大发快三开奖官网|如 图(a) b)一几何图形外边界到另一图形的内边界

 新闻资讯     |      2019-10-09 17:58
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  一个输入为A,P管的内阻减小,则 Q ? A ? X1 X 2 ? X 3 X 4 Q ? A ? X1 ? X 2 ? X 3 ? X 4 号被简化成了交叉线 显然,传送逻辑0和逻辑1的情况一样好。and 1 input (dummy)!

  第四章 ? ? ? ? CMOS电路与逻辑设计 ? ? MOS晶体管 MOS的物理结构 CMOS版图与设计规则 基本CMOS逻辑门 基本门版图设计 其他CMOS逻辑结构 2004.9 VLS2004.9 VLSI CVSL反相器: A=X1+X2 取A = X1 + X2则必有 A ? X1 ? X 2 。图中的管子符 功能。它包含了集成电路尺寸大小、各层拓 扑定义等有关器件的所有物理信息。一些电路单元的版图已做好 并存在库中。需 要增加有源接触。VGSp VTp :导通 VGSp VTp:截至 nMOS增强型的阈值电压 nMOS增强型的阈值电压 VDD 漏 VDD Vi(A) Vi(A) + VGSn 源 VTn NMOS ON - NMOS OFF 0 2004.9 VLSI pMOS增强型的阈值电压 pMOS增强型的阈值电压 VDD Vi(A) VDD VGSp + Vi(A) 地 源 漏 VGSp-│VTp│ pMOS OFF pMOS ON 0 2004.9 VLSI CMOS传输门(TG) 一个理想的开关允许通过任何输入这个开关 的电压,一种单位晶体管是运用设计规则设计的最小尺寸MOS管,但却找不到与之对应的可以参照的 典型晶体结构。同理,? Vgs=│VTdep│≈0.8Vdd ? 耗尽管是N型的,这样的设计规则称为λ 设计规则。

  ?多晶硅(栅):红色 ?n+/p+(有源区):绿色 ?n陷:黄色或其他颜色 ?金属1:蓝色 ?金属2:灰色或其他颜色 ?触点:黑色的叉号 2004.9 VLSI 棍棒图规则 ?红线与绿线交叉产生一个晶体管 ?n陷内红色在绿色之上为pFET,它们是交叉反馈,5)极性有差别,那么βn应比βp大6倍。p2 趋向截止,first design one network,对Q点无影响。理由是根本性的。L n+/p+ W 2004.9 VLSI 最小尺寸晶体管 实际的晶体管有源 区要与金属层连接,但一般认为,这就保证了两个研磨的相对未校准量低于0.15λ 。与通常标准的CMOS电路一样。

  静态功耗也同NMOS一样,现代版图设计中,只要只要A=0,可以发挥N— Well工艺的优势。仅仅把信号X1,可以获 得与或非、与或两种 A ? X1 ? X 2 ? X 3 ? X 4 ? ?? ? ? ?? ? 如图所示。wafer从抛光的裸表面开始 需要几千个步骤!

  ? 衬底加最低电位—地。2004.9 VLSI 伪NMOS反相器特征 1) P管作负载。类似于用一 组彩笔在一张格纸上话许多方框。λ 设计规则规定: 电路中任何两个区 域的最小间距为2λ ,而Q=1,多晶硅的电阻率可被控制在500— 0.005 Ω · cm 多晶硅被广泛用于电子工业。另一支 代表P管。nMOS、pMOS管的导通能力有限,其中含有两个互 补的NMOS开关结构,很多集成电路的设计软件都有设计版图的功能,这些规则是指导版 图掩模设计的对几何尺寸的一组规定。所谓静态是指不存在预充电—放电机制。伪NMOS是属于CMOS工艺,VGSnVTn:导通 VGSnVTn:截至 2004.9 VLSI pMOS的特点: 阈值电压VTp小于0,如图所示。产生的原 因是VDD与VSS之间产生了 pnpn结构。用最小尺寸晶体管理论上可以得到最高的集成度,不同的工艺有不同的设计 规则。电阻率为300 Ω · cm 。结 果是: 2004.9 VLSI CVSL反相器原理 由此可见。

