集成电路工艺课程设计报告-- D触发器工艺设计

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1、 集成电路工艺基础集成电路工艺基础 课程设计报告课程设计报告 课课 题：题： D D 触发器工艺设计触发器工艺设计 学学 院：院： 电子与通信工程学电子与通信工程学院院 班班 级：级： 1111 微电子微电子 1 1 班班 组组 员：员： 学学 号：号： 指导老师：指导老师： 2013 年 6 月 24 日 课程设计课程设计 D 触发器工艺流程触发器工艺流程 目录目录 绪论绪论 1 1 第一章第一章 N N 阱硅栅阱硅栅 CMOSCMOS 电路电路 2 2 1.1 N 阱硅栅 CMOS 电路 2 第二章第二章 D D 触发器原理图设计触发器原理图设计 3 3 2.1 D 触发器原理图设计 3

2、2.1.1 逻辑电路图 . 3 2.2.2 工作原理 . 3 第三章第三章 D D 触触发器版图设计发器版图设计 5 5 3.1 版图设计规则 . 5 3.2 D 触发器版图设计 6 第四章第四章 工艺流程工艺流程 7 7 4.1 N 阱 CMOS 工艺流程 7 第五章第五章 制备掩膜版制备掩膜版 1313 5.1 集成电路对掩膜版的要求. 13 5.2 掩膜版版图 . 13 总结总结 1818 参考文献参考文献 1818 课程设计课程设计 D 触发器工艺流程触发器工艺流程 1 绪论绪论 当前，我国集成电路行业正处于发展的黄金时期，集成电路的设计、制造和 封装测试都面临极大的发展机遇。以后，集

3、成电路器件的特征尺寸将从目前的深 亚微米进入纳米量级，并且有可能将一个子系统乃至整个系统集成在一个芯片 上。 今天，版图设计是在一个不断变化的环境中进行的。软件工具和设计方法， 计算机平台，工具厂商、客户，正在实现的应用，以及我们所面对的市场压力， 所有这一切都在逐年变化着。 所有这一切变化已使该行业成为一个另人感兴趣的 行业，但不应该忘记的是，在制作优质版图后面的基本概念是基于物理特性和电 学特性的，这是永远不会改变的。 通过集成电路版图设计，按照版图设计的图形加工成光刻掩膜，可以将立 体的电路系统转变为平面图形，再经过工艺制造还原成为硅片上的立体结构。 课程设计课程设计 D 触发器工艺流程

4、触发器工艺流程 2 第一章第一章 N 阱硅栅阱硅栅 CMOS 电路电路 1.1 N 阱硅栅阱硅栅 CMOS 电路电路 CMOS 工艺是在 NMOS 和 PMOS 工艺基础上发展起来的。COMS 中的 C 表 示 “互补” ， 即将 NMOS 器件和 PMOS 器件同时制作在同一硅衬底上， 制作CMOS 集成电路。CMOS 集成电路具有功耗低、速度快、抗干扰能力强、集成度高等众 多优点。 CMOS 工艺目前已经成为当前大规模集成电路的主流技术， 绝大部分集 成电路都是用 CMOS 工艺制造的。 CMOS 电路中既包含 NMOS 晶体管也包含 PMOS 晶体管，NMOS 晶体管是 做在 P 型硅衬

5、底上的，而 PMOS 晶体管是做在 N 型硅衬底上的,要将两种晶体管 做在同一个硅衬底上， 就需要在硅衬底上制作一块反型区域， 该区域被称为 “阱” 。 根据阱的不同，CMOS 工艺分为 P 阱 CMOS 工艺、N 阱 CMOS 工艺以及双阱 CMOS 工艺。其中 N 阱CMOS 工艺由于工艺简单、电路性能较 P 阱CMOS 工艺 更优，从而获得广泛的应用。 课程设计课程设计 D 触发器工艺流程触发器工艺流程 3 第二章第二章 D 触发器原理图设计触发器原理图设计 2.1 D 触发器原理图设计触发器原理图设计 主从 D 触发器工作原理及逻辑电路图如图 2.2.1 所示。 2.1.1 逻辑电路图

6、逻辑电路图 本设计 D 触发器是由 4 个传输门和 5 个非门组成的，如图 2.2.1 所示。 图 2.2.1 D 触发器逻辑电路图 2.2.2 工作原理工作原理 此 D 触发器工作时分两种工作作态： （）当时钟信号 CLK时，TG1 导通，TG2 截止，输入信号 D 送入主触 发器。例如，D 为 1 时，经 TG1 传到 G1 的输入端，使 Q=0，Q =1。 同时，TG3 截止，TG4 导通，显然 G3 的输入端和 G4 的输出端经 TG4 连通，使触发器维持在原来的状态不变。 （）当 CLK 由跳变到后，TG1 截止，TG2 导通，由此切断了 D 端与主 课程设计课程设计 D 触发器工艺流程触发器工艺流程 4 触发器的联系，且同时 TG2 将 G1 的输入端和 G2 的输出端连通，使主 触发器维持原态不变。从触发器的情况是，TG3 导通，TG4 截止，主 触发器的状态送入从触发器。Q=0 经 TG3 传给 G3 的输