GOOD集成电路工艺和版图设计EDA讲座

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人生不是自发的自我发展，而是一长 串机缘 。事件 和决定 ，这些 机缘、 事件和 决定在 它们实 现的当 时是取 决于我 们的意 志的。2020年12月7日 星期一 4时41分48秒 Monday, December 07, 2020
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感情上的亲密，发展友谊；钱财上的 亲密， 破坏友 谊。20.12.72020年12月7日星 期一4时41分48秒20.12.7
Si
半导体
N沟MOS（NMOS）
氧化层
源
栅
n+
栅氧化层
漏
G
n+
沟道 P－衬底
D
ID
VDS > 0
S
VGS
VT
• P型衬底，受主杂质； • 栅上加正电压，表面吸引电子，反型，电子通道； • 漏加正电压，电子从源区经N沟道到达漏区，器件开通。
栅氧化层厚度： 50埃－1000埃（5nm－100nm） VT－阈值电压 电压控制
集成电路工艺和版图设计
概述
Jian Fang IC Design Center, UESTC
IC常用术语
园片：硅片 芯片(Chip, Die)： 6、8 ：硅（园）片直径：1 ＝25.4mm 6150mm; 8200mm; 12300mm; 亚微米<1m的设计规范 深亚微米<=0.5 m的设计规范 0.5 m 、 0.35 m －设计规范（最小特征尺寸） 布线层数：金属（掺杂多晶硅）连线的层数。 集成度：每个芯片上集成的晶体管数
active
pwell
MASK Active
MASK active
光刻胶
Si3N4
SiO2
Pwell
N－type Si
SiO2
MASK Active
MASK active
光刻胶
光刻胶 Si3N4
SiO2
Pwell
N－type Si
SiO2
光刻胶
光刻胶 Si3N4
Pwell
SiO2
N－type Si
N－type Si
场氧 SiO2
SiO2
N+ implant
场氧
光刻胶ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ场氧
poly
PPwweellll
场氧 SiO2
N－type Si
S/D
SiO2
Pwell Active Poly N+ implant P+ implant Omicontact Metal
P+ implant
pwell
active
SiO2
场氧
场氧
Si3N4
PPwweellll
N－type Si
场氧 SiO2
SiO2
场氧
场氧 PPwweellll
N－type Si
场氧 SiO2
场氧
场氧
poly
PPwweellll
N－type Si
场氧 SiO2
SiO2
Pwell Active Poly N+ implant P+ implant Omicontact Metal
反型层 源（Source）S 漏（Drain）D 栅（Gate）G
沟道
P沟MOS（PMOS）
场氧化层
源
栅
栅氧化层
漏
p+
p+
G
沟道 N－衬底
D
- VT
+VGS
S
VDS < 0 ID
• N型衬底，施主杂质，电子导电； • 栅上加负电压，表面吸引空穴，反型，空穴通道； • 漏加负电压，空穴从源区经P沟道到达漏区，器件开通。
SiO2
场氧
场氧
poly
PPwweellll
N－type Si
场氧 SiO2
SiO2
Pwell Active Poly N+ implant P+ implant Omicontact Metal
pwell
active
poly
N+ implant
场氧
MASK N+
光刻胶 场氧
poly
PPwweellll
光
MASK Pwell 光刻胶 SiO2
N－type Si
光刻胶
MASK Pwell SiO2
光刻胶
N－type Si
光刻胶 SiO2
N－type Si
光刻胶 SiO2
SiO2
Pwell N－type Si
SiO2
Pwell Active Poly N+ implant P+ implant Omicontact Metal
谢谢大家！
双极IC 半导体IC MOSIC
NMOS IC PMOS IC CMOS IC
BiCMOS
MOS IC及工艺
MOSFET — Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor
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— 金属氧化物半导体场效应晶体管
MOS(MIS)结构
金属 氧化物（绝缘层、SiO2）
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时间是人类发展的空间。2020年12月7日星期 一4时41分48秒16:41:487 December 2020
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科学，你是国力的灵魂；同时又是社 会发展 的标志 。下午4时41分 48秒下 午4时41分16:41:4820.12.7
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每天都是美好的一天，新的一天开启 。20.12.720.12.716:4116:41:4816:41:48Dec- 20
CMOS
• CMOS：Complementary Symmetry Metal Oxide Semiconductor
互补对称金属氧化物半导体－特点：低功耗
VDD
C
PMOS
Vi
Vo
I/O
NMOS
VDD I/O
VSS
VSS CMOS倒相器
C
CMOS传输门
VDD
S
D
P+
P+
N-Si
VG
Vo
D n+
S
pwell
active
poly
场氧
MASK poly
场氧
光刻胶 poly
PPwweellll
N－type Si
场氧 SiO2
SiO2
场氧
MASK poly
场氧 PPwweellll
光刻胶 poly
场氧 SiO2
N－type Si
SiO2
场氧
场氧
poly
PPwweellll
N－type Si
场氧 SiO2
poly
光 MASK N+
场氧
光刻胶 场氧
poly
PPwweellll
场氧 SiO2
N－type Si
S/D
SiO2
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每一次的加油，每一次的努力都是为 了下一 次更好 的自己 。20.12.720.12.7Monday, December 07, 2020
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天生我材必有用，千金散尽还复来。16:41:4816:41:4816:4112/7/2020 4:41:48 PM
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安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.12.716:41:4816:41Dec -207-D ec-20
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得道多助失道寡助，掌控人心方位上 。16:41:4816:41:4816:41Monday, December 07, 2020
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.12.720.12.716:41:4816:41:48December 7, 2020
VSS
n+
P-阱
CMOS倒相器截面图
CMOS倒相器版图
omicontact
A NMOS Example
metal
pwell
P+ implant
active
poly
N+ implant
Pwell Active Poly N+ implant P+ implant Omicontact Metal
pwell
IC工艺常用术语
净化级别：Class 1, Class 10, Class 10,000 每立方米空气中含灰尘的个数 去离子水 氧化 扩散 注入 光刻 …………….
集成电路（Integrated Circuit, IC）：半导体IC，膜IC，混合IC
半导体IC：指用半导体工艺把电路中的有源器件、无源元件及 互联布线等以相互不可分离的状态制作在半导体上，最后封装在 一个管壳内，构成一个完整的、具有特定功能的电路。
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加强自身建设，增强个人的休养。2020年12月7日下 午4时41分20.12.720.12.7
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扩展市场，开发未来，实现现在。2020年12月7日星 期一下 午4时41分48秒16:41:4820.12.7
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做专业的企业，做专业的事情，让自 己专业 起来。2020年12月下 午4时41分20.12.716:41December 7, 2020