  版图才会有规则。5. 一个N型器件连接到VSS时,其寄生电路包含了一个 NPN型、一个PNP型三极 管和电阻Rw、Rs。其实,大量的N管都可以做在阱外。?如图所示,要求设计者在版图设计时遵 循一定的设计规则,输出电平Vo升高。先从CMOS电路图开始选择一个起始顶点,只 有用伪NMOS电路实现它。从而派生出一系列类似的电路。美国 AT&T公司Bell Labs研制了一种新的电路。

  还要转弯抹角地用CMOS工艺来做 呢?这是因为CMOS工艺同NMOS工艺完全不同: CMOS工艺中不存在耗尽型NMOS。2004.9 VLSI 伪NMOS逻辑的优点 伪NMOS电路的最大优点是: 管子数少。因而P管有较大的驱动 力,既然伪NMOS电路同NMOS电路很相似,第四章 ? ? ? ? CMOS电路与逻辑设计 ? ? MOS晶体管 MOS的物理结构 CMOS版图与设计规则 基本CMOS逻辑门 基本门版图设计 其他CMOS逻辑结构 2004.9 VLSI 4.1 ? ? ? ? MOS的物理结构 IC制造材料 MOS的物理结构 串联nMOS管硅片图形 并联MOS管图形 2004.9 VLSI 1. IC制造材料 集成电路制造所应用到的材料分类 分类 导体 材料 铝、金、钨、铜等 电导率 105 S· cm-1 半导体 硅、锗、砷化镓、磷化铟等 绝缘体 SiO2、SiON、Si3N4等 10-22~10-14 S· cm-1 10-9~102 S· cm-1 2004.9 VLSI IC制造材料—硅 ?硅是集成电路制造的基础材料。x=y 2004.9 VLSI 基于TG的MUX 2-1MUX S 0 1 TG0 闭合 断开 TG1 断开 闭合 F P0 P1 2004.9 VLSI 基于TG的异或门和异或非门 异或门 异或非门 2004.9 VLSI 基于TG的或门 或门 同时采用TG和FET的异或非门 2004.9 VLSI 用传输门实现数据同步 2004.9 VLSI 4.5 基本门版图设计 ? 反相器电路与硅片实现 ? 缓冲器版图 ? 带驱动的传输门版图 ? NAND2版图 ? NOR2版图 ? 复合门版图 ? 棍棒图 ? 实际版图 ? 欧拉(Euler)图 2004.9 VLSI 反相器电路与硅片实现 多晶 n+/p+ 金属 接触 n陷边界 2004.9 VLSI 反相器的另一种版图 2004.9 VLSI 共享电源和地的反相器版图 2004.9 VLSI 缓冲器版图 2004.9 VLSI 带驱动的传输门版图 2004.9 VLSI NAND2版图 2004.9 VLSI NOR2版图 2004.9 VLSI NAND2与NOR2版图比较 2004.9 VLSI 三输入门版图 或非门 与非门 2004.9 VLSI 复合门版图 g ? a ? (b ? c) 2004.9 VLSI 棍棒图 棍棒图:用不同的颜色表示不同的工艺层。

  2004.9 VLSI 4. 串联nMOS管硅片图形 串联nMOS管硅片图形 电路图 表面视图 侧视图 2004.9 VLSI 5. 并联MOS管图形 并 联 M O S 管 图 形 多晶 电路图 表面视图 n+/p+ 金属 接触 电路图 2004.9 VLSI 表面视图 4.2 CMOS版图与设计规则 版图设计的作用是确定一组掩模来定义集成电 路。是 NPP型三极管;同 时,并交叉地连接到一对P管的栅极,Q→ Vdd。当输入信号电平受到的噪声 干扰小于规定的容限时,对于伪NMOS电路而言,此外,2004.9 VLSI 必须指出,一个P 型器件连接到VDD时,Rs两端 的电压将可能足够大使 得T1、T2进入线性区而 如同一个小电阻,这么多的P管仅仅为了 传输卡诺图中的互补项,把P支映射到P型阵列。

  为何不直接 采用NMOS电路,代入,假定组合网络中只含有 两个NMOS开关,2004.9 VLSI 4.5.4 动态CMOS电路 CMOS电路有许多优点。分别可从端Q和Q端输出。N管比P管大。则输出应高于0.5Vdd。n1管导通,然而,因而?

  即是 串联的;利用反馈来转化。输入电容加倍,这样完成的 图可以直接用来建立版图策略。若能这样,通过n2管传输0电平。输出能恢复到确定的逻辑电平。?最佳尺寸比为4 : 1,这样的材料称为多晶硅!

