КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ КОМПОНЕНТНОЙ БАЗЫ»

Курсовой проект по Пи. Т ЭКБ Цель курсового проекта заключается в приобретении студентами навыков по проектированию твердотельных микросхем и других микроэлектронных устройств с использованием систем автоматизированного проектирования и компьютерных средств, разработке маршрутной технологии изготовления, выбора основных видов материалов, освоения методик выполнения необходимых расчетов, оформления комплекта документации на проектируемое изделие. В качестве задания на курсовой проект выдается схема электрическая принципиальная, содержащая 5 -10 схемных элементов (транзисторов, диодов, резисторов, конденсаторов и др. элементов).

Основные этапы работ по выполнению проекта 1) анализ технического задания на проектирование; 2) анализ схемы электрической принципиальной; 3) изучение типовых конструкций элементов; 4) выбор способа изоляции элементов; 5) изучение правил проектирования изолированных областей; 6) выбор из банка данных топологий транзисторов, диодов; Аттестация 1 (6 неделя) 7) выбор конструкции резисторов и конденсаторов, расчет их геометрических размеров; 8) изучение правил проектирования топологии полупроводниковых микросхем; 9) разработка топологии микросхемы; 10) выбор материалов; 11) разработка маршрутной технологии изготовления микросхемы 12) оформление комплекта документации Аттестация 2 (12 неделя)

Рекомендуемые источники информации ЛИТЕРАТУРА ОСНОВНАЯ 1. Коледов Л. А. 2. Ефимов И. Е. , Козырь И. Я. Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок: учебник СПб, Лань, 2009, 400 с. 2009 10 Основы микроэлектроники: Учебник. – СПб, Лань, 2008, 384 с. 2008 10 30 3. Коледов Л. А. Конструирование и технология микросхем. Курсовое проектирование: учебное пособие. – М. : Высш. шк. , 1984. – 231 с. 4 Петров М. Н. , Гудков Г. В. Моделирование компонентов и элементов интегральных схем: учебное пособие. – СПб, Изд-во ЛАНЬ, 2011. – 464 с. 2011 Технология, конструкции и методы моделирования кремниевых интегральных микросхем: в 2 ч. Ч. 2 : Элементы и маршруты изготовления кремниевых ИС и методы их математического моделирования / М. А. Королёв [и др. ]. – 2009. – 422 с. : ил. 2009 5.

Отчетные документы по курсовому проекту 1. 2. 3. 4. 5. 6. Схема электрическая принципиальная Эскизы конструкций элементов (плакат) Эскиз расположения изолирующих областей Топологический чертеж кристалла Послойные чертежи Схема маршрута технологического процесса изготовления кристалла 7. ПЗ, содержащая обоснование принимаемых решений, необходимые расчеты

Пример схемы электрической принципиальной

Топологический чертеж полупроводниковой ИС

Чертеж слоя полупроводниковой ИС

Пример реальной топологии 1886 ВЕ 10 —микроконтроллер произведенный по технологии 180 нм

Пример топологии элемента 2 И-НЕ

Банк данных о топологии транзисторов

Банк данных о топологии диодов

Правила проектирования изолированных областей. Количество и размеры изолированных областей оказывают существенное влияние на характеристики ИМС, поэтому: 1) суммарная площадь изолирующих р-п-переходов должна быть минимальной, так как их емкость является паразитной. Минимальные размеры изолированной области определяются геометрическими размерами находящихся в ней элементов и зазорами, которые необходимо выдерживать между краем изолированной области и элементами и между самими элементами, размещенными в одной изолированной области; 2) к изолирующим р-n-переходам всегда должно быть приложено напряжение обратного смещения, что практически осуществляется подсоединением подложки ртипа, или области разделительной диффузии р-типа, к точке схемы с наиболее отрицательным потенциалом. При этом суммарное обратное напряжение, приложенное к изолирующему р-n-переходу, не должно превышать напряжения пробоя; 3) диффузионные резисторы, формируемые на основе базового слоя, можно располагать в одной изолированной области, которая, подключается к точке схемы с наибольшим положительным потенциалом. Обычно такой точкой является контактная площадка ИМС, на которую подается напряжение смещения от коллекторного источника питания (рис. 1. 42, а, б);

Правила проектирования изолированных областей • резисторы на основе эмиттерного и коллекторного слоев следует располагать в отдельных изолированных областях; • транзисторы типа п-р-п, коллекторы которых подсоединены непосредственно к источнику питания, целесообразно размещать к. одной изолированной области вместе с резисторами; • транзисторы типа п-р-п, которые включены по схеме с общим коллектором, можно располагать в одной изолированной области; . • все другие транзисторы, кроме упомянутых в п. 5 и 6, необходимо располагать в отдельных изолированных областях, т. е. все коллекторные области, имеющие различные потенциалы, должны быть изолированы; • для уменьшения паразитной емкости между контактными площадками и подложкой, а также для защиты от короткого замыкания в случае нарушения целостности пленки окисла под ними приварке проволочных выводов под каждой контактной площадкой создают изолированную область, за исключением контактных площадок с наиболее отрицательным потенциалом;

Правила проектирования изолированных областей • количество изолированных областей для диодов может сильно изменяться в зависимости от типа диодов и способов их включения. Если в качестве диодов используются переходы база — коллектор, то для каждого диода требуется отдельная изолированная область, так каждый катод (коллекторная область n-типа) должен иметь отдельный вывод (рис. 1. 43, а). Если в качестве диодов используются переходы эмиттер — база, то все диоды можно поместить в одной изолированной области. При этом все катоды диодов (эмиттерные области) сформированы отдельно в общем аноде (базовой области, рис. 1. 43, б). Аноды диодов с помощью соединительной металлизации закорачивают на изолированную (коллекторную) область; • для диффузионных конденсаторов требуются отдельные изолированные области. Исключение составляют случаи, когда один из выводов конденсатора является общим с другой изолированной областью; • для диффузионных перемычек всегда требуются отдельные изолированные области.