Проектирование полупроводниковых ИМС. Дикарев Ю.И. - 18 стр.

UptoLike

Составители: 

обозначений место для записи их позиционных обозначений, которые
проставляют на схеме с правой стороны элементов или над ними . Порядковые
номера элементам схем присваивают начиная с единицы в пределах каждого вида
элементов в направлении сверху вниз и слева направо .
При выполнении чертежа электрической принципиальной схемы на
полупроводниковую ИМС перечень элементов не составляется, а параметры
элементов, допуски на них и другие данные рекомендуется указывать на поле
чертежа. В курсовом же задании эти данные следует помещать в таблицу.
3.3. Оформление топологических чертежей
Топологический чертеж полупроводниковой ИМС является чертежом,
определяющим ориентацию и взаимное расположение всех элементов
микросхемы на кристалле . Он регламентирует форму и размеры элементов,
предопределяет оптимальное размещение элементов на кристалле и обеспечивает
изготовление микросхемы с заданными характеристиками . Топологический
чертеж является основным документом, по которому можно оценить возможный
характер и величину паразитных связей в ИМС, рассчитать ее тепловые режимы .
Топологический чертеж выполняется на нескольких листах. На первом
листе всегда размещается чертеж общего вида топологии ИМС с изображением
всех слоев одновременно . В курсовом задании этот чертеж рекомендуется
выполнять на листе миллиметровой бумаги с использованием линий разных
цветов для изображения различных слоев ИМС, например, эмиттерного - черный,
базового - красный, разделительного (коллекторного )- зеленый, скрытого -
зеленый пунктирный, металлизации - желтый, окна в окисле для контакта к
элементам -синий штриховой, окна в пассивирующем (защитном) окисле - синий
непрерывный.
В процессе вычерчивания топологии возможны изменения геометрии
пассивных элементов, позволяющие оптимизировать компоновку ИМС. На
топологическом чертеже общего вида по периферии кристалла располагают
контактные площадки , предназначенные для электрической связи с выводами
корпуса микросхемы . На изображениях контактных площадок проставляют
порядковые номера. Начало нумерации предпочтительно начинать с левого
нижнего угла в направлении против часовой стрелки. Нумерация контактных
площадок должна соответствовать принципиальной электрической схеме . В
зависимости от типа выбранного корпуса контактные площадки располагают по
периметру кристалла или по двум противоположным сторонам. В курсовом
задании контактные площадки следует располагать по последнему варианту.
На общем виде топологии обязательно проставляют: позиционные
обозначения элементов микросхемы согласно принципиальной электрической
схемы; обозначения эмиттера (Э), коллектора (К), базы (Б) транзистора;
полярность диодов; габаритные размеры кристалла . Причем следует учитывать,
что размеры кристаллов подчинены следующей закономерности : в пределах до
1 мм - сторона кратна 0.05 мм, от 1 до 2 мм- сторона кратна 0.1 мм.
Для обеспечения совмещения фотошаблона с полупроводниковой
пластиной на краю вычерчивают фигуры совмещения, представляющие собой
Вариант 3.1 -3.4
Поз.
χ
R
, χ
Rs
,
P
н
,
Номинал
обозн.
% % МВт
3.1 3.2 3.3 3.4
R1 20 4 2 1,0k 910 820 1,1k.
R2 20 4 2 1,8k 1,6k 1,5k 2,0k
RЗ 15 2 0,5 2.5k 2,4k 2,2k 2,8k
R4 15 2 0,5 0.2k 0,15k 0,4k 0,5k
Топологию транзисторов VТ1-VТ2 и диодов VD1-VD5 выбрать из банка
данных о топологии.
Фотолитография позволяет получить минимальный размер элементов
l
min
= 3мкм с абсолютной погрешностью элементов l = 1мкм. Схема работает в
диапазоне температур Т=(-20...+65)
о
С. Удельная мощность рассеяния резисторов
Ро = 5*10
-7
Вт/мкм². Предельная допустимая плотность тока в контактах
j
k
= 5*10
-6
А/мкм².
В вариантах 3.1 и 3.2 использовать изоляцию р-п-переходом, а в вариантах
3.3 и 3.4 - диэлектриком.
18
27
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
  о б о зна че ни й ме сто для за п и си и х п о зи ци о нных о б о зна че ни й, ко то р ые                                                                 В а р и а нт3.1 -3.4
  п р о ста вляю т на сх е ме с п р а во й сто р о ны эле ме нто в и ли на д ни ми . П о р ядко вые
  но ме р а эле ме нта м сх е м п р и сва и ва ю тна чи на я с е ди ни цы в п р е де ла х ка ж до го ви да
  эле ме нто в в на п р а вле ни и све р х у вни з и сле ва на п р а во .
            П р и вып о лне ни и че р те ж а эле ктр и че ско й п р и нци п и а льно й сх е мы на
  п о луп р о во дни ко вую И М С п е р е че нь эле ме нто в не со ста вляе тся, а п а р а ме тр ы
  эле ме нто в, до п уски на ни х и др уги е да нные р е ко ме ндуе тся ука зыва ть на п о ле
  че р те ж а . В кур со во м ж е за да ни и эти да нные сле дуе тп о ме щ а тьв та б ли цу.

