1.9.2 芯片结构技术

为了克服上述接口的不足,以及设计与制造之间存在的问题,达到电路设计的性能指标,采用芯片结构技术是一种有效的途径。

芯片结构指的是剖面(或平面/剖面)结构。首先,利用计算机和相应的软件,并选取各层适当的尺寸,设计出电路典型的无源元件、有源元件及ESD保护等剖面(或平面/剖面)结构,建立起元器件基本单元库。然后,根据设计电路,选择单元库中的元器件,依据适当的方式排列并拼接起来,构成芯片剖面(或平面/剖面)结构,如图1-23所示。

图1-23 芯片结构技术

使用上述剖面(或平面/剖面)结构,利用计算机和相应的软件,可以得到芯片典型剖面(或平面/剖面)结构示意图。

首先,由设计技术人员在电路中找出各种典型元器件;然后,由制造技术人员对这些元器件进行剖面(或平面/剖面)结构设计,选取剖面(或平面/剖面)结构各层统一适当的尺寸和不同的标识,表示制程中各工艺完成后的层次,设计得到可以互相拼接得很好的各元器件结构;最后,把各元器件剖面(或平面/剖面)结构依一定方式排列并连接起来,构成电路芯片结构。

根据芯片结构和制造工艺的各个工序,描绘出对应每一工序的剖面(或平面/剖面)结构,从而得到芯片制造的各个工序的结构。

芯片制程由上述各个工序组成,最终确定出芯片制程剖面(或平面/剖面)结构。根据制程中各个工序可以描绘出能反映每次光刻显影或刻蚀后的相应的平面结构。电路芯片结构由它的剖面(或平面/剖面)结构所组成。上述称为芯片结构技术。

众所周知,芯片剖面(或平面/剖面)结构,不仅对电路设计公司很有参照价值,而且对芯片制造厂家也非常实用。芯片制造技术工程师使用芯片结构技术,与电路设计工程师所设计的电路相结合,描绘出电路芯片制程的剖面(或平面/剖面)结构示意图,这有助于设计与制造之间各种技术问题的讨论,使得电路设计和制造技术得到紧密的结合与沟通。

集成电路由各种元器件所组成,它具有各种的类型(PMOS、NMOS、CMOS、BiCMOS、BCD等)电路;具有低压、高压及低压与高压兼容的电路;具有微米、亚微米、深亚微米及纳米电路等。为了与制造工艺很好地结合,将上述各种元器件绘制成不同规格的剖面(或平面/剖面)结构,并建立起相应的结构库。在电路和版图设计完成后,可根据电路确定出由哪些典型元器件所组成,从不同规格剖面(或平面/剖面)结构库中选取需要的元器件结构,组成电路芯片剖面(或平面/剖面)结构示意图。由该芯片剖面(或平面/剖面)结构和制造技术可以确定出剖面(或平面/剖面)结构制程。