Генератор, задающий 16-битную последовательность

1. Дипломная работа

Национальный исследовательский Институт «Московский
Энергетический Институт»
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
ТЕМА: «ГЕНЕРАТОР, ЗАДАЮЩИЙ 16-БИТНУЮ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
Студент гр.Э-05-12 Сипарова Анна Павловна
Научный руководитель: ст.пр. Ануфриев Ю.В.
2016 год

2. Техническое задание:

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ:
Спроектировать ИС: генератор, задающий 16-битную
последовательность в базисе ТТЛ с щелевой изоляцией с
технологической нормой 1,5 мкм, со следующими параметрами слоев:
№
1
2
3
Функции слоя
Подложка
Скрытый слой
Эпитаксиальный
слой
4
Разделительные
области
5
Глубокий
коллектор
6
База пассивная
7
База активная
8
Эмиттер
9
Защитный/изолиру
ющий слой
10 Металлизация
Тип
проводим
ости
Толщина,
мкм
p
n+
n
300 ± 30
0.4 ± 0.3
1.7 ± 0.3
Удельное
сопротивление
ρS Ом/кв (или ρ
Ом см)
(10 ± 3)
50 ± 12
(3 ± 1)
p+
2.5 ± 0.4
25 ± 5
n+
2.3 ± 0.4
30 ± 6
p+
p
n++
 
1.0
0.6
0.3
0.6
200± 40
2000 ± 500
50 ± 10
 
 
0.7 ± 0.1
±
±
±
±
0.2
0.15
0.1
0.1
 

3. Краткое содержание:

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ:
Разработка логической структуры
Технологическое проектирование
Физико-топологическое проектирование
Проектирование электрической схемы и топологии
базовой ячейки

4. Разработка логической структуры устройства

РАЗРАБОТКА ЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ
УСТРОЙСТВА

5.

6. Технологическое проектирование

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
разработка
технологического
маршрута изготовления
транзистора
расчёт режимов
технологических операций
расчёт параметров
получаемой структуры

7. Разработка технологического маршрута изготовления транзистора

Создание скрытого коллекторного слоя
Создание изолирующих областей
Создание глубокого коллектора
Создание пассивной базы
Создание активной базы
Создание эмиттера
Создание металлизации

8. расчёт режимов технологических операций

РАСЧЁТ РЕЖИМОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ОПЕРАЦИЙ
Q = 2Ns
D ×t
p
количество атомов примеси, поступившее из полуограниченного
источника за время t
æ hслоя
ö
r s = ç q × ò m (N) × N(x) dx ÷
ç
÷
0
è
ø
-1
Удельное
сопротивление
æ
Q
W = 4 × D × t × ln çç
è p × D ×t × N
ö
÷÷
ø
æ
Q
x2 ö
N ( x, t ) =
× exp ç ÷
4
×
D
×
t
p × D×t
è
ø
tЗаг
p æ QГлуб .кол. ö
= ×ç
÷
D çè 2 × Ns Глуб .кол. ÷ø
распределение примеси, по функции Гаусса
2
Время загонки

9. Эффективное распределение легирующей примеси в структуре

10. Расчет конструктивно технологических ограничений

рис. 1 структура и размеры транзистора

11. Физико-топологическое проектирование

ФИЗИКО-ТОПОЛОГИЧЕСКОЕ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Моделирование с пакете ISE T-Cad
Теоретический расчет
Экстрагирование
н ие
е
н
в
а
ср

12. Теоретический расчет

Обозначение Описание
Ток насыщения, А
IS
Обратный ток эмиттерного
ISE
перехода, А
Обратный ток коллекторного перехода, А
ISC
Ток началана
спада
зависимости
BF от тока
коллектора,
IKF
Уравнения, связывающие
напряжения
электродах
транзистора
и токи
через них,А с параметрами
Ток начала спада зависимости BF от тока эмиттера, А
IKR
модели Гуммеля-Пуна
Максимальный
коэффициент
усиления
тока
в
BF
нормальном режиме
Максимальный
коэффициент
усиления
тока
в
BR
инверсном режиме
Напряжение
VAF
Ube
Ube Эрли в нормальном
Ubc режиме, В
Ubc
Напряжение
Эрли
в
инверсном
режиме,
В
IS VAR
IS
NF × t
NE × t
N × t
NC × t
Ib =
× eRC - 1 ISE
× e сопротивление
- 1
- 1 Ом
ISC × e
- 1
Объемное
eколлектора,
F RE
R эмиттера, Ом
Объемное
сопротивление
Объемное сопротивление базы, Ом
RB
Минимальное сопротивление базы, Ом
RBM
Время переноса заряда в нормальном режиме, с
TF
Время
переноса заряда
Ubc
Ubcв инверсном режиме, сUbc
TR Ube
NF t
пф
NC × t
IS CJE
IS
NR t
t
Емкость
эмиттерногоNR
перехода,
Ic =
× e
-e
× e
- 1 - ISC × e
- 1
-коллекторного
Емкость
перехода,
пф
CJC
qb
R
коллектор-подложка,
пф
Емкость
CJS
Коэффициент неидеальности эмиттерного перехода
NE
Коэффициент неидеальности коллекторного перехода
NC
Коэффициент неидеальности эмиттерного перехода
NF
Коэффициент неидеальности коллекторного перехода
NR
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

13. Структура транзистора смоделированная программе T-CAD

СТРУКТУРА ТРАНЗИСТОРА
СМОДЕЛИРОВАННАЯ ПРОГРАММЕ T-CAD

14. Разработка электрической схемы базового элемента.

РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
БАЗОВОГО ЭЛЕМЕНТА.

15. Разработка топологии базового логического элемента

16. Разработка топологии базового логического элемента

РАЗРАБОТКА ТОПОЛОГИИ
БАЗОВОГО ЛОГИЧЕСКОГО
ЭЛЕМЕНТА

17.

18. Спасибо за внимание !!!

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !!!
27.06.2016, Москва