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《ic單元版圖設(shè)計》ppt課件-文庫吧

2024-12-20 19:24 本頁面


【正文】 top view cross sectional view substrate poly oxide metal contact body head 12 ? 實際電阻分析: 在 CAD畫圖中做出來的電阻器經(jīng)常是明顯地小于或者大于你所畫的, 被稱為 δ 項,需要在公式里對該項進行補償。 接觸區(qū)誤差: 接觸孔刻蝕的時候,得到的實際接觸孔尺寸和寬度產(chǎn)生了誤差,我們 稱之為寬度的 δ(也稱為公差、誤差、變化量、尺寸變化、溢出或者 變化)。 δ可正可負(fù),即過加工或者欠加工。寬度、長度變化分別用 δW和 δ L表示。如假設(shè) W是 4um,而 δW是 ,這表明實際的寬度最大是 ,最小是 ,大小取決于 δ表示的是過加工還是欠加工。 “體區(qū)誤差” 和“頭區(qū)誤差”同樣也需考慮。電阻公式改寫為: R = [(Lb +δ Lb )/(Wb +δ Wb )] ρb + 2[(Lh +δ Lh )/(Wh +δ Wh )] ρ h + 2 [Rc/(Wc+δWc)] 基本 IC單元版圖設(shè)計 – 電阻 13 練習(xí)題 ? 某電阻器的圖形尺寸為:長度 =95um,寬度 =12um,材料的電阻率為每方 65歐姆。在制造時,測量得到的電阻器的寬度減小了 ,實際電阻值是多少呢? 14 ? 實際電阻分析:擴展電阻 基本 IC單元版圖設(shè)計 – 電阻 small spread region big spread region uncertain region uncertain region 15 ? 實際電阻分析:擴展電阻 當(dāng)電子離開接觸區(qū)后,電子傳播的實際路徑是逐漸展開的,直到它們 最終達(dá)到整個多晶硅寬度。所表現(xiàn)出的電阻稱之為“擴展電阻”。 擴展電阻和許多因素有關(guān)。如果采用的是寬接觸區(qū)和寬電阻條結(jié)構(gòu), 這種影響可以忽略。但如果一個電阻的接觸區(qū)設(shè)計的較小且非??? 近,以至于電子沒有足夠的時間展開到多晶硅全部寬度方向, 電流分 布的寬度小于多晶硅的設(shè)計寬度 ,此時需考慮因擴展而帶來的誤差。 有些制造商允許金屬與接觸延伸到多晶硅之外,這消除了展開區(qū)的問 題。能否這樣設(shè)計取決于工藝技術(shù)。 對于接觸電阻和擴展電阻項精確而詳細(xì)的計算隨制造商的不同而變, 并且這屬于商業(yè)秘密。有多種技術(shù)和公式用于 ic制造去確定擴展電阻 項,這些技術(shù)和公式的大部分是不公開的。 總電阻方程: R = rb + 2rh + 2rc + 2rs (“ rs”是來自于擴展區(qū)的電阻,擴展因子,見工藝手冊。) (也有將接觸電阻和擴散電阻組合在一起以一個單獨項表示的) 基本 IC單元版圖設(shè)計 – 電阻 16 ? 實際的最小電阻尺寸: 制造商可以很好地控制中部區(qū)域(體區(qū))的材料,但對外部的區(qū)域,如頭區(qū)或接觸區(qū)的控制不太理想。 因為某些 δ 項可能會比較大,如 ,因此應(yīng)保持最小體區(qū)長度為 10um,這將使你的誤差下降到百分之一。如果需要一個相當(dāng)精確的電阻,則要確保體區(qū)長度為 10um或更長,以使 δ 的影響最小化。 “確保體區(qū)長度至少達(dá)到 10um,寬度 5um?!? 則電阻器的最小寬度也應(yīng)為 5um。 經(jīng)驗法則 : 對高精度要求,將電阻做寬,做長,或即寬又長 。 (經(jīng)驗是給出至少是 10微米長, 5微米寬) 基本 IC單元版圖設(shè)計 – 電阻 17 思考題 1. 某電阻需要通過 100微安電流,該電阻寬 3微米,如果它的電流密度值為 /微米,該電阻能可靠工作嗎? 2. 假設(shè)需要一個能承受 12毫安電流的電阻。其大小為 50歐姆,并且要求其對工藝變化不敏感。有三個選擇: 多晶硅:電流密度為 ,薄層電阻率為 225; N阱:電流密度為 ,薄層電阻率為 870; 擴散電阻:電流密度為 ,薄層電阻率為 1290; 那個能滿足設(shè)計要求呢? 18 2 19 ? 特殊要求的電阻 : 通常情況下,在 CMOS工藝中只有一些低電阻率的材料。 通常,體區(qū)材料的最小寬度比接觸區(qū)材料的最小寬度小。 =〉 “狗骨” 采用折彎結(jié)構(gòu)的 “折彎型電阻器” 可以減小占用空間大小。 計算方塊數(shù)的經(jīng)驗法則: 直線區(qū)按方塊數(shù)計算,而每個拐角僅按半方計算。 一般來說, 2k歐姆的電阻比較容易設(shè)計。 小電阻 高精度:可以利用大塊的金屬。金屬將滿足低電阻的要求,大尺寸則將使 δ 項的影響最小化,有助于提高精度。 基本 IC單元版圖設(shè)計 – 電阻 高阻值電阻的狗骨結(jié)構(gòu) 1 2 5 4 3 方塊數(shù) =5+2個拐角 =6方 20 21 ? 設(shè)計的重要依據(jù) : 電流密度 對于選擇電阻的寬度,電流密度是重要的。 如果需要通過電阻大量的電流,你會使用一個大的、粗的線。 電流密度是材料中能夠可靠流過的電流量。 工藝手冊中有關(guān)于某些特定材料電流密度的介紹,工藝中任何能夠被 用于傳導(dǎo)電流的材料都有一個對應(yīng)的電流密度,制造商的這些數(shù)據(jù)是 根據(jù)薄層厚度來確定的。 典型的電流密度大約是 “每微米寬度 ”。和寬度有關(guān)是因為設(shè)計得越寬,能夠通過的電流越多。 有時,在工藝手冊中會告知“熔斷電流”大小,就是在一定的時間內(nèi)毀 壞電阻所需的電流
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