Integriertes Schaltungslayout - Integrated circuit layout

Layoutansicht eines einfachen CMOS-Operationsverstärkers

Integriertes Schaltungslayout , auch bekanntes IC-Layout , IC-Maskenlayout oder Maskendesign , ist die Darstellung einer integrierten Schaltung in Form von planaren geometrischen Formen, die den Mustern von Metall- , Oxid- oder Halbleiterschichten entsprechen , aus denen die Komponenten der bestehen Integrierter Schaltkreis. Ursprünglich wurde der Gesamtprozess als Tapeout bezeichnet, da historisch frühe ICs grafisches schwarzes Kreppband auf Mylar-Medien für die Fotobildgebung verwendeten (fälschlicherweise wurde angenommen, dass es sich um magnetische Daten handelt - der Fotoprozess war weit älter als magnetische Medien).

Bei Verwendung eines Standardprozesses, bei dem die Wechselwirkung der vielen chemischen, thermischen und fotografischen Variablen bekannt ist und sorgfältig gesteuert wird, hängt das Verhalten der endgültigen integrierten Schaltung weitgehend von den Positionen und Verbindungen der geometrischen Formen ab. Mithilfe eines computergestützten Layout-Tools platziert und verbindet der Layout-Ingenieur oder Layout-Techniker alle Komponenten, aus denen der Chip besteht, so, dass sie bestimmte Kriterien erfüllen - normalerweise: Leistung, Größe, Dichte und Herstellbarkeit. Diese Praxis wird häufig in zwei Hauptlayoutdisziplinen unterteilt: Analog und Digital.

Das generierte Layout muss eine Reihe von Prüfungen in einem Prozess bestehen, der als physische Überprüfung bezeichnet wird. Die häufigsten Überprüfungen in diesem Überprüfungsprozess sind

Wenn alle Überprüfungen abgeschlossen sind, wird die Layout-Nachbearbeitung angewendet, wobei die Daten auch in ein Industriestandardformat, typischerweise GDSII , übersetzt und an eine Halbleitergießerei gesendet werden . Der Meilenstein des Layoutprozesses zum Senden dieser Daten an die Gießerei wird jetzt umgangssprachlich als " Tapeout " bezeichnet. Die Gießerei wandelt die Daten in Maskendaten um und erzeugt daraus die Fotomasken, die in einem photolithografischen Prozess zur Herstellung von Halbleiterbauelementen verwendet werden .

In den früheren, einfacheren Tagen des IC-Designs wurde das Layout von Hand mit undurchsichtigen Bändern und Filmen erstellt, eine Entwicklung, die aus den frühen Tagen des Designs von Leiterplatten (PCB) abgeleitet wurde - Tape-Out .

Das moderne IC-Layout wird mit Hilfe der IC-Layout-Editor- Software erstellt, meist automatisch mithilfe von EDA-Tools , einschließlich Platzierungs- und Routen- Tools oder schematisch gesteuerten Layout- Tools. Typischerweise beinhaltet dies eine Bibliothek von Standardzellen .

Das manuelle Auswählen und Positionieren der geometrischen Formen wird informell als " Polygonschieben " bezeichnet.

Siehe auch

Verweise

Weiterführende Literatur