Reguly projektowania w programie Microwind.

        Zapoznajmy się na początek z regułami projektowania stosowanymi w programie. Zawarte są tutaj pewne szczegóły związane z poszczególnymi technologiami, wartości liczbowe dla technologii CMOS oraz parametry pozwalające na symulację analogową.

        Wykaz używanych w technologii CMOS warstw został przedstawiony poniżej. Ostatni kod dotyczy poziomu, który wprowadza proces BiCMOS zwanego Base-P reprezentującego bazę P+ tranzystora NPN (pozostałe poziomy są identyczne z poziomami technologii CMOS):

Kod Nazwa Kolor
 M2 Metal 2 Granatowy
VI Via Biały przekreślony
ME Metal 1 Niebieski 
PO Polikrzem Czerwony
CO Kontakt Biały
DN  Dyfuzja N+ Zielony
DP Dyfuzja P+ Brązowy 
NW Wyspa N- Brązowy kropkowany 
PA Pasywacja Biały kreskowany
BP Baza P Czerwony kratkowany

Tabela 1. Wykaz warstw wykorzystywanych w technologii CMOS  i BiCMOS.

Rys. 1. Oznaczenia graficzne warstw na palecie programu Microwind.

        W programie istnieje możliwość wyboru kilku technologii, w których wykonuje się projekt. Parametry technologiczne znajdują się w plikach z rozszerzeniem .RUL. W programie PROF i 3D domyślnym plikiem jest ES208.RUL, który odpowiada technologii wykonywanej przez fabrykę ES2, CMOS z dwoma poziomami metalizacji, o długości kanału 0.8 mm. W programie Microwind technologię wybieramy poprzez wybór z menu głównego File->Select Foundry a następnie wskazanie jednej z dostępnych na liście technologii. Poniżej przedstawione są przykładowe reguły projektowania, dokładne wartości liczbowe znaleźć można w plikach technologicznych.

Wyspa N-

Rys. 2. Reguły projektowania dla wyspy N-.

R101    Minimalny rozmiar: 12 l
R102    Między dwiema wyspami: 12 l

Dyfuzja

Rys. 3. Reguły projektowania dla dyfuzji.

R201    Minimalna szerokość dyfuzji: 4 l
R202    Między dwiema dyfuzjami: 4 l
R203    Odstęp wyspy N- od dyfuzji P+ :  6 l
R204    Między dyfuzją a wyspą: 6 l

Polikrzem

Rys. 4. Reguły projektowania dla polikrzemu.

R301    Szerokość polikrzemu: 2 l
R302    Szerokość bramki z polikrzemu na dyfuzji N+ : 2 l
R303    Szerokość bramki z polikrzemu na dyfuzji P+ : 2 l
R304    Między dwiema ścieżkami z polikrzemu : 3 l
R305    Między polikrzemem a dyfuzją: 2 l
R306    Szerokość dyfuzji za bramką z polikrzemu: 4 l
R307    Wystawanie polikrzemu poza dyfuzję: 2 l

Kontakt

Rys. 5. Reguły projektowania dla kontaktów.

R401    Minimalna szerokość i długość: 2 l
R402    Między dwoma kontaktami: 3 l
R403    Wystawanie metalu wokół kontaktu: 2 l
R404    Wystawanie polikrzemu wokół kontaktu: 2 l
R405    Wystawanie dyfuzji wokół kontaktu: 2 l

Metal 1

Rys. 6. Reguły projektowania dla metalu 1.

R501    Minimalna szerokość: 3 l
R502    Minimalna odległość między dwiema ścieżkami: 3 l

Via (przelotka)

Rys. 7. Reguły projektowania dla via (przelotki).

R601    Minimalna szerokość: 3 l
R602    Minimalna odległość między dwoma Via: 3 l
R603    Minimalna odległość między Via a kontaktem: 3 l
R604    Wystawanie metalu2 wokół Via: 2 l

Metal 2

Rys. 8. Reguły projektowania dla metalu 2.

R701    Minimalna szerokość: 5 l
R702    Minimalna odległość między dwiema ścieżkami: 5 l

Pad

Rys. 9. Reguły projektowania dla padu.

Uwaga: standardowa szerokość padu wynosi 100 x 100 mm. W przeciwieństwie do innych reguł projektowych, szerokość padu wyrażona w l zależeć będzie mocno od zastosowanej technologii. Poniższy przykład dotyczy technologii 1.0 mm, z l=0.5 mm.

R801    Szerokość padu: 200 l
R802    Między dwoma padami (100mm): 200 l
R803    Odległość między otwarciem pasywacji i krawędzi padu: 15 l
R804    Odległość między padem a następnym obszarem aktywnym: 50 l

Pojemności pasożytnicze

        Każda nakładana warstwa jest oddzielona izolatorem w postaci grubej warstwy dwutlenku krzemu SiO2, w wyniku czego tworzą się pojemności pasożytnicze. Są to pojemności rzędu aF/ mm2 (atto = 10-18). Warstwy polikrzemu i obu metalizacji również tworzą pojemności pasożytnicze. Warstwy dyfuzji tworzą z kolei pojemności złączowe (N+/P, P+/N). Przykładowy wykaz pojemności jakie są brane pod uwagę przy symulacji układu przy użyciu programu Microwind podane są poniżej w [aF/mm2]:

Metal1 na grubym tlenku: 28
Metal1 na polikrzemie:    50
Metal2 na grubym tlenku:  20
Metal2 na polikrzemie: 25
Metal2 na metal1: 45
Polikrzem na polikrzemie: 25
Diffn w p-well: 420
Diffn w n-well: 350
Bramka polikrzemowa: 150
Polikrzem na grubym tlenku: 60
Pojemność boku Diffp: 260 (aF/mm)
Pojemność boku Diffn: 310 (aF/mm)