專用集成電路設計基礎總復習

專用集成電路設計基礎復習董剛西安電子科技大學微電子學院考試時間和地點日期起始時間年級課程名稱教師考試地點班級學號12月24日晚上19:00-20:30全校專用集成電路設計基礎董剛A-211A-213A-218第二章集成器件物理基礎知識點：2.1電子空穴2.2本征半導體非本征半導體多子少子飄移電流擴散電流2.3空間電荷區(qū)勢壘區(qū)耗盡層PN結的單向導電性勢壘電容擴散電容器件模型模型參數(shù)2.4雙極晶體管的結構直流放大原理電流集邊效應特征頻率外延晶體管最高振蕩頻率基區(qū)串聯(lián)電阻晶體管模型模型參數(shù)2.6MOS晶體管結構工作原理非飽和區(qū)和飽和區(qū)的特點閾值電壓MOS晶體管與雙極晶體管的特點比較模型和模型參數(shù)

本征半導體的共價鍵結構束縛電子在絕對溫度T=0K時，所有的價電子都被共價鍵緊緊束縛在共價鍵中，不會成為自由電子，因此本征半導體的導電能力很弱，接近絕緣體。

本征半導體——化學成分純凈的半導體晶體。制造半導體器件的半導體材料的純度要達到99.9999999%，常稱為“九個9”。

這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā)，也稱熱激發(fā)。當溫度升高或受到光的照射時，束縛電子能量增高，有的電子可以掙脫原子核的束縛，而參與導電，成為自由電子。自由電子+4+4+4+4+4+4+4+4+4空穴

自由電子產(chǎn)生的同時，在其原來的共價鍵中就出現(xiàn)了一個空位，稱為空穴。

可見本征激發(fā)同時產(chǎn)生電子空穴對。

外加能量越高（溫度越高），產(chǎn)生的電子空穴對越多。與本征激發(fā)相反的現(xiàn)象——復合在一定溫度下，本征激發(fā)和復合同時進行，達到動態(tài)平衡。電子空穴對的濃度一定。常溫300K時：電子空穴對的濃度硅：鍺：自由電子+4+4+4+4+4+4+4+4+4空穴電子空穴對自由電子帶負電荷電子流+4+4+4+4+4+4+4+4+4自由電子E＋－＋總電流載流子空穴帶正電荷空穴流本征半導體的導電性取決于外加能量：溫度變化，導電性變化；光照變化，導電性變化。導電機制N型半導體多余電子磷原子硅原子多數(shù)載流子——自由電子少數(shù)載流子——空穴++++++++++++N型半導體施主離子自由電子電子空穴對

在本征半導體中摻入三價雜質元素，如硼、鎵等?？昭ㄅ鹪庸柙佣鄶?shù)載流子——空穴少數(shù)載流子——自由電子－－－－－－－－－－－－P型半導體受主離子空穴電子空穴對P型半導體內電場E因多邁子濃跳度差形成左內電券場多子榮的擴呼散空間裹電荷桃區(qū)阻止則多子井擴散傘，促巾使少的子漂泥移。PN低結合空間鉤電荷產(chǎn)區(qū)多子盞擴散碑電流少子疲漂移猶電流耗盡冒層PN結及倘其單項向導膀電性1明.煉PN抓結的寄形成動畫鄙演示少子飄移補充耗盡層失去的多子，耗盡層窄，E多子擴散又失去多子，耗盡層寬，E內電場E多子擴散電流少子漂移電流耗盡層動態(tài)炊平衡教：擴散楊電流旨＝箭漂撫移電虜流總電悲流＝抹0勢壘UO硅0.5V鍺0.1VPN犯結加候正向鏡電壓斑時，側具有凳較大咽的正夫向擴屋散電案流，咐呈現(xiàn)霉低電偏阻，沸P誕N結統(tǒng)導通聽；PN歪結加叢反向掀電壓拔時，柔具有成很小填的反累向漂敲移電紋流，副呈現(xiàn)午高電清阻，錢P離N結享截止冤。由此浴可以嘉得出暮結論都：P寸N結蘇具有礦單向膀導電革性。動畫訪演示1動畫偵演示債2PN符結的豈電容株效應當外賽加電火壓發(fā)至生變挽化時傾，耗印盡層妥的寬之度要考相應蛙地隨北之改格變，盒即P路N結謙中存康儲的滲電荷劍量要總隨之壘變化歐，就念像電賤容充腥放電錘一樣抹。(1帶)爛勢穿壘電些容CB擴散罪電容CD當外令加正擊向電蝦壓不同叔時，爛PN對結兩嘩側堆給積的影少子愚的數(shù)品量及脈濃度喂梯度副也不寒同，達這就吹相當匪電容弊的充繁放電許過程。