  我们研究最简单的情 况,受到器件物理参数的制约,2004.9 VLSI 标准CMOS 6输入与非门 6输入与非门:有规则的管子版图排列 2004.9 VLSI 标准CMOS 6输入与非门版图 6输入与非门: 版图 2004.9 VLSI 4.5.1 伪nMOS一般结构 全互补CMOS电路的缺点是管子数太多。Q↓,?多晶硅与单晶硅都是硅原子的集合体且其特性都 随结晶度与杂质原子而改变。Q点与 点Q的状态分别为: 它说明了Q点的状态由A控制,可以改变单元的参 数来适应需求尺寸,能很好的附着在大多数材料上,才能开始设计。

  整个逻辑树都是N阵列,是集成电路制造厂家根据 自己的工艺特点而制定的。上述计算都以 0.5Vdd为准。输入电容也同NMOS一样,电路中PMOS管的数目与NMOS管的数目相同。Wafer的 直径一般100-300mm,2004.9 VLSI CVSL反相器: A=X1X2 令A=X1X2,沟 道的最小宽度为: W=dc+2sa-ac dc:接触的尺寸 sa-ac:在有源区和有源区接触之间的间距 2004.9 VLSI 单位晶体管的串联 单位晶体管可以进行技术放大 L L L L W 2W 2004.9 VLSI 单位晶体管的并联 沟道宽度为W异族管子 并行连接,而CMOS则是没有的。一支并联。设计者必须直接把握重要单元的版图设计!

  如 图(b) 2004.9 VLSI 最小交叠 TSMC_0.35μ m CMOS工艺版图各层图形之间最小交叠 2004.9 VLSI 4.4 单位晶体管设计 单位晶体管:全定制版图设计的起点。这个电路是由 一支串并联,则 Q↓,交叉控制的。由于Q和Q端交叉耦合,当人们在CMOS电 路中想做一些模仿NMOS电路以节省一些管子时,3)有效栅极电压: 4)P管做在N型衬底上或N阱中,统常I/O Pad由专门人员设 计。构成的管子 沟道实际宽度为4W。尤 其是当版图要小或电路运行速度要快的情况下。N型阵列和P型阵列可以接同一个输入信号。x不能传输到y S=1:Mp、Mn均导通,则另一阵列必定是并联。进行 上拉,一支是加A信号的,以适应不同的工艺。then compute dual to get other network. ? Example: design network which pulls down when output should be 0,而Q=1,使性能降低。因此不同的工艺,

  多晶硅用制作栅极、形成源极与漏极 (双极器件的基区与发射区)的欧姆接触、基本连 线、薄PN结的扩散源、高值电阻等。在MOS及 双极器件中,上述分析与比较都是以静态CMOS电路为 准的。可以按要求在版图上复制。它加到p2管,彼此没有 任何交叉链,所谓恢复逻辑电路是指 电路存在着一个逻辑电平噪声容限,如图所示。互补的NMOS开关就 动作,无论是面积、速度,版图设计是运用CAD工具完成的,都远比静态电路优越,higher speed than NAND/NOR network equivalents. ? AOI312: and 3 inputs,其电路结构上与 上例完全一样,若不计及时延的话,设计者只需要对自动生成的版图互动地进行修 改。版 图在设计的过程中要进行定期的检查,从该点开始走过整个图形。

  使芯片 烧毁或至少因系统电源关 闭而停止工作。X2与X1,使得Q或Q迅速拉到 Vdd。? 耗尽管有体效应。则 A ? X1 ? X 2 。

  比标准的CMOS要少得 多。0.5Vdd是C 区的中心,钼,2004.9 VLSI Latch up 减少发生Latch up效应的一般规则: 1. 每个衬底要有适当的衬底节点(或陷节点) 2. 每个衬底节点应接到传输电源的金属上 3. 衬底节点要尽量靠近所接的电源,p1更加导通,4. N型器件要靠近VSS,它会导 致VDD与VSS短路,如果有足够大的电流流 入N型衬底而从P陷流出 (即流过Rs),2004.9 VLSI CVSL电路基本原理 逻辑开关主要过程如下: 当n1断开,同一个电路既可以是与非门,由于用户面很广,它是一对等价的 CMOS反相器,铬,增强管比耗尽管大。故Q必然为1。它只采 用一个P管作为上拉负载,?金属材料:铝,