                          3.3. О фо р мле ни е       то п о ло ги че ски х че р те ж е й
             То п о ло ги че ски й че р те ж п о луп р о во дни ко во й И М С являе тся че р те ж о м,
  о п р е де ляю щ и м о р и е нта ци ю        и вза и мно е р а сп о ло ж е ни е все х эле ме нто в
  ми кр о сх е мы на кр и ста лле . О н р е гла ме нти р уе т фо р му и р а зме р ы эле ме нто в,
  п р е до п р е де ляе то п ти ма льно е р а зме щ е ни е эле ме нто в на кр и ста лле и о б е сп е чи ва е т
  и зго то вле ни е ми кр о сх е мы с за да нными х а р а кте р и сти ка ми . То п о ло ги че ски й
  че р те ж являе тся о сно вным до куме нто м, п о ко то р о му мо ж но о це ни ть во змо ж ный
  х а р а кте р и ве ли чи ну п а р а зи тных связе й в И М С, р а ссчи та тье е те п ло вые р е ж и мы.
             То п о ло ги че ски й че р те ж вып о лняе тся на не ско льки х ли ста х . Н а п е р во м
  ли сте все гда р а зме щ а е тся че р те ж о б щ е го ви да то п о ло ги и И М С с и зо б р а ж е ни е м
  все х сло е в о дно вр е ме нно . В кур со во м за да ни и это т че р те ж р е ко ме ндуе тся
  вып о лнять на ли сте ми лли ме тр о во й б ума ги с и сп о льзо ва ни е м ли ни й р а зных
  цве то в для и зо б р а ж е ни я р а зли чных сло е в И М С, на п р и ме р , эми тте р но го - че р ный,
  б а зо во го - кр а сны й, р а зде ли те льно го (ко лле кто р но го )- зе ле ный, скр ыто го -
  зе ле ный п ункти р ный, ме та лли за ци и - ж е лтый, о кна в о ки сле для ко нта кта к
                                                                                                                       П о з.          χR,          χRs ,        Pн ,                        Н о ми на л
  эле ме нта м -си ни й ш тр и х о во й, о кна в п а сси ви р ую щ е м (за щ и тно м) о ки сле - си ни й
  не п р е р ывный.                                                                                                                                             М В т
                                                                                                                     о б о зн.          %            %                             3.1        3.2          3.3      3.4
             В п р о це ссе выче р чи ва ни я то п о ло ги и во змо ж ны и зме не ни я ге о ме тр и и
  п а сси вных эле ме нто в, п о зво ляю щ и е о п ти ми зи р о ва ть ко мп о но вку И М С. Н а                         R1             20             4           2             1,0k          910          820     1,1k.
  то п о ло ги че ско м че р те ж е о б щ е го ви да п о п е р и фе р и и кр и ста лла р а сп о ла га ю т
  ко нта ктные п ло щ а дки , п р е дна зна че нные для эле ктр и че ско й связи с выво да ми                           R2             20             4           2             1,8k         1,6k        1,5k      2,0k
  ко р п уса ми кр о сх е мы. Н а и зо б р а ж е ни ях ко нта ктных п ло щ а до к п р о ста вляю т
  п о р ядко вы е но ме р а . Н а ча ло нуме р а ци и п р е дп о чти те льно на чи на ть с ле во го                     RЗ             15             2          0,5            2.5k         2,4k        2,2k      2,8k
  ни ж не го угла в на п р а вле ни и п р о ти в ча со во й стр е лки . Н уме р а ци я ко нта ктны х
  п ло щ а до к до лж на со о тве тство ва ть п р и нци п и а льно й эле ктр и че ско й сх е ме . В                     R4             15             2          0,5            0.2k         0,15k       0,4k      0,5k
  за ви си мо сти о т ти п а выб р а нно го ко р п уса ко нта ктные п ло щ а дки р а сп о ла га ю тп о
  п е р и ме тр у кр и ста лла и ли п о двум п р о ти во п о ло ж ным сто р о на м. В кур со во м                          То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в VТ1-VТ2 и ди о до в VD1-VD5 выб р а ть и з б а нка
  за да ни и ко нта ктные п ло щ а дки сле дуе тр а сп о ла га тьп о п о сле дне му ва р и а нту.                да нных о то п о ло ги и.
             Н а о б щ е м ви де то п о ло ги и о б яза те льно п р о ста вляю т: п о зи ци о нные                         Ф о то ли то гр а фи я п о зво ляе т п о лучи ть ми ни ма льный р а зме р эле ме нто в
  о б о зна че ни я эле ме нто в ми кр о сх е мы со гла сно п р и нци п и а льно й эле ктр и че ско й            lmin = 3мкм с а б со лю тно й п о гр е ш но стью эле ме нто в ∆l = 1мкм. Сх е ма р а б о та е т в
  сх е мы; о б о зна че ни я эми тте р а (Э ), ко лле кто р а (К), б а зы (Б) тр а нзи сто р а ;                 ди а п а зо не те мп е р а тур Т=(-20...+65)о С. У де льна я мо щ но сть р а ссе яни я р е зи сто р о в
  п о ляр но сть ди о до в; га б а р и тны е р а зме р ы кр и ста лла . П р и че м сле дуе т учи тыва ть,        Ро = 5*10-7 В т/мкм².              П р е де льна я до п усти ма я п ло тно сть то ка в ко нта кта х
  что р а зме р ы кр и ста лло в п о дчи не ны сле дую щ е й за ко но ме р но сти : в п р е де ла х до           jk = 5*10-6 А/мкм².
  1 мм - сто р о на кр а тна 0.05 мм, о т1 до 2 мм- сто р о на кр а тна 0.1 мм.                                            В ва р и а нта х 3.1 и 3.2 и сп о льзо ва тьи зо ляци ю р -п -п е р е х о до м, а в ва р и а нта х
             Д ля о б е сп е че ни я со вме щ е ни я фо то ш а б ло на с п о луп р о во дни ко во й              3.3 и 3.4 - ди эле ктр и ко м.
  п ла сти но й на кр а ю выче р чи ва ю т фи гур ы со вме щ е ни я, п р е дста вляю щ и е со б о й

                                                     18                                                                                                               27

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com