電容鼠效應互在交種流信沉號作律用下祝才會傘明顯佩表現(xiàn)戀出來極間班電容繞（結昏電容毯）BJ拖T的結幟構NP筒N型PN值P型符號痕:三極要管的涂結構規(guī)特點屋:（1團）發(fā)頸射區(qū)局的摻欠雜濃蓄度＞針＞集狡電區(qū)郵摻雜績濃度裂。（2曲）基土區(qū)要苦制造輸?shù)煤芙直∏覔対舛冉q很低垮。--NNP發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)發(fā)射結集電結ecb發(fā)射極集電極基極--PPN發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)發(fā)射結集電結ecb發(fā)射極集電極基極NP蓋N晶誼體管曾的電稠流輸根運NP姥N晶體瀉管的檢電流岔轉換電子流空穴流雙極駕晶體床管直窄流電偽流增誰益1典發(fā)射裝效率2舍基區(qū)娘輸運培系數(shù)3漢共基接極直滅流電輸流增坐益4針共射侵極直師流電幸流增熔益5軌提高萄增益塞的途艦徑影響殖晶體瘋管直勝流特降性的燥因素基區(qū)穴寬變漁效應隨著愿Vce的增外加，賺cb爪結耗字盡層耐寬度貍隨之術變寬圖，使欠晶體嗓管有盒效基緊區(qū)寬趙度Wb減小影響磨晶體點管直饞流特希性的仁因素大電孔流效購應（由3）基區(qū)拋橫向姿壓降慚導致高的電教流集歌邊效頌應晶體升管的橋頻率居特性雙極影晶體著管交細流小塔信號若電流規(guī)增益共基皂極交烤流小薄信號低電流扭放大郊倍數(shù)共射煙極交壩流小訪信號文電流鋒放大雨倍數(shù)晶體槽管的席頻率奇特性晶體葡管頻扶率特怪性與認晶體辟管結翅構參藝數(shù)的潛關系提高肺fT的途楚徑：減小至基區(qū)啟寬度腥；減小急發(fā)射認結和屠集電香結面員積；減小悉基區(qū)沫串連簡電阻程；兼顧貼功率菠和頻認率特奮性的羞外延迷晶體柴管結悠構。晶體喉管的錄頻率慎特性晶體宏管頻叢率特滾性與王晶體短管結透構參罰數(shù)的臘關系晶體艱管的蛾頻率踏特性特征抽頻率桌與工哥作電券流的汪關系在工命作電鹿流密首度很唐大的撞情況鞭下，同晶體澡管內舉部會恭出現(xiàn)宿有效給基區(qū)孔寬度暗擴展脂效應差，使胖有效穴汲取狹寬度緩變大昨，基括區(qū)渡恒越時租間增暮大，牙導致槽特征喊頻率圣下降抓。為了現(xiàn)描述餡特征除頻率殘隨電市流增崖大而確下降爆的現(xiàn)揉象，開在晶壇體管情模型嶺中引些入?？绦蛥⒉蹟?shù)I里TF社。體管傘的頻預率特躁性最高遭振蕩慰頻率為了候表示憐晶體孤管具菊有功壁率放笛大作除用的萄頻率暑極限齒，使惕晶體頂管功規(guī)率增慈益下方降為等1的遮頻率西稱為飼最高燦振蕩窩頻率沒。如果膜用晶置體管茅組成博振蕩昆器，耳降輸阻出功聞率群思不反呢饋到衛(wèi)輸入詞端，傾則能辣維持誘振蕩首狀態(tài)賴。若日頻率駕再高但，則硬振蕩他難以幅維持血。稱扎之為撞最高中振蕩落頻率煮。體管英的頻品率特悔性基區(qū)參串聯(lián)跪電阻基極今電流莖要橫坐向通刑過很根窄的最基區(qū)負通道扣。呈萍現(xiàn)一淚定的猜基區(qū)微串連銹電阻松?；鶇^(qū)乞串聯(lián)省電阻慎上產(chǎn)刪生橫現(xiàn)向壓康降，是導致掃工作治電流尊較大淚時電遣流增乒益的蓬下降禍?；鶇^(qū)呼串聯(lián)單電阻哄過大強引起丹最高彼振蕩聲頻率野的下霞降。體管溜的頻黑率特蔑性減小幕基區(qū)裳串聯(lián)跌電阻趁的方鍛法將通頂常采滔用的術單基驚極的誼晶體舟管結溫構改為老雙基更極結束構。增加再發(fā)射哨極和仔基極觸的長進度，談同時害減少其善寬度糕和間蝕距。提高餓基區(qū)報參雜磚和增耐大基員區(qū)寬漸度。器件萍結構N+N+P+P+PBSGD源極漏極襯底極SiO2絕緣層柵極P型硅襯底L溝道長度W溝道寬度PP+N+N+SGDBVDS-+-+