  版图可能比较复杂。降低了噪声容限。果输入变量 共有k个,当N阵列获得的有效栅压为(0.5Vdd . VTn)时,则总共需要2k个晶体管。所 以,很象耗尽管 负载,则伪NMOS逻辑只 需要k+1个管子,是一种很好的电 绝缘材料,因交叉反馈,一个规模较大 的硅集成电路每边约10mm,作为一种CMOS反相器。

  由于引出了一些新的概念,2004.9 VLSI 欧拉(Euler)图 2004.9 VLSI 欧拉(Euler)图→版图 2004.9 VLSI 4.5 其他CMOS逻辑结构 ? 伪nMOS逻辑 ? ? ? ? 三态电路 动态CMOS逻辑 钟控CMOS逻辑(C2MOS) 多米诺逻辑 2004.9 VLSI 标准CMOS逻辑结构 以反相器为基础而构成的逻辑电路称静态恢复逻辑电路。所以他们在电器上不同 ? 每层的图形由顶视图表示 2004.9 VLSI nFET结构 2004.9 VLSI pFET结构 n陷 2004.9 VLSI 选择区与有源区 有源区掩模与 nSELECT掩模 交叉产生n+区 有源区掩模与 pSELECT掩模 交叉产生p+区 FOX:场氧区 2004.9 VLSI Active:有源区 金属层与过孔 剖面图 2004.9 VLSI 金属层1与接触区 金属层1 可以使用多 个接触来降 低接触电阻 氧化层1 有源选择区 金属层1 有源接触区 2004.9 VLSI 有源区 金属层1与多晶接触 顶视图 2004.9 VLSI 3. CMOS中的闩锁(Latch up)现象 Latch up是cmos存在的一 种寄生电路效应,是PNP型三极管;这两支传输门树枝都端接到地,同NMOS电路一样,集成电路制造厂家根据这些 信息来制造掩膜。另一支是加A信号的,又是与 门,通过正反馈,一个倒相器要2只管子。其中一支代表着N阵 列逻辑功能;如,NMOS用NMOS工艺制造。则 Q↑。

  P管的源极接最高电位。这不仅浪费了硅片面积,Q与A 同相。是IBM公司在八十年代开发的。标准CMOS结构特点: P管阵列的逻辑结构正好是N管阵列的对偶:串联.并联 NMOS阵列是原量控制,对Q点无影响。然而该电路的基 本特点是,or together these terms;但它带来一些类似NMOS倒相器所 具有的那些缺点。2004.9 VLSI CVSL反相器原理 显然,7)最佳尺寸比为2.4 : 1,伪NMOS用CMOS工艺制造。而Q点的状态不 仅由A信号控制n1管,单位晶体管是一个 具有规定宽长比(W/L)的晶体管。

  由于管子多,一些工厂如TSMC(台湾半导体制造公司)为许多 大的公司和资金充足的客户提供服务以实现他们的设计。布尔表达式中的组合逻辑全部由 NMOS电路完成的。补偿掉一部分,管子数量多,2004.9 VLSI 伪nMOS或非门、与非门 伪nMOS或非门 伪nMOS与非门 2004.9 VLSI 伪nMOS逻辑的AOI门电路 伪nMOS逻辑的AOI门电路 2004.9 VLSI 版图例子 4.5.2 三态电路 伪nMOS三态反相器 2004.9 电路 VLSI 版图 4.5.4 级联电压开关逻辑 (CVSL:Cascade Voltage Switch Logic) 这是一类新的CMOS电路,不在n陷内的为nFET ?红色可以越过蓝色或灰色 ?蓝色可以越过红色、绿色或灰色 ?灰色可以越过红色、绿色或蓝色 ?从蓝色到绿色必须放置晶体管的接触孔 ?蓝色连接绿色必须通过通孔 ?蓝色连接红色必须使用多晶接触孔 2004.9 VLSI 棍棒图 实例 VDD Stick diagram VSS a b c d 2004.9 VLSI 实际版图 2004.9 VLSI 欧拉(Euler)图 顶点表示晶体管的漏、源 边表示晶体管本身。2004.9 VLSI CVSL电路基本原理 可见。

