Bab 7 – Penyelakuan dan Bentangan Litar Bersepadu

x

TUJUAN:

• Untuk memberikan saiz-saiz fizikal peranti-peranti MOS pada peranti yang digunakan dari segi panjang dan lebar.
• Setiap komponen dalam litar bersepadu diwakilkan dalam setiap 2 dimensi.

TAKRIFAN BENTANGAN:

Bentangan - corak-corak lukisan yang menunjukkan:

• Trek-trek perlogaman
• Kedudukan resapan N @ P 
• Polisilikon diatas wafer.

Dihasilkan dengan :

• Bantuan perisian komputer
• Dengan tangan

FUNGSI:

• Menentukan lapisan bilangan penyambungan dan pelan lantai-penyusunan lapisan di atas wafer.
• Untuk menghasilkan bentangan,corak pada topeng perlu disediakan mengikut aturan yang tertentu.

ATURAN-ATURAN REKABENTUK:

-Hukum mengenai dimensi sesuatu ciri yang sah dipraktikan dalam reka bentuk litar bersepadu.

-Perlu dalam penghasilan topeng-topeng dan ia menyediakan komunikasi diantara jurutera proses dan perekabentuk litar.

-Untuk mendapatkan litar dengan keboleharapan kendalian yang paling baik dalam saiz yang terkecil tanpa menjejaskan keboleharapan litar.

-Hukum-hukum rekabentuk ini:

• Lebar
• Pisahan
• Tambahan
• Tindihan

Terdapat 2 jenis aturan iaitu:

• Aturan Rekabentuk Am
• Aturan berdasarkan geometri ( landar @ micron)

Aturan Am Rekabentuk:

• Susunan bentangan dalam kawasan serpih yang kecil.
• Elakkan pembentukkan simpang-simpang di kawasan yang luas supaya ia jauh daripada arus bocor.
• Jumlah laluan saling hubungan yang bersilang mestilah dikurangkan.
• Pad-pad sentuhan mesti diletakkan di persisian serpih supaya tidak bersilang.

Aturan Geometri:

Micron dan landar

2 kategori takrifan iaitu:

• Jika pertindihan diantara kedua-dua fitor boleh menyebabkan bencana seperti litar pintas, maka corak mestilah diasingkan sekurang-kurangnya 2 landar ( 1λ = 2.5 um ) .
• Jika pertindihan dibenarkan tetapi boleh dielakkan maka corak-corak mestilah diasingkan oleh jarak 1 landar.

 Rasionalnya, dekat sangat shot akan menyebabkan:

• Arus bocor
• Perisian computer & kertas bentangan - ralat.

KENDALIAN NMOS SEBAGAI SUIS:

NMOS SUIS TERBUKA:

• Get kawalan (input) pada nilai logic rendah (0)
• Tiada arus mengalir antara punca----salir
• Tiada pengaliran electron antara punca----salir
• (Tiada susutan voltan) 

NMOS SUIS TERTUTUP:

• Get kawalan (input) pada nilai logic tinggi (1)
• Arus mengalir antara punca----salir 
• Ada pengaliran electron antara punca----salir
• (Terdapat susut voltan( pada keluaran)- sifat suis terhasil kurang baik.)

KENDALIAN PMOS SEBAGAI SUIS

NMOS SUIS TERTUTUP:

• Get kawalan (input) pada nilai logic rendah (0)

NMOS SUIS TERBUKA:

• Get kawalan (input) pada nilai logic tinggi (1)

CMOS penyongsang ( INVERTER )

SIMBOL:

 

RAJAH LIDI:

KENDALIAN:

ARAS LOGIK MASUKAN 1

• Transistor NMOS tertutup, PMOS terbuka.
• NMOS = Transistor tarik bawah ( pull down transistor ).
• Aras logic keluaran ditentukan oleh votan bumi ( 0 ).

ARAS LOGIK MASUKAN 0 

• Transistor PMOS tertutup, NMOS terbuka.
• PMOS = Transistor tarik atas ( pull up transistor ).
• VO  = VDD 

GET Penghantaran ( transmission gate )

SIMBOL :

RAJAH LIDI: 

KENDALIAN:

• Denyutan jam dibekalkan pada get transistor NMOS, manakala songsangan pada get transistor PMOS.
• Jika berada pada logik tinggi, kedua-dua transistor akan hidup dan membenarkan voltan pada bahagian masukan dipindahkan ke bahagian keluaran. 
• Jika pada logic rendah, kedua-dua transistor terbuka.

TAKRIFAN STICK DIAGRAM:

• Pemindahan gambarajah skima kepada suatu gambarajah yang mewakili maklumat tentang lapisan –lapisan yang membentuk transistor.
• Ia dibuat secara kasar dan tiada aturan.

PENGKODAN WARNA MEWAKILI LAPISAN-LAPISAN TRANSISTOR: