하만(Harman) 세미콘 아카데미 34일차 - Full Custom IC One chip 설계(CMOS 공정 , nwell pwell, Stick Diagram)

[2024.04.24.수] 인천인력개발원 하만 세미콘 아카데미

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CMOS 공정

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1. CMOS 공정 종류

• single well 공정: n-si 또는 p-si body에 한 쪽에만 well을 만드는 공정

  

  좌: n-well 공정 / 우: p-well 공정

• twin well 공정: 도핑되어 있지 않은 body의 양 쪽에 well을 만드는 공정

  

2. Well과 Substrate Tap

Well&Substrate Taps

• Substarte tap: p substrate과 왼쪽의 p+ 연결 -> GND로 연결
• Well tap: n well과 n+ 연결 -> Vdd로 연결

3. Inverter Mask Set

 

• NMOS의 Width와 PMOS의 Width가 2배 차이나야 하는 이유: 이동도가 전자가 정공의 2배이므로, PMOS의 저항이 2배 -> W를 두배로 늘려주어 저항 동일하도록

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Stick Diagram

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• Stick Diagram 그리는 순서
  1. Path가 nMOS, pMOS 모두를 만족하도록 설정
  2. 모든 TR을 반드시 1회씨만 경유하도록 Path 설정
• Ex1) input이 A, B, C인 NAND

  

  1. CMOS Schematic 수행

     

      
  2. 위 두 조건에 만족하는 Path인 C - B - A 선정3. VDD PMOS NMOS GND순으로 가로선을 그리고, Path 순서대로 세로선 그리기

     

      
  3. CMOS Schematic에서 각 소자의 양단의 상태 표시

     

      
  4. 위 그림을 참조하면 A 양쪽에 VDD와 F, B와 A 사이에 VDD, B의 반대편에 F 등 각 소자 양단의 상태 표기 가능

     

  1. 같은 상태끼리 이어주면 완성

     

•  Ex2) Input이 A, B인 NOR

  

  
  
  1. CMOS Schematic 수행

     

  2. Path를 A - B로 설정 후 선 그리기

     

  3. CMOS Schematic에서 각 소자 양단의 상태 표시

     

  4. Stick Diagram에 상태 표시

     

  5. 같은 상태끼리 이어 Schematic 완성

     

• Ex3) F = ~(A*B+C)
  1. CMOS Schematic 수행

     

  2. Path를 C - B - A로 설정 후 선 그리기

     

  3. CMOS Schematic에서 각 소자 양단에 상태 표시

     

  4. Stick Diagram에 상태 표시

     

  5. 같은 상태끼리 이어 Schematc 완성