VGSN溝道EM肝OS管工作襯原理柵襯之間相當于以SiO2為介質的平板電容器。MO攪S管僅弦依靠迷一種略載流鋤子（孟多子邪）導卻電，吊故稱單極巖型器框件。三極管中災多子醒、少炮子同篇時參鄙與導剝電，暢故稱雙極尾型器滿件。利用狠半導質體表肌面的辯電場牲效應亮，通纏過柵斥源電剪壓VGS的變薯化，私改變距感生蠟電荷烈的多鋒少，乳從而息改變強感生崗溝道狂的寬姓窄，芽控制耍漏極告電流ID。MO耳SF艦ET序工作欺原理再：數(shù)學際模型駕：此時例MO遼S管宇可看瓶成阻垂值受VGS控制逗的線鄉(xiāng)豐性電間阻器窩：VDS很小眾MO稿S管課工作屆在非繳飽區(qū)相時，ID與VDS之間而呈線世性關葛系：其中盒：W弱、L為溝刻道的碎寬度轟和長布度。COX（=撞/則OX）為符單位爹面積湯的柵費極電慣容量拋。注意飲：非摔飽和岡區(qū)相緞當于俯三極謠管的才飽和班區(qū)。飽和異區(qū)特點朱：ID只受VGS控制久，而幟與VDS近似副無關口，表鞭現(xiàn)出逝類似棍三極蹦管的瓜正向單受控頃作用勞。ID/mAVDS/V0VDS=VGS–VGS(th)VGS=5V3.5V4V4.5V溝道梢預夾夸斷后關對應裳的工軍作區(qū)擋。條件：VGS>VGS(th)V

DS>VGS–VGS(th)考慮凱到溝發(fā)道長護度調鹽制效默應，史輸出舍特性衡曲線執(zhí)隨VDS的增鴿加略茄有上井翹。注意扮：飽拉和區(qū)扇（又犁稱有柳源區(qū)蘋）對顛應三燙極管抄的放桂大區(qū)槳。數(shù)學字模型難：若考第慮溝野道長壤度調夏制效稻應，良則ID的修吹正方寬程：工作桌在飽和禮區(qū)時襪，MO暖S管讓的正徐向受枯控作土用，苦服從靈平方呈律關礙系式間：其中紀：測稱溝道近長度電調制午系數(shù)蘭，其擾值與l有關窄。通常魚=(央0版.0僻05鄭~斗0盲.0爭3烤)V-1截止歲區(qū)特點異：相當盒于MO訂S管三索個電腸極斷律開。ID/mAVDS/V0VDS=VGS–VGS(th)VGS=5V3.5V4V4.5V溝道柿未形扶成時挪的工悅作區(qū)條件郵：VGS<VGS臥(t霧h)ID=0以下廢的工剪作區(qū)夾域。IG≈0昏，ID≈0擊穿夠區(qū)VDS增大到一學定值尖時漏襯PN結雪崩辣擊穿ID劇增恐。VDS溝道l疏對于l較小道的MO豪S管穿通肚擊穿任。第三科章虧集成套電路皂制造沉工藝知識枯點：3.格1榮平汽面工蕉藝的擠基本糖概念客摻孕雜蠻補食償零平賞面工湊藝的片NP腰N的永工藝軋流程PN念結隔核離的漸雙極卵IC兼工藝垂流程孝兩貸者的央?yún)^(qū)別3.殖2庸選桃擇性娃摻雜含氧僻化工鬼藝的湖作用3.思3蒼擴乒散工會藝的塘作用陽方魚塊電光阻香結始深3.叢4士離子貧注入示的特黃點3.沖5鄭特征所尺寸3.育7姑外欣延生毒長在帝雙極惡晶體借管實薯現(xiàn)中廊的作勿用3.貿(mào)8銷金越屬化殖互連爺系統(tǒng)3.蚊10滋P騙N結拖隔離陡介勤質隔熟離培MO填S中恐場區(qū)遷寄生蘿晶體車管效烤應3.鑰12搶C疑MO紅S集狐成電么路的盆定義絲式工藝1N阱家生成透（N章阱氧縣化、撞N阱辛光刻浙、N絞阱摻密雜）2有源竄區(qū)確患定和犁場氧萄氧化陣（淀煮積氮虜化硅腥、場命氧光唯刻、繡場氧臟氧化稠）3柵氧乏和硅侵柵的撇生成首（柵漂氧生撐成、濟多晶遣硅淀淋積、旦多晶恒硅光棚刻）4生成平面榮工藝倉的基池本原腐理集成振電路址技術日的核笨心由于蛇半導艷體器秘件和稍集成碎電路廢是由飼不同導的N型和悲P型科區(qū)域恨組合恩構成的，輛因此筋,以唐摻雜帝為手盲段，佩通過快補償餃作用納形成股不同鐵類型狼半導記體區(qū)域，臥是制高造半包導體夜器件扛的基嗚礎。代而選擇各性摻廟雜則是辜集成表電路原制造技筋術的置核心岡。下乘面是齒一個灰NP仔N晶昂體管齒剖面目結構垃示意仁圖?；編烴P美N晶建體管腸工藝壤流程紫和版輸圖1.計實核現(xiàn)選床擇性臟摻雜未的三求道基似本工席序2.扒晶旦體管續(xù)管芯島制備重的工子藝流隱程3.特晶鍬體管法版圖基本例NP禿N晶熔體管椅工藝朵流程之和版軌圖1.踩實暢現(xiàn)選取擇性副摻雜何的三鞭道基住本工毯序(1灶)氧化Si轎+O2=Si疏O2基本販NP猴N晶棟體管駐工藝孟流程束和版灘圖1.收實緩現(xiàn)選撿擇性聾摻雜域的三則道基根本工祖序(2沫)光刻瘋：與跨常規(guī)作的洗框像原絮理相染同?；驹鏝P蘇N晶床體管炭工藝吵流程末和版倚圖1.火實論現(xiàn)選歐擇性建摻雜婆的三緣瑞道基鎮(zhèn)本工愿序(3紐奉)擴散溜摻雜旁：擴霧散是退一種授常見切的自新然現(xiàn)末象。倚在I地C生產(chǎn)賓中，呢擴散墓的同堡時進訓行氧瓜化?；疽蠳P鈔N晶患體管柔工藝論流程雨和版位圖晶體標管管隙芯制豎備的聾工藝響流程PN結隔晝離工拐藝流旺程襯底北硅片辨(P艇型)外延生長綢N型硅想隔離魔氧化隔離峰光刻紡隔烤離擴察散PN結隔斧離雙款極I貝C工躲藝基廟本流蹦程PN結隔膊離雙錫極I障C工描藝基樸本流星程PN結隔聞離雙蓋極I喜C工慈藝基蝕本流四程襯底吹材料鍵(P容型硅益)－埋層鉆氧化喝－埋層瘡光刻－埋皇層摻秩雜(腐Sb稱)-外延霜(浮N型衰硅)門-隔離訓氧化宅－隔離風光刻－隔況離摻牛雜(妄B)拐－基區(qū)打氧化逆－基區(qū)顆光刻－基遵區(qū)摻朝雜(艦B)忌和發(fā)侵射區(qū)頓氧化話－發(fā)射蘇區(qū)光好刻－發(fā)袖射區(qū)歐摻雜怪(P貨)和胞氧化桂－引線貪孔光柜刻－淀宰積金栗屬化根層－反刻生金屬場互連串線－合蛛金化哨－后工喪序結論向：嫌PN結隔別離雙取極I雪C基慮本工丑藝包武括6缸次光結刻，股因此版圖盜中包態(tài)括6纖個層蹦次。CM畝OS贊反創(chuàng)相器p+p+p+nn+n+n+p-薦ty毛pe失襯飽底VddGndinout氧化階工藝Si玩O2在集風成電魂路中正的作倘用：*對屢雜質遇擴散縱的掩鴉蔽作播用：可建以實級現(xiàn)選信擇性計摻雜鞠（平貫面工療藝的最役核心禮內容衣）；Si客O2需要墾一定陳厚度龜。*作席為柵惕氧化絞層：厚桶度越笨來越當小，城幾百膠?。*作鈔為鈍暮化層：避前免后乎工序顏可能松帶來乎的雜勉質沾壯污；困減弱強環(huán)境氣氛瓶對器色件的本影響忌。*作春為互出連層銀之間擱的絕稈緣介付質：電跨阻率狡高達踢1016歐姆螺厘米*作欣為I衛(wèi)C中劉電容謎的介幟質氧化籍工藝Si缸O2生長戚方法拔之熱揚氧化：原理：若棕氧化宋物質因為O2：底S廳i＋做O2＝S雕iO2若氧焰化物伸質為枝水汽棍：旁Si盈＋2啦H2O＝核Si索O2＋2膠H2↑氧氣尺氧化：干氧：氧駁氣與槽Si鬧在高撐溫下學(例堅如1姻00泳0℃伸～1蛙20開0℃槐)砌直接都反應番；結構畜致密頑，干挨燥，早生長錢速度律慢。濕氧：氧懲氣經(jīng)輕過已牧加熱饞到9拖5℃啦的高暴純水題，和澆水汽泛一起歌在高減溫下與膛硅反排應；蛾質量翻略差搶，生辮長速輪度快托。真正蝕工藝：干庭氧－廚濕氧雜－干海氧光刻食工藝光刻設工藝書的特征產(chǎn)尺寸反映濾了光喉刻水德平的厘高低販，同濫時也肉是集成知電路胳生產(chǎn)襲線水平喉的重份要標害志。通尾常直績接用法特征揮尺寸靠表征疼生產(chǎn)頓線的嘴工藝灘水平甚。在設枯計集都成電謝路版拴圖時派，必油須考國慮光苦刻工律藝能凍刻蝕粒出的肌最細慈線條川尺寸以及什不同里層次到圖形騰之間慌的套刻生精度?！肮饬x刻”哲的基呆本原炸理是砍利用西光敏挖的抗選蝕涂燃層發(fā)情生光澆化學癥反應溪，結匙合刻蝦蝕方法在蠶各種晃薄膜農(nóng)上(兼如S發(fā)iO2等絕愧緣膜記和各尿種金框屬膜彩)制鴿備出切合乎坡要求銀的圖薄形，以實隊現(xiàn)選棕擇摻穗雜、翼形成森金屬健電極柳和布張線或缺表面愿鈍化周的目繪的。年份19901995200020012004200720102016特征尺寸1μm0.25μm0.15μm0.13μm90nm65nm45nm23nm擴散攏工藝擴散殲原理害：由于做熱運震動，解任何位物質蔥都有敬一種登從濃棕度高將處向墻濃度彼低處不運動制，使其羅趨于續(xù)均勻蠟分布簡的趨貸勢。雜質及分布(a技)棟恒定惡表面頃源擴駐散：矩擴散摟過程巨中半跡導體嘆晶片葛始終寫暴露旦在具曾有恒陡定而冬均勻的舍雜質潔源氣碌氛中杏，使變材料琴表面財處雜接質濃圈度恒時定，頓不隨喬時間葵變化農(nóng)。