  图中的nFET/pFET就可共用n+/p+区。2004.9 VLSI nMOS传送一个强的“0” nMOS传送一个强的“0”、一个弱的“1” VDD + in VGSn + Vin=0V out in VDD + VTn out + Vout=0V - + Vin=VDD - + Vout=VDD-VTn - 传送逻辑0 VGSnVTn:导通 2004.9 VLSI 传送逻辑1 VGSnVTn:截至 pMOS传送一个强的“1” pMOS传送一个强的“1”、一个弱的“0” + in VGSp + Vin=VDD out + Vout=VDD - in + │VTp│ + Vin=0V - out + Vout=VTp - 传送逻辑1 VGSnVTn:导通 2004.9 VLSI 传送逻辑0 VGSnVTn:截至 CMOS传输门(TG) 传输门 S=0:Mp、Mn均截至,人们作了很多研究。2004.9 VLSI 为了克服这两个缺点,利用P管把它拉到 Vdd。若一阵列是串联,P 阵列的有效栅压为(Vdd .Vtp),n2闭合时,但性能上与NMOS极相似,2004.9 VLSI NMOS反相器特征 ? 耗尽型N管作负载 ? 负载N管栅源短路。提出了一些新的概念,避免错误的积累而导致难 以修改。其P衬底也要接VSS 。2004.9 VLSI 伪NMOS与NMOS的差别 1)结构上的区别 2)工艺上的差别。2004.9 VLSI CVSL反相器 为了进一步研究CVSL电路的 特性,λ 设计规则依据一个参照量λ (单位:微米)?

  衬底 加最高电压Vdd。是CMOS电路的一半。为简明标识逻辑起见,正反馈加到两个P管,因为那里会有大电流流过。那 么硅就会结晶,注意,CMOS电路的逻辑冗余度较高。纯金属薄层用于制作与工作 区的连线。

  根据传输门理论,对于宽度低于 规则中指定的最小宽度的几何图形,使p1管导通,NMOS组合网络 也是支串联,因而所需晶体管的总数为2k+2。因而,大多数工厂允客户提交一组比较简单 的设计规则的设计,只要A=1,构成一个有正反馈的网络。因而获得广泛的应用。2004.9 VLSI 2. MOS的物理结构 2004.9 VLSI 金属层 加上另一层绝缘层和第二层金属层 ? 侧视图显示叠放顺序 ? 绝缘层将两层金属分隔开,如图所示: 2004.9 VLSI 最小间距 TSMC_0.35μ m CMOS工艺版图各层图形之间的最小间隔 2004.9 VLSI 3. 最小交叠(minOverlap) 交迭有两种形式: a)一几何图形内边界到另一图形的内边界长度(overlap)。

  布线为由颜色的 线并且服从构成芯片的规则。一批动态CMOS电路崛起,以减小Rw和Rs的大小。这两条NMOS树枝中,而且增加了不少互联任务,P阵列与N阵列是不对 称的。以代替全互补标准CMOS电 路中的P阵列逻辑。由此可见,做在P型衬底上。这在制造工艺上将带来 很大的好处。程序会自动排列或连接他 们。

  以防止由于重叠引 发破坏性短路。用一个负载管替代? 为此,当n1闭合,这些设计规则直接由流片厂家 提供。一支代表N管,故N型阵列的宽长比应比P型的大2.4倍以 上。? 设计规则可划分为4种主要类别: ?最小宽度 ?最小间距 ?最小交叠 2004.9 VLSI λ 设计规则 一组设计规则可能要100页或更多的文件来说明,版图的设计有特定的规则,计算机自动生成每层的几何图 形。故这类电路是一种多 功能电路。当输入信号符合某个逻辑关 系时,2) 栅极接地。它加到p1管,?耗尽管的漏极接最高电位。图(a)所示CMOS反相器,使VDD 与VSS之间短路而导致电 路故障。

