Integrerad kretslayout

Layoutvy av en enkel CMOS operationsförstärkare

Integrerad kretslayout , även känd IC-layout , IC-masklayout eller maskdesign , är representationen av en integrerad krets i termer av plana geometriska former som motsvarar mönstren av metall- , oxid- eller halvledarskikt som utgör komponenterna i integrerad krets. Ursprungligen kallades den övergripande processen tapeout eftersom historiskt tidiga IC:er använde grafisk svart crepe-tejp på mylarmedia för fotoavbildning (trodde felaktigt [ för att referera till magnetisk data - fotoprocessen föregick kraftigt magnetiska medier ).

När man använder en standardprocess – där interaktionen mellan de många kemiska, termiska och fotografiska variablerna är känd och noggrant kontrollerad – beror beteendet hos den slutliga integrerade kretsen till stor del på positionerna och sammankopplingarna av de geometriska formerna. Med hjälp av ett datorstödt layoutverktyg placerar och ansluter layoutingenjören – eller layoutteknikern – alla komponenter som utgör chippet så att de uppfyller vissa kriterier – vanligtvis: prestanda, storlek, densitet och tillverkningsbarhet. Denna praxis är ofta uppdelad mellan två primära layoutdiscipliner: analog och digital.

Den genererade layouten måste klara en serie kontroller i en process som kallas fysisk verifiering. De vanligaste kontrollerna i denna verifieringsprocessen är

• designregelkontroll (DRC) ,
• layout kontra schematisk (LVS) ,
• parasitisk extraktion ,
• antennregelkontroll , och
• elektrisk regelkontroll (ERC) .

När all verifiering är klar, tillämpas layoutefterbearbetning där data också översätts till ett industristandardformat, typiskt GDSII , och skickas till ett halvledargjuteri . Milstolpefullbordandet av layoutprocessen för att skicka dessa data till gjuteriet kallas nu i vardagsspråk " tapeout ". Gjuteriet omvandlar data till maskdata och använder dem för att generera fotomasker som används i en fotolitografisk process för tillverkning av halvledarenheter .

I de tidigare, enklare dagarna med IC-design, gjordes layouten för hand med ogenomskinliga tejper och filmer, en utveckling som härrörde från tidiga dagar med design av tryckta kretskort (PCB) - tape-out .

Modern IC-layout görs med hjälp av IC-layoutredigeringsprogramvara , oftast automatiskt med hjälp av EDA-verktyg , inklusive plats- och ruttverktyg eller schematiskt drivna layoutverktyg . Vanligtvis involverar detta ett bibliotek av standardceller .

Den manuella operationen att välja och placera de geometriska formerna är informellt känd som " polygontryckning ".

Se även

• Sammankopplingar (integrerade kretsar)
• Fysisk design (elektronik)
• Tryckt kretskort
• Integrerad kretsdesign
• Planritning (mikroelektronik)

Vidare läsning

•   Clein, D. (2000). CMOS IC-layout . Newnes. ISBN 0-7506-7194-7
•   Hastings, A. (2005). Konsten att analog layout . Prentice Hall. ISBN 0-13-146410-8
•    Lienig, J., Scheible, J. (2020). Grunderna i layoutdesign för elektroniska kretsar . Springer. doi : 10.1007/978-3-030-39284-0 . ISBN 978-3-030-39284-0 . S2CID 215840278 . {{ citera bok }} : CS1 underhåll: flera namn: lista över författare ( länk )
•   Saint, Ch. och J. (2002). Grunderna för IC-layout . McGraw-Hill. ISBN 0-07-138625-4