1、第四章 CMOS电路与逻辑设计l MOS晶体管l MOS的物理结构l CMOS版图与设计规则l 基本 CMOS逻辑门l 基本门版图设计l 其他 CMOS逻辑结构4.1 MOS的物理结构l IC制造材料l MOS的物理结构l 串联 nMOS管硅片图形l 并联 MOS管图形1. IC制造材料集成电路制造所应用到的材料分类分 类 材料 电导 率导 体 铝 、金、 钨 、 铜 等 105 Scm-1半 导 体 硅、 锗 、砷化 镓 、磷化 铟 等 10-2210-14 Scm-1绝缘 体 SiO2、 SiON、 Si3N4等 10-9102 Scm-1IC制造材料 硅l硅是集成电路制造的基础材料。硅集
2、成电路是在称为园片 (wafer)的 较大圆形硅薄片上制造的。 Wafer的直径一般 100-300mm， 厚约 0.4-0.7mm。 一个规模较大的硅集成电路每边约 10mm， 所以一个 wafer上可以制作许许多多个这样的电路l多目标芯片 (MPW)l集成电路制造过程中， wafer从抛光的裸表面开始需要几千个步骤，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。其余大多数步骤是清洗。 aafer是分组进行加工的，一批wafer经过整个工艺线需要几周的时间。IC制造材料金属材料：铝，铬，钛，钼，铊，钨等纯金属和合金薄层在 VLSI制造中起着重要作用，纯金属薄层
3、用于制作与工作区的连线，器件间互联线，栅及电容、电感、传输线的电极等。二氧化硅：用作 mos管的栅氧层，是一种很好的电绝缘材料，能很好的附着在大多数材料上，可以生长或淀积在硅圆片上。IC制造材料l多晶硅： 如果在非晶体 SiO2层上淀积硅原子，那么硅就会结晶，但却找不到与之对应的可以参照的典型晶体结构。他们形成小的晶体，即为硅晶体的小区域。这样的材料称为多晶硅。l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。非掺杂的多晶硅薄层实质上是半绝缘的，电阻率为 300 cm 。 通过不同杂质的组合，多晶硅的电阻率可被控制在 5000.005 cm 多晶硅被广泛用于电子工业。在 MOS及双极器件中，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。2. MOS的物理结构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，所以他们在电器上不同 每层的图形由顶视图表示nFET结构pFET结构n陷
