Конструирование и технология полупроводниковых интегральных микросхем на униполярных транзисторах. Чернышова Т.И - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

7.5 КОНСТРУИРОВАНИЕ ЭСКИЗА ТОПОЛОГИИ
КРИСТАЛЛА МДП-ИМС
Разработку эскиза топологии кристалла производят в такой последовательности:
1) размещают контактные площадки (КП) по периметру кристалла (нумерация контактных площа-
док нарастает против часовой стрелки от КП1, как показано на рис. 28);
2) оставляют место на периферии кристалла для размещения фигур совмещения и тестовых эле-
ментов (МДП-транзисторов);
3) выделяют контактные площадки для подведения цепей питания (U
и.п
и общая), которые являются
неизменными для данной серии ИМС;
4) если ИМС содержит ряд однотипных схем, кристалл делят на равные части (по площади) и про-
ектируют топологию только одной части с последующим размножением;
5) эскиз топологии необходимо начинать с первой контактной площадки, а затем переходить от од-
ного элемента к другому, размещая соединенные между собой элементы в непосредственной близости
друг от друга с учетом технологических ограничений из табл. 1;
6) в МДП-ИМС с алюминиевыми затворами в качестве разводки используют диффузионные про-
водники и проводники металлизации, а в МДП-ИМС с кремниевыми затворами – диффузионные про-
водники, проводники из поликристаллического кремния и проводники металлизации. Для увеличения
степени интеграции проводники металлизации желательно размещать перпендикулярно диффузионным
и кремниевым проводникам.
8 ПОРЯДОК РАСЧЕТА КОНСТРУКТИВНЫХ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕ-
МЕНТОВ МДП-ИМС
Порядок расчета транзисторов обычных и комплементарных МДП-ИМС, имеющих различную схе-
мотехническую реализацию, имеет свою специфику.
Типовое техническое задание на разработку конструкции МДП-ИМС в качестве исходных данных
включает электрическую схему цифровой ИМС, коэффициент разветвления K
раз
, емкость нагрузки С
н
,
время задержки распространения сигнала t
зад
, напряжение источника питания U
и.п
, выходное напряже-
ние логического нуля
0
вых
U , выходное напряжение логической единицы
1
вых
U , статическую помехо-
устойчивость U
пом
, входную емкость С
вх
, пороговое напряжение паразитных транзисторов U
0пар
, техно-
логию изготовления ИМС, материал пластины и затворов, концентрацию примеси в пластине N
0
, плот-
ность поверхностных состояний N
пов
, подвижность носителей заряда в канале µ, технологические огра-
ничения на размеры МДП-структур.
8.1 ПОРЯДОК РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ТРАНЗИСТОРОВ
n- И p-КАНАЛЬНЫХ МДП-ИМС
Данные типы ИМС используют инверторы изображенные на рис. 9, 12, 17.
1) Изучают принцип работы ИМС и связи ее электрических и конструктивных параметров по § 6.
2) Рассчитывают требуемое пороговое напряжение МДП-транзисторов U
0
для обеспечения задан-
ной статической помехоустойчивости по формуле (37) при условии
0
вых
0
вх
UU = и
1
вых
1
вх
UU = .
3) Определяют удельную емкость затвора относительно канала С
ЗО
для p- и n-канальных транзисто-
ров по выражениям (10), (11).
4) Находят толщину подзатворного диэлектрика h
д
по формуле (4).
5) Определяют по схеме ИМС количество последовательно включенных инверторов n и время вы-
ключения каждого инвертора t
выкл
по выражению (45).
6) Рассчитывают конструктивные параметры выходного инвертора:
а) технологическую ширину канала b
K1техн
нагрузочного транзистора по табл. 1 и формуле (50);
б) удельную крутизну S
01
нагрузочных p- и n-канальных транзисторов по формулам (39), (40) при
заданной емкости нагрузки С
н
;

Страницы