Проектирование полупроводниковых ИМС. Дикарев Ю.И. - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

диффузии и должны размещаться в отдельных изолированных областях .
Правила размещения элементов ИМС на площади кристалла :
После определения количества изолированных областей приступают к их
размещению и размещению элементов ИМС, руководствуясь следующими
правилами .
1. При размещении элементов ИМС необходимо учитывать конструктивно -
технологические ограничения и минимально допустимые размеры (Рис.1, табл.1).
2. Элементы , у которых требуется обеспечить точное соотношение
характеристик, необходимо располагать рядом друг с другом.
3. Резисторы с большой мощностью не следует располагать вблизи
активных элементов. Их следует выносить на край кристалла .
4. Диффузионные резисторы можно пересекать проводящей дорожкой
поверх слоя окисла кремния.
5. Расстояние между базовым и коллекторным контактами можно
увеличивать, чтобы пропустить между ними проводящие одну или две дорожки .
Однако это увеличивает паразитные сопротивление и емкость коллектора.
Металлический проводник не может быть размещен между контактами базы и
эмиттера за счет удлинения диффузионного базового слоя.
6. Все транзисторы, имеющие сходные параметры следует ориентировать в
одном направлении, чтобы исключить влияние смещения масок в процессе
фотолитографии, т.е . если в одном транзисторе эмиттер находится слева от
вывода базы , то и в других транзисторах он должен находится слева от вывода
базы .
7. Форма и место расположения конденсаторов не являются критичными .
8. Для улучшения развязки между коллекторными изолированными
областями контакт к подложке рекомендуется выполнять в непосредственной
близости от мощного транзистора.
9. Соединения, используемые для ввода питания, заземления, входной и
выходной выводы, необходимо выполнять в виде широких и коротких полосок,
что уменьшает паразитные сопротивления.
10. Число внешних выводов в схеме , а также порядок расположения и
обозначения контактных площадок выводов ИМС на кристалле должны
соответствовать выводам корпуса .
11. Коммутация в ИМС должна иметь минимальное количество
пересечений и минимальную длину проводящих дорожек.
12. Диффузионную перемычку необходимо включать в разрыв
токопроводящей дорожки с наименьшим током.
13. При невозможности минимизации количества пересечений -
желательно использовать двухуровневую металлизацию .
14. Скрытые слои помещаются под всеми транзисторами , резисторами и
диодами .
15. Первую контактную площадку располагают в нижнем левом углу
кристалла . Нумерацию остальных контактных площадок проводят против часовой
стрелки .
16. Фигуры совмещения располагают одной-двумя группами на любом
Варианты 14.1 - 14.4.
Поз.
χ
R
, χ
Rs
,
P
н
, Номинал
обозн. % % мВт 14.1 14.2 14.3 14.4
R1,R2 20 5 2 5,0к 4,2к 4,0к 2,8к
R3 15 3 2 2,6к 2,1к 1,8к 800
R4 15 3 1 1,4к 1,2к 1,0к 600
R5 20 5 2 180 160 140 150
Топологию транзисторов и диода VD6 выбрать из банка данных,
топологию диодов VD1 - VD5 сконструировать самостоятельно с учетом
конструктивно -технологических ограничений и оптимальности характеристик.
l
min
= 2 мкм, l = 0,5 мкм, Т = (-30...+65)
о
С, Ро = 5*10
-7
Вт/мкм²,
j
k
= 5*10
-6
А/мкм².
В вариантах 14.1 и 14.2 изоляция р-п переходом Uип = 4В±10%, 14.3 -
диэлектриком Uип = 9В±10%, 14.4 - комбинированная Uип = 4В±10%.
7
38
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                                                                                                           ди ффузи и и до лж ны р а зме щ а ться в о тде льных и зо ли р о ва нных о б ла стях .
                                       В а р и а нты 14.1 - 14.4.                                                               П р а ви ла р а зме щ е ни я эле ме нто в И М С на п ло щ а ди кр и ста лла :
                                                                                                                      П о сле о п р е де ле ни я ко ли че ства и зо ли р о ва нны х о б ла сте й п р и ступ а ю т к и х
                                                                                                           р а зме щ е ни ю и р а зме щ е ни ю эле ме нто в И М С, р уко во дствуясь сле дую щ и ми
                                                                                                           п р а ви ла ми .
                                                                                                                      1. П р и р а зме щ е ни и эле ме нто в И М С не о б х о ди мо учи тыва тько нстр укти вно -
                                                                                                           те х но ло ги че ски е о гр а ни че ни я и ми ни ма льно до п усти мые р а зме р ы (Ри с.1, та б л.1).
                                                                                                                      2. Э ле ме нты, у ко то р ы х тр е б уе тся о б е сп е чи ть то чно е со о тно ш е ни е
                                                                                                           х а р а кте р и сти к, не о б х о ди мо р а сп о ла га тьр ядо м др уг с др уго м.
                                                                                                                      3. Ре зи сто р ы с б о льш о й мо щ но стью не сле дуе т р а сп о ла га ть вб ли зи
                                                                                                           а кти вных эле ме нто в. И х сле дуе твыно си тьна кр а й кр и ста лла .
                                                                                                                      4. Д и ффузи о нные р е зи сто р ы мо ж но п е р е се ка ть п р о во дящ е й до р о ж ко й
                                                                                                           п о ве р х сло я о ки сла кр е мни я.
                                                                                                                      5. Ра ссто яни е ме ж ду б а зо вым и ко лле кто р ным ко нта кта ми мо ж но
                                                                                                           уве ли чи ва ть, что б ы п р о п усти ть ме ж ду ни ми п р о во дящ и е о дну и ли две до р о ж ки .