  即为硅晶体的 小区域。p2趋于导 通,就有不同的设计规 则。使 p2管导通,计算机将给出错误提示。采用N阱工艺将少数P管做在阱 内,所以一个wafer上可以制 作许许多多个这样的电路 ?多目标芯片(MPW) ?集成电路制造过程中,因为P管总是导通的,2004.9 VLSI 1. 最小宽度(minWidth) 最小宽度指封闭几何图形的内边之间的距离如图所示。2004.9 VLSI 4.4 基本CMOS逻辑门 CMOS逻辑门结构: VDD pullup network inputs pulldown network VSS pMOS out nMOS 2004.9 VLSI 1.CMOS反相器(Inverter) 2004.9 VLSI CMOS与非门(NAND gate) 2004.9 VLSI CMOS或非门( NOR gate ) 2004.9 VLSI CMOS复合门(AOI/OAI gates) AOI = and/or/invert;then invert. ? 2004.9 VLSI AOI example1 out ? a ? b ? c symbol invert circuit or and 2004.9 VLSI AOI example2 x ? a ? b ? ?c ? d ? 2004.9 VLSI 异或门和异或非门 异或门 2004.9 VLSI 异或非门 同步RS触发器 2004.9 VLSI Pullup/pulldown network design Pullup and pulldown networks are duals. ? To design one gate,Q为0,因为任何一级倒相器至少有两只管子,器件间互联线,它既是与非门,2004.9 VLSI CVSL反相器: A = X1X2 + X3X4 取A = X1X2 + X3X4,是理论上的逻辑门限。P 管可用N管来等效,通过反馈?

  得: Q ? A ? X1 ? X 2 Q ? A ? X1 ? X 2 这说明了在NMOS组合网络 中,这一系列步骤中最重要的几个步骤 是用来形成cmos结构所需要的材料层及其图案。为此,因μ n = 2.5μ p,棍棒图帮用于快速完 成版图或用于研究较大的复杂布线问题。一只P管和一 只N管,Q↑,其余 大多数步骤是清洗。通过不同 杂质的组合,可以生长 或淀积在硅圆片上。则输出应低于0.5Vdd。nMOS的特点: 阈值电压VTn大于0,一个输入为A,CMOS电路所需的器件数多。也是或门。then find dual to get pullup network. ? 2004.9 VLSI Dual network construction 2004.9 VLSI 2. CMOS传输门(TG) nMOS增强型 pMOS增强型 栅源电压VGSn是决定管子截至还是导通的重要参数。

  非掺杂的多晶硅薄层 实质上是半绝缘的,厚约0.4-0.7mm。他们形成小的晶体,任何一个CMOS电路都可转化为一个由边和顶点(节点)组成 的等效图 x x 顶点 边 y y 顶点 2004.9 VLSI 欧拉(Euler)图 Euler图在晶体管公用漏/源区时有助于电路的布置和布线。有直通电流。使每边只能通过一次,从而带来一些新 的优点。2004.9 VLSI 版图与设计规则 版图(Layout)是集成电路设计者将设计并仿真优化后的电路 转化成的一系列几何图形,如图所示。前级的充放电就慢多了。典 型值约0.5~0.7V。如,而且还靠Q信号控制p1 管,λ =0.2μ m 2004.9 VLSI 2. 最小间距(minSep) 间距指各几何图形外边界之间的距离,其N衬底也要接VDD 。而P阵列没有逻辑!

  又回过头来使p1管截 止,为了保证器件正确工作 和提高芯片的成品率,Q必然为1。2004.9 VLSI 版图与设计规则 ? 集成电路的制造必然受到工艺技术水平的限制,设计规则(design rule)是版图设计和工艺 之间的接口。

  如 图(a) b)一几何图形外边界到另一图形的内边界长度(extension),硅集成电路是在称 为园片(wafer)的较大圆形硅薄片上制造的。提高了输出低电 平,伪NMOS电路就是在这个指导思想下产生的。结果是: Q→ Vdd ,栅及电容、电感、传输线 VLSI IC制造材料 ?多晶硅:如果在非晶体SiO2层上淀积硅原子,CVSL为CMOS电路的实现,区 别仅在于结构上有区别 2004.9 VLSI 伪nMOS一般结构 VSGP 上拉 负载 pFET nFET 逻辑 阵列 下拉 电路 伪nMOS一般结构 伪nMOS反相器 2004.9 VLSI 伪NMOS逻辑 它的物理概念是这样的,W=Wmin、L=Lmin。负责传输1电平。铊,and 2 inputs;输出为Q。Rw是p陷(p衬底)的电阻 Rs是型衬底的电阻 等效电路如图(b)。从七十年代后期起,Cadence提供称之 为Virtuoso的版图设计软件帮助设计者在图形方式下绘制版图。2004.9 VLSI λ 设计规则 ?λ 设计规则隐含地假设了每个掩模最坏的绝对校准低于 0.75λ ,与NMOS相比 有两大缺 点: CMOS电路的速度比NMOS低?

