版图设计课件选编.ppt

集成电路计算机辅助设计 集成电路制造与版图基础;集成电路设计与制造的主要流程框架; 设计创意 + 仿真验证;集成电路设计;芯片加工：从版图到裸片;所设计的版图;加工后得到的实际芯片版图;内容提要;一、双极集成电路工艺的基本流程;实现选择性掺杂的三道基本工序;实现选择性掺杂的三道基本工序;实现选择性掺杂的三道基本工序;按照制造器件的结构不同可以分为： 双极型：由电子和空穴这两种极性的载流子作为在有源区中运载电流的工具。 MOS型：PMOS工艺、NMOS工艺、CMOS工艺 BiCMOS集成电路：双极与MOS混合集成电路 按照MOS的栅电极的不同可以分为： 铝栅工艺、硅栅工艺（CMOS制造中的主流工艺） 按照CMOS工艺的不同可以分为： P阱工艺、N阱工艺、双阱工艺;制备NPN晶体管的工艺流程;制备NPN晶体管的工艺流程;制备NPN晶体管的工艺流程;制备NPN晶体管的工艺流程;制备NPN晶体管的工艺流程;制备NPN晶体管的工艺流程;IC管芯中的特殊问题; 衬底硅片(P型) 外延生长N型硅 隔离氧化 隔离光刻 隔离扩散;IC管芯中的特殊问题;IC管芯中的特殊问题;PN结隔离双极IC工艺基本流程;PN结隔离双极IC中的NPN晶体管; 双极IC的工艺流程是按照构成NPN晶体管设计的。在构造NPN晶体管的同时，生成IC中的其他元器件。 下面是一种典型的NPN晶体管结构。;1. 其他NPN晶体管结构 ; 2. 电阻： R＝Rs×L/W Rs称为方块电阻，可以由工艺控制。;3. 电容：可以采用两种结构类型。 MOS结构 PN结电容结构 (Metal-Oxide-Semiconductor);二、双极IC中的基本元器件;5. 横向PNP晶体管;6. 纵向PNP晶体管(注意：其集电区即为衬底材料，与隔离墙相连);说明：版图中只采用了NPN晶体管、二极管和电阻。;小结：集成化线路的特点(以双极IC为例) (1) IC中制备大容量的电容比较困难，高阻值电阻精度差，因此放大电路中多以差分对为基本单元，同时采用恒流源、有源负载等电路结构。 (2)双极IC工艺流程是围绕如何使NPN晶体管具有最佳特性安排的，在这同时形成其他元器件。因此双极IC中PNP晶体管特性比NPN晶体管特性差得多，例如PNP晶体管的电流放大系数只有几到20左右。一般情况下尽量少用PNP晶体管。如果需要特性好的PNP晶体管，就要增加工艺流程。;二、双极IC中的基本元器件;三、CMOS集成电路工艺流程;三、CMOS集成电路工艺流程;三、CMOS集成电路工艺流程;三、CMOS集成电路工艺流程;三、CMOS集成电路工艺流程;三、CMOS集成电路工艺流程;三、CMOS集成电路工艺流程;版图概念; Vdd;N-well;版图的层;加工过程中的非理想因素 制版光刻的分辨率问题 多层版的套准问题 表面不平整问题 流水中的扩散和刻蚀问题 梯度效应 解决办法 厂家提供的设计规则(topological design rule)，确保完成设计功能和一定的芯片成品率，除个别情况外，设计者必须遵循 设计者的设计准则(‘rule’ for performance)，用以提高电路的某些性能，如匹配，抗干扰，速度等;四、集成电路版图设计规则; ;基本定义(Definition); ;上华0.6um DPDM CMOS工艺设计规则; Nwell;P+ Active;符号;符号;符号;符号;符号;符号;符号;符号;符号;符号;符号;符号;符号;符号;符号;R=R□?(L-Ld)/(W-Wd) R□=996欧姆 Ld = 1.443u Wd = 0.162u 温度系数：-3.04E-03/度 电压系数：-4.36E-03/V ;1.2;集成电路计算机辅助设计 IC版图设计工具L-Edit;工艺流程与版图流程的对照;工艺流程与版图流程的对照;工艺流程与版图流程的对照;工艺流程与版图流程的对照;工艺流程与版图流程的对照;工艺流程与版图流程的对照;工艺流程与版图流程的对照;Tanner集成电路设计工具简介;L-Edit版图编辑器的用户界面;L-Edit版图编辑器的用户界面;L-Edit版图编辑器的用户界面;L-Edit版图编辑器的用户界面;使用L-Edit进行版图设计的参考步骤;版图绘制;演示1;L-Edit版图设计工具的特点;设计的等级