In diesem Kapitel beschäftigen wir uns mit den Schnittstellen des Layoutentwurfs. Wir beginnen in Abschn. 3.1 mit der Strukturbeschreibung einer Schaltung, die als Schaltplan oder Netzliste am Anfang des Layoutentwurfs steht. In Abschn. 3.2 gehen wir dann detailliert auf die Layoutdaten ein, mit denen im Layoutentwurf eines ICs gearbeitet wird und deren finaler Stand die Ausgangsdaten, das „IC-Layout“, bilden. Anschließend zeigen wir in Abschn. 3.3 den mehrstufigen Layout-Postprozess, der diese Layoutdaten in die zur Herstellung der Fotomasken benötigten Maskendaten umwandelt. Damit dieser Brückenschlag zur IC-Fertigung gelingt, sind im Layoutentwurf zahlreiche technologische Vorgaben zu berücksichtigen, die der IC-Fertiger in einer Bibliothek mit Technologiedaten zur Verfügung stellt. Die geometrischen Entwurfsregeln, deren Einhaltung die Herstellbarkeit eines IC-Layouts sicherstellt, sind ein besonders wichtiger Teil dieser Bibliothek, den wir in Abschn. 3.4 besprechen. Im letzten Abschn. 3.5 gehen wir auf die für den IC- und den PCB-Entwurf typischen Bibliotheksformen ein.
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„FEOL“ steht für „Front-end-of-line“ und bezeichnet die erste Phase einer IC-Fertigung, in der die Bauelemente im Silizium entstehen (vgl. Kap. 1, Abschn. 1.1.3) Sie wird in Kap. 2 (Abschn. 2.10.2) detailliert vorgestellt.
„BEOL“ steht für „Back-end-of-line“ und bezeichnet die zweite Phase einer IC-Fertigung, in der die elektrischen Verbindungen entstehen (vgl. Kap. 1, Abschn. 1.1.3). Sie wird in Kap. 2 (Abschn. 2.8) beschrieben.
Die Entwurfsregeln geben hier vor, dass die Shapes in „PSD“ und „NSD“ die Shapes in „Active“ an allen Seiten um den Wert k überragen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Oxidöffnungen auch dann noch komplett implantiert werden, wenn bei der Justierung der Masken „PSD“ bzw. „NSD“ die maximal erlaubte Justierabweichung auftritt.
Neben der gehäuseinternen Kontaktierung über Bonddrähte gibt es auch noch andere Alternativen. Verbreitet ist z. B. auch die sogenannte Flip-Chip-Montage, bei der die Kontaktierung mittels Direktlötung sogenannter Bumps erfolgt. Auf diese Techniken gehen wir nicht ein, um die Darstellung einfach zu halten.
Flipflops und Latches sind Schaltungselemente mit einer Speicherfunktion. Diese Speicherfunktion wird in den meisten digitalen Systemen benötigt, da die Ausgabe oft nicht nur von den aktuellen Eingaben abhängt (wie in kombinatorischen Netzwerken), sondern auch von den vorherigen Eingaben und Ausgaben, die den Zustand eines Systems bestimmen.