微電子課件(編輯修改稿)
2025-01-15 23:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 結(jié)反偏。 電源 VCC通過 R1， T1的集電結(jié) 向 T T5提供基流，使 T2導通飽和， VC2↓、 VE2↑， T4截止、 T5導通， 輸出 Y為 低電平 VOL。 VC2VE2n （ a）圖是三輸入端 TTL與非門 電路形式 。 T1的發(fā)射結(jié)正向偏置而導通， T2截止。結(jié)果將導致輸出為高電平。只有當全部輸入端為高電平時， T1將轉(zhuǎn)入倒置放大狀態(tài)， T2和 T3均飽和，輸出為低電平。 (b)為三輸入端 TTL與非門的 代表符號 。n 或非門電路 雙極型集成電路版圖設計步驟 （ 1）劃分隔離區(qū) （ 2）元器件的版圖設計 （ 3）元器件的布局 （ 4）布線 設計舉例 舉例說明一個 五管單元與非門電路的設計 。（ 1） 決定隔離區(qū)數(shù)目 如圖中虛線所示。設計舉例 （ 2） 確定端頭的排列及引出端數(shù) 對所有的電路來說，輸入、輸出、電源、接地這些引出端是必須的。對于該電路來說，這 4部分的引出端數(shù)目共有 8個（輸入端有 5個）。另外，它還有 2個擴展端，它們分別從 Q2的發(fā)射極和集電極引出，要盡量排在一起。（ 3） 確定元件尺寸 由電路分析知，此電路中 Q2和 Q5飽和（且 Q5為輸出管），要通過較大的電流，所以可采用馬蹄形結(jié)構(gòu)。 Q4的瞬態(tài)電流很大，所以發(fā)射極有效長度也要大些。 Q3管不通過大電流，采用單基極條結(jié)構(gòu)就可以了。 設計舉例（ 4） 畫布局布線草圖 畫出此草圖的目的是： ① 大致安排一下各元件的位置。 ② 畫出內(nèi)連線的連接圖形，使?jié)M足設計原則中對 A1線的要求（如連通、無交叉等）。 電路布局草圖設計舉例（ 5） 繪制 IC版圖總圖 根據(jù)布局布線草圖，利用計算機輔助設計可以把 IC的總圖畫出來 。布線版圖 CMOS基本門電路及版圖實現(xiàn) n CMOS反相器 （ 1） CMOS反相器 的具體電路如圖所示。這是一種典型的CMOS電路結(jié)構(gòu)，它由一個 NMOS晶體管和 PMOS晶體管配對構(gòu)成，兩個器件的漏極相連作為輸出，柵極相連作為輸入。 NMOS晶體管的襯底與它的源極相連并接地， PMOS晶體管的襯底與它的源極相連并接電源。 CMOS反相器（ 2） CMOS物理結(jié)構(gòu)的剖視圖如圖所示。其中 n溝道晶體管是在 p阱區(qū)中制作的；而 P溝道晶體管是在 n型襯底上制作的。兩個晶體管的柵極聯(lián)在一起形成輸入端。 CMOS基本門電路及版圖實現(xiàn)n CMOS反相器的設計 n CMOS反相器的版圖實現(xiàn)n 下圖包括：u （ a）垂直走向 MOS管結(jié)構(gòu)u （ b）水平走向 MOS管結(jié)構(gòu)u （ c）金屬線從管子中間穿過的水平走向 MOS管結(jié)構(gòu)u （ d）金屬線從管子上下穿過的水平走向 MOS管結(jié)構(gòu)u （ e）有多晶硅線穿過的垂直走向 MOS管結(jié)構(gòu)各種形式的反向器版圖各種形式的反向器版圖Vi相對VoVdd掩模版圖 MIS | MIS總復習第 4章：工藝 氧化：光刻：擴散：離子注入：什么叫光刻？光刻工藝步驟及各步驟作用？試敘述離子注入的作用及優(yōu)點？離子注入離子注入：將具有很高能量的雜質(zhì)離子射入半導體襯底中的摻雜技術(shù)，摻雜深度由注入雜質(zhì)離子的能量和質(zhì)量決定，摻雜濃度由注入雜質(zhì)離子的數(shù)目 (劑量 )決定 純度高 摻雜的均勻性好溫度低：小于 600℃可以精確控制結(jié)深、劑量可以注入各種各樣的元素橫向擴展比擴散要小得多?？梢詫衔锇雽w進行摻雜總復習第 5章：設計（ 1）集成電路設計（ 2） 5層次（系統(tǒng)，算法， RTL，邏輯，電路級）3個域（物理、行為、結(jié)構(gòu)） ,設計信息描述（ 3）設計流程：自頂向下。系統(tǒng) 邏輯 版圖（ 4）版圖設計：自下向頂。單元庫，經(jīng)驗， EDA（ 5）設計規(guī)則：相對標準（ λ ），絕對（微米） (6)主要的 ASIC設計方法：標準單元、門陣列、積木塊、可編程邏輯器件什么叫集成電路設計？有什么特點？什么叫分層分級設計？從行為域可分哪幾層？試述門陣列和標準單元設計方法的概念和它們之間的異同點 ？什么是集成電路設計？ 根據(jù)電路功能和性能的要求，在正確選擇電路形式、器件結(jié)構(gòu)、工藝方案和設計規(guī)則的情況下，盡量減小芯片面積，降低設計成本，縮短設計周期，以保證全局優(yōu)化，設計出滿足要求的集成電路。設計特點 (與分立電路相比 )? 對設計正確性提出更為嚴格的要求? 測試問題? 版圖設計，布局布線? 分層分級設計 (階層的設計 ) 和模塊化設計 什么是分層分級設計？? 將一個復雜的集成電路系統(tǒng)的設計問題分解為復雜性較低的設計級別，這個級別可以再分解到復雜性更低的設計級別；這樣的分解一直繼續(xù)到使最終的設計級別的復雜性足夠低，也就是說，能相當容易地由這一級設計出的單元逐級組織起復雜的系統(tǒng)一般來說，級別越高，抽象程度越高；級別越低，細節(jié)越具體。行為域 結(jié)構(gòu)域系統(tǒng)的分層分級 物理域芯片模塊宏單元標準單元掩模單元晶體管門寄存器處理器處理器電路邏輯寄存器算法級系統(tǒng)級系統(tǒng)描述 布爾方程微分方程算法描述RTL 描述VHDL 描述語言功能設計 a=b39。邏輯設計 電路設計 版圖設計R1R2VccVinVoutGND設計信息描述 LIBRARY IEEE 。非門邏輯描述 USE 。
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