4. Проектирование топологии и результаты верификации

При разработке топологии следует четко представлять основную цель – достижение в большинстве случаев максимальной плотности упаковки элементов кристалла при минимизации суммарной длины межсоединений и числа пересечений или значительно реже – минимизация только длины межсоединений, их паразитной емкости и индуктивности (особенно для СВЧ устройств).

Проектирование топологии БИС начинается с разработки эскиза топологии функционально – завершенного фрагмента (вентиля, триггера, дифференциального каскада и т.д.). для чего схему электрическую принципиальную перечерчивают в виде, удобном для последующей реализации.

Затем приступают к проектированию топологии фрагмента, при этом следует:

• расположить максимально возможное количество резисторов в одном изолированном кармане.

• удалить мощные элементы на периферию фрагмента, а сам фрагмент с мощными элементами расположить наиболее близко к краю кристалла.

• обеспечить изоляцию элементов, подав самый низкий потенциал на подложку р- типа и самый высокий потенциал на карманы п- типа, таким образом, чтобы суммарное напряжение на изолирующем р-n-переходе не превышало напряжение пробоя изоляции.

• при наличии повторяющихся блоков или узлов следует разработать их топологию в виде отдельного фрагмента (файла), который требуемым образом расположить на кристалле.

• возможно изменение размеров элементов, направленное на максимальное использование площади кристалла и упрощение трассировки межсоединений, например, формируя конденсатор на р-n-переходе, можно занять полупроводниковой областью всю незадействованную площадь кристалла: изменив ширину и соответственно длину резистора между его головками, можно провести несколько межсоединений и тем самым упростить трассировку.

• в местах соединений металлизации с контактными площадками необходимо выполнять локальные расширения величиной около 30 мкм [7].

4.1 Согласование интегральных резисторов.

Резисторы, которые необходимо согласовать, разделяются на сегменты с одинаковой геометрией и объединяются в массивы.

Сегменты согласованных резисторов должны содержать не менее 5 квадратов, обычное число квадратов в сегменте около 20.

Сопротивление, соответствующее дробному числу сегментов, предпочтительно получать последовательно-параллельным соединением сегментов.

Желательно использовать максимально возможную в заданных условиях ширину квадрата резистора для получения большей степени согласования.

Для построения согласованных резисторов необходимо:

• выполнять согласованные резисторы из одинакового материала;

• ориентировать согласованные резисторы в одинаковом направлении;

• использовать размещение с общим центром для массивов сегментов согласованных резисторов;

• использовать фиктивные сегменты на краях массива;

• подключать согласованные резисторы так, чтобы исключить термоэлектрические эффекты;

• располагать согласованные резисторы в областях с низким механическим напряжением;

• располагать согласованные резисторы вдали от мощных источников тепла.