Компоновка топологической структуры ГИС

Топология интегральной микросхемы - это зафиксированное на материальном носителе пространственно-геометрическое расположение совокупности элементов интегральной микросхемы и связей между ними.

Плоский план микросхемы, представляющий ее топологическую структуру, образуется в процессе компоновки на плоскости элементов схемы и связей между ними по выбранному оптимальному графу принципиальной электрической схемы. На этапе компоновки в конкретных геометрических формах элементов микросхемы обусловливается реализация электротехнических параметров схемы с учетом особенностей технологии изготовления ГИС. Каждому элементу схемы, в том числе и элементам коммутации - проводникам, придаются в плоскости конкретные геометрические формы и размеры с учетом взаимной ориентации элементов, соответствующей оптимальному графу. Предварительное вычерчивание компоновки производится в масштабе 10:1 или 20:1. Окончательный вариант топологической структуры ГИС выполняется в увеличенном масштабе с точностью до деления координатной сетки.

Изображается общий вид ГИС, где обозначается каждый слой соответствующей штриховкой.

При осуществлении компоновки можно придерживаться следующих рекомендаций:

1. Допустимая форма элементов контура при образовании топологической структуры. Контур пленочного элемента может состоять из комбинаций прямых и кривых элементов - отрезков или прямых отрезков, расположенных под произвольными либо под определенными углами, например 90 и 45° или только 90°. При изготовлении рисунка вручную возможна произвольная форма контура, с помощью координатографа воспроизводятся контуры из взаимно перпендикулярных отрезков, автоматизированные системы могут воспроизводить сложную конфигурацию.
2. Последовательность составления эскизного варианта топологической структуры ГИС. Первому эскизному наброску подвергаются элементы внутреннего и внешнего соединения - контактные площадки, проводниковые связи, соединяющие области расположения элементов схемы (резисторов, конденсаторов, навесных элементов). Затем размещаются конденсаторы и резисторы, площади которых известны. Резистивные элементы занимают наибольшую площадь подложки, область под отдельный резистор по площади должна быть пропорциональна коэффициенту формы резистора. Форма резистора зависит от конкретной ситуации, возникающей при предварительной планировке.
3. Форма элементов проводниковой связи. Рекомендуются элементы проводниковой связи вместе с контактными площадками выполнять в системе прямоугольных координат Г-, T-, Z- и П-образной форм.
4. Минимальный зазор между пленочными элементами.

После предварительной планировки производится расчет резисторов сложной формы, затем всех остальных резисторов.

Распределение пленочных элементов в плоскости должно быть равномерно насыщенным, т. е. в топологической структуре микросхемы не должно быть мест явной скученности или разряженности элементов. Линии контура элементов должны быть предельно простыми. Излишки площади на подложке должны использоваться для улучшения технических характеристик и снижения чувствительности топологической структуры ГИС к несовершенству технологии изготовления. Средства к тому – увеличение контактных площадок и зазоров между элементами, упрощение формы элементов и т. д.

При планировке и определении контуров пленочных компонентов микросхемы, расположенных в одном слое, элементы контуров следует располагать по возможности на одной линии:

вертикальные - на вертикальных линиях, горизонтальные - на горизонтальных. Этим достигается минимизация размеров цепей в слое.

Для навесных деталей, таких как микротранзисторы, микродиоды и других, располагаемых на свободных от пленочных элементов местах подложки, делаются метки, обозначающие расположение (приклейку) этих элементов на подложке. Форма меток может повторить форму соответствующих микроэлементов, а ее ориентация должна соответствовать топологической структуре микросхемы

Назад к содержанию >>>