(b穿)搬有限密表面降源擴霸散：販擴散歷前樣妨片表吵面已趴有一爆薄層預摻入齊了一哪定數(shù)老量的若雜質原嗓子，再即在侄整個韻擴散周過程昌中硅垃內雜益質總孝數(shù)保警持不恰變。特點：在框表面魯處雜普質濃徒度最糕高，甘而且論雜質巨濃度恥隨著膜與表療面距帆離的縣增加不斷夠減小妹。結深若樣椅品中惠原來旦摻有巴另一賽種導博電類值型的雄雜質依，濃距度為異N0釘，則歉在N陽(x秋,t擋)=幅N0處即癢為P青N結咐的結幟深xj。若摸增加希擴散姨時間迎，雜襖質不嫂斷向決樣品膊內部擋推移害，結病深xj也隨受之增鹽加。荷若增翼加擴駕散溫作度，墻則擴控散過眠程加鍵快，述結深針xj也隨脾之增傲加。離子計注入成工藝離子顯注入課技術虹的特歉點：將雜兇質元竿素的芝原子霸經(jīng)離餡化后禮變成塌帶電插的雜他質離情子，弓使其斬在強葡電場墾下加速，妻獲得粒較高駱的能躬量(全一般針為幾沒萬到釣幾十啦萬電榆子伏市特)幅后直館接轟據(jù)擊到姻半導深體基片矮中(抱稱為說靶片服)，捕再經(jīng)離過退株火，隔使雜漸質激攜活，房誠在半們導體允片內極形成迫一定隸的雜質俘分布惹。特點豈：可以夫在較筍低溫少度下(4撲00愈℃)進行震，避狂免了困高溫跪處理槽。(b俱)通過幼控制車注入時的悼電學和條件(電流需、電撐壓)可精豆確控陣制濃敲度和嘗結深男，更萍好地像實現(xiàn)吧對雜謀質分布形桌狀的網(wǎng)控制蹈。而驢且雜法質濃兵度不既受材粥料固病溶度古的限倒制。(c府)可選良出單務一種元素晝進行品注入插，避叢免混棉入其去他雜參質。(d歲)可在城較大圣面積姻上形卻成薄桿而均祝勻的摻雜碎層。喚同一即晶片頌上雜改質不標均勻魚性優(yōu)染于1％，竊且橫膠向摻術雜比望熱擴珍散小匆得多步。(e鋤)控制釣離子扭束的夾掃描希區(qū)域嘉，可蛋實現(xiàn)殘選擇食注入盼并進別而發(fā)邀展為突一種認無掩喉膜摻雜技宰術。金屬序層淀伐積工蚊藝真空政蒸發(fā)夏方法在高菌真空井中使強金屬笑原子謙獲得廳足夠激能量亮，脫艱離金太屬表父面束曉縛成練為蒸久汽原子，柴在其源飛行忍途中抖遇到現(xiàn)基片丸就淀泰積在會基片激表面耽形成烤金屬隱薄膜嫩。。電子派束蒸叉發(fā)由材加熱棉燈絲嘆產(chǎn)生深的電瞎子束盟通過癢電磁冊場，犬在電提場加搜速下番具有足夠仔高能狹量的黎電子越束由鋸磁場跌控制江偏轉爺運動內方向陣，使諷其準姻確打喝到蒸無發(fā)源梨材料中心匪表面惰上。搬高速趴電子隔與蒸忠發(fā)源陰表面筋碰撞提時放稈出能該量使祝蒸發(fā)牌源材鑰料熔禍融蒸發(fā)。愉此法乞主要赴優(yōu)點爭是淀閱積膜阻純度劇高，扣鈉離域子污國染少錦。濺射簡技術在真賣空中代充入踐一定鉤的惰信性氣線體，蘋在高章壓電催場作缸用下演由于尖氣體唉放電須形成我離子，犁受強善電場女加速霸轟擊奴靶源趣材料盟使靶諒源材詳料的際原子置逸出膊，高遣速濺壁射到皺硅片上淀勻積成糊需要膊的薄盾膜。婦用濺伶射方務法能伶形成燦合金嗓和難繼熔金擠屬薄苗層。第三預章額集成與電路臟制造述工藝知識罩點：4生成艦PM纖OS佳晶體只管（所PM展OS辭的漏促源光僅刻、遍P枯MO省S的格漏源似摻雜改）5生成腥NM把OS使晶體惕管（比NM錫OS卷的漏例源光拼刻、害N嬸MO礎S的蠻漏源賭摻雜涌）6接觸偵孔（羊氧化階、引價線孔樹光刻植）7互連早生成產(chǎn)（金虛屬層奶淀積款、互芹連光償刻）8鈍化9后工什序第四彈章封集成休電路唉設計知識蓋點：4.罵1懲MO號S電質容器慕結構塑和版塵圖袋PN果結電糞容結優(yōu)構和茫版圖蔥擴散提電阻4.泄2堅λ設敲計規(guī)左則遙微羅米設榮計規(guī)框則暑最鏡小尺孟寸晶仁體管谷橫疼向P行NP紹晶體嗓管傭縱向貍PN懂P晶看體管效二級耗管版絲式圖（賣基于督雙極令實現(xiàn)利）軍雙極悶集成魂電路主的版途圖4.咽3救C守MO績S集晉成電宏路的盼版圖雙極帳IC中的昨基本蜘元器觸件－寇NP鄰N雙極穩(wěn)IC供的工獻藝流鄰程是旗按照象構成楊NP遙N晶座體管蹄設計藍的。瘋在構作造N爺PN晝晶體術管的習同時樹，生釋成I宇C中趨的其錄他元謠器件罩。下碧面是紡一種博典型還的N勇PN夸晶體卵管結瘦構。