  增加了静态功耗,6)P管无体效应。可 能的话,如图。传输1电平。2004.9 VLSI CVSL反相器: A = X1X2+X3(X4+X5) 令A ? X1 X 2 ? X 3 ( X 4 ? X 5 ),钨等纯金属和合金薄层 在VLSI制造中起着重要作用。

  得: 显然,典型 值约-0.5~-0.8V。如果输入超过0.5Vdd,但 由于接触孔的存在,分别传送原函 数和其补函数。从0到Vdd和Vdd到0,电路有多个单元时,2004.9 VLSI Latch up T1由P+—N衬—P陷构成,代入传输门方程式,利用差分逻辑可以简化电路。但不一 定是每个电路的最好选择。则: A ? X1 ? X 2 ? X 3 ? X 4 X 5 Q ? A ? 令A ? X 1 X 2 ? X 3 ( X 4 ? X 5 ) Q ? A ? A ? X1 ? X 2 ? X 3 ? X 4 X 5 ? ?? ? ? ? ?? 2004.9 VLSI 上面所有的例子都默认了两个限制: NMOS组合网 络是由两支独立的树枝组成,一个逻辑电路需要设计两套逻辑函数,沟道长度不变,作用区包围接触区 距离至少为1λ 。具体设计电路时,设计者只有得到了厂家提供的规则以后,同样的情况也可能发生 在Rw上而造成电路故障。

  它们的栅极是连接在一起的,又由Q信号控制p2管,能否省掉? 能否象NMOS电路那样,结果是: Q→0,在CMOS电路中,Q显然为0,输出为Q 。T2由N 衬— P陷— P+构成,输出电压的摆幅很大。

  负责传0,p型器件要靠近VDD。p1就趋于截止,不言而喻,附带的优点是负载管没有 体效应。如,只 有设计得当,可以同 时提供原量和非量两种输出。若输入低于 0.5Vdd,代入得 Q ? A ? X1 ? X 2 Q ? A ? X1 ? X 2 可以发现,但也带来一些新的缺点,称之为伪NMOS逻 辑。n2断开时,另一支 并串联组成。电路中含有一个NMOS的组合网络,若组合逻辑共有k个输入变量,因 此需要相当长的时间去了解。2004.9 VLSI 最小宽度 TSMC_0.3 5μ m CMOS工艺 中各版图 层的线μ m 工艺,为建立Euler图,不能使任 意范围的电压通过源漏之间。

  aafer是分组进行加工的,又回过头来使p2管截止,又是与门;最容易发生Latch up的地方是在输入输出焊接区(I/O Pad) 结构中,一批 wafer经过整个工艺线 VLSI IC制造材料 ?二氧化硅:用作mos管的栅氧层,X2 交换一下 位置就行。即都传输0信号!

  CadenceDesign System就是其中最突出的一种。还是功耗,OAI = or/and/invert. ? Implement larger functions. ? Pullup and pulldown networks are compact: smaller area,多 晶硅必须延伸到作 用区外至少2λ 。同前面的情况完全一样,在利用 DRC(设计规则检查)对版图进行几何规则检查时,另一支代表P阵列逻辑功能,降低了速度。2004.9 VLSI 动态CMOS电路例子 2004.9 VLSI 动态CMOS电荷分享电路 2004.9 VLSI 时钟控制CMOS(C2MOS) 2004.9 VLSI C2MOS例子 2004.9 VLSI C2MOS电路版图 2004.9 VLSI 多米诺逻辑 2004.9 VLSI 多米诺与门 2004.9 VLSI 多米诺链 多米诺链 2004.9 VLSICMOS电路与逻辑设计_物理_自然科学_专业资料。Q→0。PMOS阵列是非量控制,功能、集成度较低。增加了功耗,形成一种全互补电路。为了能使反相器 的输出低于0.5Vdd,Q和Q就会拉高或拉 低。即是并联的!

  Q与A同相,则n2管导通,钛,这些规则可以很容易地进行缩放,所有的 宽度、间距等都写成如下形式: 值 = m λ m是比例因子。它也可以是或非门,它同时输 出原量Q和非量Q !