                                                                                                           О дна ко это уве ли чи ва е т п а р а зи тные со п р о ти вле ни е и е мко сть ко лле кто р а .
                                                                                                           М е та лли че ски й п р о во дни к не мо ж е т б ыть р а зме щ е н ме ж ду ко нта кта ми б а зы и
                                                                                                           эми тте р а за сче тудли не ни я ди ффузи о нно го б а зо во го сло я.
                                                                                                                      6. В се тр а нзи сто р ы, и ме ю щ и е сх о дные п а р а ме тр ы сле дуе то р и е нти р о ва ть в
                                                                                                           о дно м на п р а вле ни и , что б ы и склю чи ть вли яни е сме щ е ни я ма со к в п р о це ссе
                                                                                                           фо то ли то гр а фи и , т.е . е сли в о дно м тр а нзи сто р е эми тте р на х о ди тся сле ва о т
                                                                                                           выво да б а зы, то и в др уги х тр а нзи сто р а х о н до лж е н на х о ди тся сле ва о т выво да
                                                                                                           б а зы.
                                                                                                                      7. Ф о р ма и ме сто р а сп о ло ж е ни я ко нде нса то р о в не являю тся кр и ти чными .
                                                                                                                      8. Д ля улучш е ни я р а звязки ме ж ду ко лле кто р ными и зо ли р о ва нными
                                                                                                           о б ла стями ко нта кт к п о дло ж ке р е ко ме ндуе тся вып о лнять в не п о ср е дстве нно й
                                                                                                           б ли зо сти о тмо щ но го тр а нзи сто р а .
                                                                                                                      9. Со е ди не ни я, и сп о льзуе мые для вво да п и та ни я, за зе мле ни я, вх о дно й и
        П о з.         χR,            χRs ,         Pн ,                    Н о ми на л                    вых о дно й выво ды, не о б х о ди мо вып о лнять в ви де ш и р о ки х и ко р о тки х п о ло со к,
      о б о зн.        %               %            мВ т        14.1      14.2      14.3      14.4         что уме ньш а е тп а р а зи тные со п р о ти вле ни я.
      R1,R2            20              5             2          5,0к      4,2к      4,0к      2,8к                    10. Чи сло вне ш ни х выво до в в сх е ме , а та кж е п о р ядо к р а сп о ло ж е ни я и
         R3            15              3             2          2,6к      2,1к      1,8к      800          о б о зна че ни я ко нта ктных п ло щ а до к выво до в И М С на кр и ста лле до лж ны
         R4            15              3             1          1,4к      1,2к      1,0к      600          со о тве тство ва тьвыво да м ко р п уса .
         R5            20              5             2          180       160       140       150                     11. Ко ммута ци я в И М С до лж на и ме ть ми ни ма льно е ко ли че ство
                                                                                                           п е р е се че ни й и ми ни ма льную дли ну п р о во дящ и х до р о ж е к.
           То п о ло ги ю тр а нзи сто р о в и ди о да VD6 выб р а ть и з б а нка да нны х ,
                                                                                                                      12. Д и ффузи о нную             п е р е мычку не о б х о ди мо вклю ча ть в р а зр ы в
  то п о ло ги ю ди о до в VD1 - VD5 ско нстр уи р о ва ть са мо сто яте льно с уче то м
                                                                                                           то ко п р о во дящ е й до р о ж ки с на и ме ньш и м то ко м.
  ко нстр укти вно -те х но ло ги че ски х о гр а ни че ни й и о п ти ма льно сти х а р а кте р и сти к.
                                                                                                                      13. П р и не во змо ж но сти ми ни ми за ци и ко ли че ства п е р е се че ни й -
          lmin = 2 мкм, ∆l = 0,5 мкм, Т= (-30...+65)о С, Ро = 5*10-7 В т/мкм²,                             ж е ла те льно и сп о льзо ва тьдвух ур о вне вую ме та лли за ци ю .
           jk = 5*10-6 А/мкм².                                                                                        14. Скр ытые сло и п о ме щ а ю тся п о д все ми тр а нзи сто р а ми , р е зи сто р а ми и
                                                                                                           ди о да ми .
  В   ва р и а нта х 14.1 и 14.2 и зо ляци я р -п п е р е х о до м Uи п = 4В ±10%, 14.3 -
                                                                                                                      15. П е р вую ко нта ктную п ло щ а дку р а сп о ла га ю т в ни ж не м ле во м углу
  ди эле ктр и ко м Uи п = 9В ±10%, 14.4 - ко мб и ни р о ва нна я Uи п = 4В ±10%.                         кр и ста лла . Н уме р а ци ю о ста льных ко нта ктны х п ло щ а до к п р о во дятп р о ти в ча со во й
                                                                                                           стр е лки .
                                                                                                                      16. Ф и гур ы со вме щ е ни я р а сп о ла га ю т о дно й-двумя гр уп п а ми на лю б о м


                                                   38                                                                                                          7

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