雙極修IC中的胳有源難器件預－N森PN其他悟NP球N晶體勞管結宣構雙極剪IC中的降有源哨器件棉－N烏PN橫向蹲PN鮮P晶體盤管雙極籮IC中的浪有源誼器件西－N盒PN縱向座PN約P晶體疤管(瘋注意凝：其耐集電哥區(qū)即頑為襯舊底材宮料，柿與隔秀離墻洪相連魔)雙極暴IC中有廟源器藥件－扯二極零管二極鹿管可以珠采用喘NP穴N晶體攜管的謝不同安接法構成薦二極備管。堵例如梁：(1植)用癢BC趣結，錘發(fā)射誘極開悟路；(2斃)用關EB塌結，段集電皮極開錄路；(3趟)用凈EB勝結，笛BC轎短路堵；(4算)用跑BC鎖結，苗EB弊短路豎；(5靠)用聞BC蠅結，四CE堵短路哥；(6交)單偏獨B貍C結霜(無風發(fā)射惱區(qū)摻琴雜)漸。不同床接法脆構成宅的二料極管飼，其屢擊穿電壓竭、結為電容拍等電牌參數(shù)塵各不駛相同若。雙極虹IC中的廣無源易器件電容戰(zhàn)：M贏OS訴、P侍N結墓、薄劃膜電感際：螺標旋線電阻第：擴散房誠電阻肅：熱晚擴散不、離暈子注秀入溝道謝電阻唱：擴網(wǎng)散溝昆道、膏外延殼溝道外延閥層電顏阻薄膜捏電阻雙極櫻IC中無稻源器喜件－陽電容電容泊：可糠以采層用兩石種結丸構類干型。MO豈S結構喜PN攀結電走容結狹構(M攝et設al饞-O期xi哄de肝-S何em粘ic苗on矛du粗ct嫌or哈)雙極喂IC中的輩無源螺器件層－電孔阻2.偽電革阻：R＝望Rs挪×L錦/WRs菊稱為擔方塊寒電阻把，可紅以由獵工藝恰控制墻。雙極慌IC中的葵無源鍋器件差－電伴阻雙極橡IC中的喪無源滲器件猶－電販阻雙極救IC雙版圖猴設計鈴步驟1電蠟路設作計—輸—電路社模擬——態(tài)2對鄙單個毅元器件例的要手求—虎—3缸單個永元器創(chuàng)件版分圖設室計（設計贊規(guī)則）劃煤分隔好離島妥——層4版茅圖布局布臂線—頭—5藝版圖榴驗證2階差段：減單個滔元器破件版慰圖設催計一曉電阻1征根據(jù)蛙阻值井大小貢選擇終采用室的摻抬雜層側次，村確定驚方塊宵電阻智。2避確定亞電阻繁的長姐寬比陶。3宿電阻幅條的稠寬度夕的確笛定。特點稅：可祝利用兼不同澇區(qū)的穴不同末方塊取電阻設計鉆要求喉的電呢阻；滋精度參差（蔬20級-5張0％怕），采胃用激濱光修市正或狼金屬口膜電坊阻來杠實現(xiàn)仆；配對暴性好輔<1諷％2階慢段：扒單個阿元器手件版假圖設卸計二升電容1鵝根據(jù)棄要求掙選擇劑采用德的電暑容結趨構。2擔確定底電容變面積兼。對M腸OS叛電容亂，確驕定氧酒化層和上方劫的金觸屬面看積對P伴N結筑電容勉，確腹定P醉N結鞠的版什圖面留積。注意奸：版奔圖面宜積只忌對應灰底部箱PN葉結面辯積，朝還應系考慮扁側墻槐，包允括橫扒向擴聰散影版響的磚結電醒容。2階高段：竟單個芹元器絮件版愁圖設滿計三券晶體風管1雙知極晶貍體管卻的寄岸生參序數(shù)2階犁段：鳴單個揪元器喂件版譯圖設摧計設計惡規(guī)則(b行)賴設計征規(guī)則過：根球據(jù)I陽C工藝倘水平波，給管版圖鳴設計量中各麥種幾均何圖萌形尺我寸提霞出的均必需們遵循趨的規(guī)確定，音一般佛用套忍刻尺螞寸、芬允許腐的最盞小條很寬、黃間距刃、引忽線孔辭尺寸痕等表芝示(詠顯然礙，其糊單位淚應該婚是尺瘡寸單壞位)亮。每親一條枯IC季生產(chǎn)悅線都傷有與封其工降藝水壇平對滲應的航一套雄設計脾規(guī)則遮要求默。(c所)設計掉規(guī)則呈：為咬了使戒同一而個版購圖設酒計適徑用于晚不同專水平化的工快藝生直產(chǎn)線臨，在姥IC版圖遲設計綢中采銜用為駁單位庸表示近版圖慈設計脊中的暑尺寸蒼，同冤時用倦為憑單位造表示居設計遞規(guī)則血，稱只之為廣設寄計規(guī)恰則。楚例如英，要甜求套孫刻尺攜寸為我1源、恨最小六條寬勉為2早夠等等繡。代支表了山加工侮該I隙C的生切產(chǎn)線校的工敬藝水炕平。委例如神，0袖.2制5微獵米工貫藝生倦產(chǎn)線琴表示金其射＝0客.2腎5微瞧米，匹3微駐米工餐藝生乓產(chǎn)線弱表示四其瓣＝3筒微米線。2階炎段：酸單個宏元器喘件版攀圖設兇計設計援規(guī)則＝博5μm2階花段：伶單個循元器天件版冤圖設俯計微米勉設計最規(guī)則永：以我微米宰為尺真度表份示的焰版圖接最小耀允許午值的傍大小郊。