Фізико-топологічне проектування.

Топологічне проектування.

Розробка топології ВІС полягає у вирішенні ряду взаємозалежних задач: взаємного розміщення компонентів з мінімальним числом перетинань; розміщення компонентів у системі координат на кристалі з врахуванням схемотехнічних, технологічних і нормативних обмежень; трасування (проведення з'єднань всередині схеми); підготовки інформації для виготовлення фотошаблонів. В даний час усі ці задачі вирішуються за допомогою ЕОМ.

Оскільки відсоток виходу придатних ВІС сильно залежить від площі кристала, необхідно її мінімізувати. При розміщенні компонентів і проведенні міжз’єднань викреслюють 3-4 компонента, з'єднують їх відповідно до принципової електричної схеми, потім “підбудовують” ще 3-4 компонента і т.д.. У випадку, коли на одному кристалі створюється кілька схем, спочатку викреслюють найбільш складну ВІС. Основною вимогою при проведенні з'єднань є мінімізація числа перетинів.

Виготовлення конструкторської документації на машинному носії для фотошаблонів є не складною, але трудомісткою процедурою і служить джерелом помилок. Для перевірки правильності координат масок рекомендується здійснювати зворотне відновлення топологічної схеми.

Слід зазначити, що розташування компонентів сильно впливає на динамічні характеристики ВІС. Тому після топологічного проектування розраховують паразитні елементи, а потім знову враховують їх на етапах функціонально-логічного і схемотехнічного проектування. Трудомісткість робіт на даному етапі різко зростає зі збільшенням ступеня інтеграції ВІС.

На даному етапі вирішуються наступні основні задачі:

1) розраховується фізична структура ВІС для заданої послідовності технологічних операцій із заданими параметрами і здійснюється оптимізація параметрів технологічного процесу для одержання заданої фізичної структури;

2) розраховуються характеристики і параметри резистивних і транзисторних структур з урахуванням двовимірного розподілу щільності носіїв заряду;

3) здійснюється оптимізація фізичної структури і топології біполярного чи МДП-транзистора при накладенні обмежень на його параметри;

4) розраховуються характеристики, параметри металізованих з'єднань (з обліком їх розподіленого чи зосередженого характеру) та їхній взаємний вплив.

Фізична структура (електрофізичні параметри в різних дифузійних шарах) ВІС визначається вимогами до основного транзистора, що найсильніше впливає на параметри схеми. Змінюючи тільки геометрію компонентів, можна отримати різні характеристики.

Вибір оптимальної геометрії компонентів ВІС (особливо транзисторів) стає в даний час однією з найважливіших задач. Практично для кожної ВІС варто вибрати геометрію компонентів, найбільш доцільну в даному конкретному випадку.

Проектування ВІС ведеться на освоєному технологічному процесі або для розроблюваної серії ВІС створюється новий технологічний процес. У залежності від цього визначається характер задач, що розв'язуються на даному етапі проектування.

На перших етапах розвитку мікроелектроніки логічні ВІС з точки зору схемотехніки становили аналоги уже відомих схем, виконаних на дискретних компонентах. В структурно-топологічному сенсі вони являли собою сформовані в одному кристалі напівпровідника активні і пасивні компоненти, розташовані в окремих ізольованих областях і об'єднані у функціональну схему металізацією. При такому способі виготовлення схемотехнічні та структурно-топологічні рішення були слабко взаємозалежними. Сучасні ВІС характеризуються переходом на новий рівень виготовлення, коли одна й та ж топологічна структура може виконувати різні функції.

Завершується даний етап проектування визначенням чисельних значень параметрів компонентів різної геометричної конфігурації для наявних чи передбачуваних технологічних процесів виготовлення ВІС. У разі потреби визначається комплекс вимог до нового технологічного процесу виготовлення ВІС.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Функціонально-логічне проектування.	\|	Шляхи удосконалення процесу проектування ВІС

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.013 сек.