Tecnología deComponentes Electrónicos y Fotónicos

Laboratorio

Práctica 3

Dr. C. Reig 04/05

¿Qué toca hoy?

La Práctica 3 trata las capas metálicas incluidas en el proceso CN20Existen dos capas metálicas MET1(10) y MET2(12)Las capas metálicas conectan distintas regiones de un circuito integrado

Conceptos asociados a las capas metálicas‘pads’ de conexiónreglas de diseñocapacidades parásitasinterferencias (crosstalk)resistencia superficialmigración metálica

‘Pads’ de unión (bonding pads)

Son las interfaces entre el circuito integrado y el exterior

Un tamaño típico es 100×100µm2

Los pads usados en los procesos de verificación automáticapueden ser de unas 6×6µm2

La capa MET2 suele ir entre dos capas de óxido (aislante)

La capa MET2 está separada del substrato en 2.5µm, lo que daC=14aF/ µm2

Para un pad de 100×100µm2, C=0.14pF

A las capas metálicas también se les suele llamar cableados

Relación de capas en el proceso CN20

MET2 sólo puede conectar con MET1

MET1 puede conectar con MET2, POLY, y con las N+ y P+

El mínimo espaciado posible entre MET1 y MET2 es 3 µm

1.1 N-well width >=3 um (1)1.2 N-well spacing >=9um (2)2.1 Active width >=3um (3)2.2 N+ active to p+ active spacing >=3um (4)2.3 N+ active to n-well spacing >=7um (5)2.4 P+ substr. contact to n-well spacing >=4um (6)2.5 N-well overlap of n+ active =0um (7)2.6 N-well overlap of p+ active >=3um (8)3.1 Poly1 width >=2um (9)3.2 Poly1 spacing >=3um (10)3.3 Gate overlap of active >=2um (11)4.1 Poly2 width >=3um (12)4.2 Poly2 spacing >=3um (13)4.3 Poly1 overlap of poly2 >=2um (14)4.4 Poly2 to actv. or n-well edge spacing >=2um (15)4.5 Poly2 to poly1 contact spacing >=3um (16)5.1 Exact contact size =2um (17)5.2 Contact spacing >=2um (18)

5.3 Poly1 overlap of contact >=2um (19)5.4 Active overlap of contact >=2um (20)5.5 Poly1 contact to active edge spacing >=3um (21)5.6 Active contact to gate spacing >=3um (22)6.1 Metal1 width >=3um (23)6.2 Metal1 spacing >=3um (24)6.3 Metal1 overlap of contact >=1um (25)6.4 Metal1 overlap of via >=2um (26)7.1 Via to contact spacing >=2um (27)7.2 Exact via size =2um (28)7.3 Via spacing >=3um (29)8.1 Metal2 width >=3um (30)8.2 Metal2 spacing >=3um (31)8.3 Metal2 overlap of via >=2um (32)10.1 P-base active to n-well edge >=5um (33)10.2 Collector to p-base active >=4um (34)10.3 P-base active to n+/p+ active >=4um (35)10.4 N+ to p+ active in p-base >=7um (36)

Las reglas de diseño (del metal) CN20

Reglas de diseño de los pads (9)

Reglas de diseño de MET1 (6)

Reglas de diseño de VIA (7)

Reglas de diseño de MET2 (8)

Últimos comentarios sobre los pads

MET1

MET2

(100x100um2)

VIA (94x94um2)

OVGL (90x90um2)

Cómo empezar la práctica

Ejecutar Lasi7 desde el acceso directo CN20. Crearlo si no existe

Clonar el directorio a Prac3

Copiar, si se desea, CN20.drc

Importar (conviene) PAD.TLC

Al final hay que entregar

La memoria

Un zip con el directorio de la práctica, en el que estén las celdas: PAD,PADFRAME (apartado 1), RESISTENCIA (apartado 5), DIODO (apartado 6).El directorio tendrá un archivo .txt con las señas de la pareja

enviarlo a: candid.reig@uv.es

Nos puede servir (NMOS)

NWEL + AUX

POL1 , POL2

CONT

MET1

0. Substrato de Si tipo p, orientación <100>. Oxidación(500 Å) y deposición de Si3N4 (1000 Å)

1. Definición de la región activa. Implantación del canalde parada (chanstop).

Fotolitografía → Apertura de la ventana → Implantación delB de campo (aislamiento) → Oxidación térmica (crecimientodel óxido de campo, 0.5-1.0 µm), al tiempo que seredistribuyen las impurezas implantadas → Eliminación delnitruro y del óxido → Crecimiento del óxido de puerta (4-10nm) → Implantación de B para ajustar el voltaje umbral →Deposición de polisilicio (CVD)

2. Definición de la puertaFotolitografía → Ataque del polisilicio restante (este paso sesuele usar para definir el resto de conexiones con polisilicio)→ Implantación de las regiones de fuente y drenador (n+,As) a través de la fina capa de óxido (procesoautoalineado). Se dopa el electrodo de puerta → Difusión defuente y drenador → Deposición de SiO2

3. Apertura de los contactosFotolitografía → Apertura de las ventanas → Deposiciónmetálica (evaporación o pulverizado)

4. Definición de las conexionesFotolitografía → Ataque del metal no deseado → Pasivación(deposición de vidrio fosfosilicatado)

5. Apertura los pads para los contactos externosFotolitografía → Apertura de los pads