4階悲段：檔版圖炊布局山布線基本怎原則賓－布亮局大電友流器乓件盡佩量安筆排在腐芯片枯中央脆，對緣瑞稱位偽置，乎使溫浸度分腔布盡等量均旱勻。要求渡對稱浮的元板器件蒸如差毯分對果管，己應該棉尺寸哄、形銳狀、吳走向廉相同繭。精度畢高的婆電阻政，斷遼頭應濁取兩非杠對稱摩方向裝，對箏稱方螺向套遵刻誤差界最大柴。4階械段：返版圖紡布局疑布線基本寄原則佳－布層局輸出涌、輸夾入應俱盡量骨相距巖近些顫。有利門于走漫線成咽功?；炯Z原則輸－隔測離島“C釣區(qū)”故相連遙的元哨器件羞可以防放在至一個車隔離肅島，犯不相條連的喬不允澡許在良一個錄島中丹。電阻富可以加在一削個或駝幾個團島。隔離哄墻置馳最低個電位網(wǎng)（P乓N結廈隔離芬）。4階漿段：郊版圖澇布局換布線基本料原則紡－隔魯離島電阻須所在扯島接給最高逮電位密。注意穗埋層叨圖形猴的應狂用，供同時色島上役引線禁孔處黑加N＋摻雜元?；菊嬖瓌t矩－互廁連互連位線盡種量簡經(jīng)單、盛短。盡量累布線燦在厚頂氧化像層平賢坦部俱分。電源俊、地似線等亡寬些毛，引膠線孔縮慧應大陷些，謝甚至滋采用連一排口孔。4階嘗段：大版圖籠布局戒布線基本街原則葛－互白連壓焊慌點大桐小、夫順序界必須修按規(guī)宅定。BC掙之間適可以議走線儀，E諒B之耗間不聾允許隆走線輕。走線架可橫角跨電能阻。磷橋犁的應俘用。CM國OS妻集成差電路焦設計CM依OS粉集成荒電路衰的優(yōu)抄點CM暢OS輸集成蠅電路蹄的版花圖及扯設計潤規(guī)則CM川OS螺集成衡電路怠設計錄步驟CM洞OS色電路黑的優(yōu)社點功耗串低CM炸OS尤集成屬電路緒采用掀互補基結構盆的M洞OS管，勢工作工時一仙個導擊通，沖另一挖個截成至，憤電路的扇靜態(tài)核功耗環(huán)幾乎驗為0漠。CM巧OS匙電路賣的優(yōu)牌點邏輯禽擺幅傷大CM悶OS責集成屑電路廣的邏初輯高杠電平垃“1趁”接罩近于電鏟源高毫電位哲VD吵D。CM過OS幟集成停電路王的邏槍輯低煮電平開“0懸”接脾近于電魔源低財電位垮VS英S。CM預OS勁電路諸的優(yōu)屬點抗干元擾能胡力強CM寄OS吹集成妻電路東的電精壓噪棄聲容呈限的儀典型值忍為電位源電澤壓的其45?。?，良保證梨值為礦電源電壓嗚的3桑0％泡。CM瞎OS怕電路別的優(yōu)臣點輸入詞阻抗倍高CM巖OS擦集成團電路忌的輸隱入端誼一般稠由保慎護二級煙管和鳴串連搶電阻背構成成的保串護網(wǎng)佳絡，編等效輸對入阻少抗1夜03-1毒011歐姆槐。CM素OS屋電路叼的優(yōu)匪點扇出甲能力獻強扇出牢能力豆是用請電路恨輸出捐端所膠能帶芝動的輸入鑒端數(shù)灰來表切示的凝。一鳥般可班以驅隆動5唇0個輸入奔端。CM憲OS浙電路尤的優(yōu)傾點溫度鬧穩(wěn)定停性好CM慕OS酬集成型電路觸功耗谷很低干，內舌部發(fā)耗熱量少去。線路鼻結構杠和電斧氣參循數(shù)都雞具有摧對稱吹性，在溫好度發(fā)展生變置化時匯，某痰些參麥數(shù)能腥起到怨自動補束償作外用。CM昆OS丈電路傳的優(yōu)興點抗輻鉛射能隔力強CM帽O(jiān)S拳集成浙電路從中的網(wǎng)MO池S晶辦體管探，屬于多械數(shù)載廉流子技導電圾器件芽，各選種射原線、疾輻照對扮其導門電性煉的影趕響有副限。適用腰于制嘉作航撇天及鉛核試踏驗設傻備。CM蒙OS冠電路瘋的優(yōu)分點可控捎性好CM復OS連集成乳電路離的輸妹出波含形的巨上升稈時間和甩下降燒時間充可以維控制負，其摧輸出合的上蠶升時間炕和下陪降時懼間的叫典型室值為裂電路后傳輸愈延遲時羊間的雅12李5％電－1憲40徐%。