版圖設(shè)計(jì)的一般規(guī)則

版圖設(shè)計(jì)總的原則是既要充分利用硅片面積，又要在工藝條件允許的限度內(nèi)盡可能提高成品率．版圖面積(包括壓焊點(diǎn)在內(nèi))盡可能小而接近方形，以減少每個(gè)電路實(shí)際占有面積；生產(chǎn)實(shí)踐表明，當(dāng)芯片面積降低10%，則每個(gè)大圓片上的管芯成品率可以提高15％~25%。下面討論版圖設(shè)計(jì)時(shí)所應(yīng)遵循的一般原則。

①隔離區(qū)的數(shù)目盡可能少
pn結(jié)隔離的隔離框面積約為管芯面積的三分之一，隔離區(qū)數(shù)目少，有利于減小芯片面積。集電極電位相同的晶體管，可以放在同一隔離區(qū)。二極管按晶體管原則處理。全部電阻可以放在同一隔離區(qū)內(nèi)，但隔離區(qū)不宜太大，否則會(huì)造成漏電大，耐壓低。為了走線方便，電阻也可以分別放在幾個(gè)隔離區(qū)內(nèi)。
各壓焊塊(地壓焊塊除外)都故在隔離區(qū)內(nèi)，以防止壓焊時(shí)壓穿SiO2，造成與襯底短路，管芯外圍也要進(jìn)行大面積隔離擴(kuò)散，以減少輸入端箝位二極管的串聯(lián)電阻。

②注意防止各種寄生效應(yīng)
隔離槽要接電路最負(fù)電位，電阻島的外延層接最高電位。這是保證pn隔離效果的必要條件，使pn隔離區(qū)結(jié)始終處于反偏置狀態(tài)。輸入與輸出端應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離，以防止發(fā)生不應(yīng)有的影響。電阻等發(fā)熱元件要故在芯片中央。使芯片溫度分布均勻。

設(shè)計(jì)鋁條時(shí)，希望鋁條盡量短而寬。鋁條本身也要引入串連電阻，因此也需計(jì)算鋁條引入的串聯(lián)電阻對(duì)線路的影響。鋁條不能相交，在不可避免的交叉線時(shí)，可讓一條或幾條鋁條通過(guò)多發(fā)射極管的發(fā)射極區(qū)間距或發(fā)射區(qū)與基區(qū)間距，也可從電阻上穿過(guò)，但不應(yīng)跨過(guò)三次氧化層。 必須采用“磷橋”穿接時(shí)，要計(jì)算“磷橋”引入的附加電阻對(duì)電路特性的影響。一般不允許“磷橋”加在地線上。但是在設(shè)計(jì)IC時(shí)應(yīng)盡可能避免使用擴(kuò)散條穿接方式，因?yàn)閿U(kuò)散條不僅帶來(lái)附加電阻和寄生電容，同時(shí)還占據(jù)一定面積。

在LSI中，當(dāng)一層布線無(wú)法保證實(shí)現(xiàn)元件之間的必要聯(lián)接時(shí)，普遍使用多層布線，如圖所示。
鋁條壓焊點(diǎn)電極要有合理分布，應(yīng)符合引出腳排列。

④保證元件的對(duì)稱(chēng)性
參數(shù)要求相互一致的元件，應(yīng)放在鄰近的區(qū)域。幾何結(jié)構(gòu)盡可能對(duì)稱(chēng)，不能只考慮走線方便而破壞對(duì)稱(chēng)性。
⑤接地孔盡可能開(kāi)大些
凡需接地的發(fā)射極、電阻等，不能只靠在隔離槽上開(kāi)的接觸孔接地，要盡可能讓地線直接通過(guò)該處。接地線盡可能地沿隔離槽走線。接電源的引線應(yīng)短而寬，接Vcc的電源孔應(yīng)盡可能開(kāi)大些。集電極等擴(kuò)磷孔應(yīng)比其它接觸孔大。

⑥鋁條適當(dāng)蓋住接觸孔(一般每邊復(fù)蓋2μm)，在位置空的地方可多復(fù)蓋一些，走線太緊時(shí)，也可只復(fù)蓋一邊。
⑦為了減小版面同時(shí)又使走線方便、布局合理，各電阻的形狀可以靈活多樣，小電阻可用隱埋電阻。各管電極位置可以平放或立放。
⑧凡是可能，所設(shè)計(jì)的電路應(yīng)留有適當(dāng)?shù)倪^(guò)載能力，并避免使用易損壞的元件。
⑨壓焊塊的數(shù)目以及排列順序應(yīng)該與外殼引出腳排列相符合，電極分布應(yīng)均勻。

⑩確定光刻的基本尺寸。根據(jù)工藝水平和光刻精度定出圖形及各個(gè)擴(kuò)散間距的最小尺寸，其中最關(guān)鍵的是發(fā)射極接觸孔的尺寸和套刻間距。集成晶體管是由一系列相互套合的圖形所組成，其中最小的圖形是發(fā)射極接觸孔的寬度，所以往往選用設(shè)計(jì)規(guī)則中的最小圖形尺寸作為發(fā)射接觸孔。其它圖形都是在此基礎(chǔ)上考慮圖形間的最小間距面進(jìn)行逐步套合、放大。最小圖形尺寸受到掩膜對(duì)中容差，在擴(kuò)散過(guò)程中的橫向擴(kuò)散、耗盡層擴(kuò)展等多種因素的限制。

如果最小圖形尺寸取得過(guò)小，則會(huì)使成品率下降。如取得過(guò)大，則會(huì)使芯片面積增大，使電路性能和成本都受到影響。所以選取最小圖形尺寸應(yīng)切實(shí)根據(jù)生產(chǎn)上具體光刻、制版設(shè)備的精度，操作人員的熟練程度以及具體工藝條件來(lái)確定。在一定的工藝水平下，版圖上光刻基本尺寸放得越寬，則版圖面積越大，瞬態(tài)特性因寄生電容大而受到影響。如尺寸扣得越緊，則為光刻套刻帶來(lái)困難，光刻質(zhì)量越難保證。這兩種情況都會(huì)影響成品率。通常是在保證電路性能的前提下適當(dāng)放寬尺寸。