模拟IC版图知识体系
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模拟IC版图总论— 模拟集成电路版图工程的整体知识结构:基础概念、器件、技术、验证四大模块。
基础概念— 版图工程的工艺与层次基础,是理解所有器件与设计规则的底层。
工艺流程— 晶圆制造工艺:光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积、化学机械抛光等关键步骤。
层次与版图层— 工艺层次:扩散层(含有源区)、多晶硅、金属层、通孔、接触孔、钝化层等。
器件版图— 晶体管与无源器件的版图实现:MOS、BJT、电阻、电容。
MOS管版图— MOS晶体管的版图设计:栅、有源区、源漏接触、硅化物、Well 注入。
BJT管版图— 双极型晶体管版图:发射极、基极、集电极;纵向 NPN 与横向 PNP 的工艺差异。
无源器件— 电阻、电容、电感等无源器件的版图实现。
电阻— 多晶硅电阻、扩散电阻、金属电阻的版图与匹配策略。
电容— MIM 电容、MOS 电容、多晶电容的工艺与版图。
版图技术— 提升电路性能与可靠性的版图技术:匹配、屏蔽、布线、闩锁防护。
匹配 (Matching)— 器件匹配技术:共心对称 (Common Centroid)、交叉耦合、虚拟器件 (Dummy)。决定模拟电路精度。
屏蔽与保护— 衬底噪声隔离、Guard Ring、深 N 阱、Substrate Tap。
布线— 信号线、电源地线、时钟线的布线策略:屏蔽线、差分对称、宽线与电流密度。
闩锁效应 (Latch-up)— CMOS寄生的SCR结构触发的闩锁机理、影响及防护:Guard Ring、Substrate Tap、距离规则。
验证与签核— 设计签核四件套:DRC、LVS、PEX、天线效应检查。
DRC (设计规则检查)— Design Rule Check:最小宽度、最小间距、最小包围、密度规则等。
LVS (版图原理图一致性)— Layout Versus Schematic:版图与原理图的器件与连接一致性检查。
PEX (寄生抽取)— Parasitic Extraction:从版图中提取寄生电阻、电容、电感供后仿真。
天线效应检查— Antenna Effect:等离子刻蚀中金属线积累电荷导致栅氧击穿;跳层 (Jumper) 与二极管防护。