一個夠簡單疤的例涉子Vd性dGn昂dou貝tin版圖P-素su皂bs怨tr戲at饞eN-多阱N管梳源漏瞎區(qū)N＋P管板源漏捆區(qū)P＋P＋N＋N＋N-專阱P＋FO粥XSi3N4剖面晨圖N＋pl奇oyme南ta壞l1co躁nt皇ac扎tN-wellactivepolycontactmetal1P-厚im系pl本an悄tN-惱im糕pl宣an軍t版圖居分層便處理跡方法版圖罩的層VddGndoutinN-鞭we微llac獎ti歐veP+融i禮mp暑la閥ntN+移i每mp無la糊ntpo手ly權1me購ta釘l1co耐nt朽ac很tvi慚ame塑ta膝l2CM點OS萌集成這電路銷設計瞧實例CM潤OS煌集成鎮(zhèn)電路羽設計劫實例CM順OS胃集成塑電路剩設計怎實例第五計章棚微電令子系憑統(tǒng)設悶計知識省點：5.毯2云CM及OS伸電路炸的優(yōu)唇點5.劫4鉆全定長制設析計口半楊定制權設計翠門陣羨列設疾計方宏法牲標準墓單元輕設計匙方法熟FP落GA微電羊子系汪統(tǒng)設協(xié)計AS蛙IC設計腦方法(1咐)叫AS缺IC設計搏方法伐分類(a拆)垮全定炒制設營計(買Fu競ll盤-c私us洋to底m)頁：全麗手工處設計躺各層佩次版攻圖。(b儲)半定題制設曲計(瓦Se欠mi袍cu背st嚼om舌)：睜半自匠動、報自動兼版圖聯(lián)設計械。標準迅單元強方法拉(S以ta典nd旗ar石d他Ce與ll望)：四設計懷各層患次版都圖。積木燃塊方句法(晶Bu熄il赤di柳ng衫B狠lo穴ck會)：紹設計電各層怖次版熟圖。門陣防列方獨法(西Ga用te咐A俘rr民ay返)：宅設計套部分慢層次裂版圖提。(c探)貴硅編助譯器樂(S題il劈燕ic餐on秘C竿om傳pi病le檢r)糞：由原系統(tǒng)你描述損直接井自動坐生成渡版圖碑。微電貸子系瞇統(tǒng)設障計AS脅IC設計薦方法(2像)射全定仰制設墓計(a港)耀基本購含義常：針名對設刑計任每務，找采用片人機畝交互站版圖壘圖形當編輯爸系統(tǒng)儲，由限版圖皇設計癥人員鄙設計鴉版圖煉中各蘇個器趕件和貸互連虎線。(b鎮(zhèn))遇優(yōu)點桌：針樓對每抹個器文件進地行圖筋形優(yōu)府化設要計，填可以鐮得到夠最佳裳的性和能和給最小置的芯糕片尺示寸。(c促)葵缺點雕：設注計效射率低販，平黑均每璃人每摟天繪遷制1殿0個城左右傷器件男圖形逮。(d沖)婚應用胖范圍澡：只娃適用炒于規(guī)奮模較煮小的扶電路姥，或咽者對梢常用業(yè)的單蜓元電鬼路采炮用此直方法考進行彩優(yōu)化驢設計都，再敢用標六準單耕元或抖者積脫木塊茅方法翠完成褲版圖漫設計危。注意吸：對丸模擬暗IC結，基本僻采用野全定騰制設豈計方抱法。微電仿子系允統(tǒng)設就計AS妨IC設計雹方法(3帶)廚標準耀單元死設計財方法(a飾)潑標準傘單元宏的特講點：單元孤內部算的每據(jù)個器短件結序構均綠經(jīng)過佛精心爽優(yōu)化傻設計懲；單元六版圖抄經(jīng)過盯設計曉規(guī)則涂檢查笨和電海學性匙能驗暈證；每個汗單元勒版圖湯均等挪高；每個劈燕單元罩的“爹電源接”和水“地苦線”殼位置波均對物齊；每個首單元調的輸粒入輸玩出均增位于躲單元股的上盡下兩宅端。微電增子系酸統(tǒng)設嫩計AS碼IC設計蜜方法(3漲)持標準飯單元呀設計逆方法(b痰)人工大設計川方法禮：根獄據(jù)電紙路設計咳，將鈔所需霜單元賠從單狹元庫中繳調出更，將跨其排斥列成欲若干行桌，行茂間留出有布貍線通案道，然后伶將各窮單元乞連接床起來按，同時址將相址應的臟輸入晶/輸訪出單元和朗鍵合聾塊相吵連接赤,完猴成版圖設筒計。微電情子系仔統(tǒng)設歐計AS侮IC設計房誠方法(3云)社標準鋤單元弄設計乘方法(c魯)自動瘡設計士方法串：設廢計人刊員只揮需輸航入邏草輯/閥電路晴圖連妄接網(wǎng)證表，桃以及巾鍵合譜區(qū)排鑄列順叼序，際標準耐單元躬法自報動布皂圖軟尋件將劉自動罰調出肆所需糠單元扯、輸沖入/肥輸出陷電路而以及漿鍵合賣塊，前同時售進行充自動惑布局綿布線敘，完送成版春圖設謹計。(d召)傷特點博：雖紫然每驢個被后調用書的單俯元都家是預寸先設秀計好落的，崗但是騙各層私圖形煎都有炸需要釘設計崗的內賓容，匪因此央對每脖一種局電路款，均亞需要薄設計趣一套違完整駁的版將圖。微電幣子系深統(tǒng)設謀計AS跌IC設計拖方法(4巧)積木嗚塊方滲法(渴Bu猛il尺di運ng恥B姑lo童ck中)：