頼性試験 140
   5.2.3　加速試験 141
   5.3　静電破壊 144
   5.3.1　種類と試験方法 144
   5.3.2　対策 147
   5.4　エレクトロマイグレーション 150
   5.4.1　物理モデル 150
   5.4.2　AlとCu配線のエレクトロマイグレーション 152
   5.4.3　ヴィアのエレクトロマイグレーション 152
   5.4.4　ドリフト現象 153
   5.4.5　対策 154
   5.5　ストレスマイグレーション 155
   5.5.1　物理モデル 155
   5.5.2　AlとCu配線のストレスマイグレーション 158
   5.5.3　対策 159
   5.6　酸化膜経時破壊 160
   5.6.1　物理モデル 167
   5.6.2　絶縁破壊特性 162
   5.6.3　故障原因と対策 163
   5.7　ホットキャリア 167
   5.7.1　物理モデル 167
   5.7.2　デバイス特性の劣化 168
   5.7.3　対策 170
   5.8　負バイアス温度不安定性 173
   5.8.1　物理モデル 173
   5.8.2　特性劣化と対策 174
   5.9　放射線照射 175
   5.9.1　損傷の種類 175
   5.9.2　トータルドーズ効果 175
   5.9.3　シングルイベント効果 176
   5.9.4　対策 177
   5.10　機械的応力 178
   5.10.1　pn接合の漏れ電流 178
   5.10.2　多結晶シリコンの抵抗 178
   5.11　集積回路の故障原因と対策 180
   章のまとめ 182
参考文献 183
索引 185
第1章　集積回路の現状と課題 1
   1.1　半導体市場と技術動向 1
   1.2　設計と信頼性技術の現状 2
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