i3t80: 0.35 µm 工艺技术-凯发登录

安森美半导体智能接口技术i3580工艺提供0.35 μm数字工艺的密度、模拟/混合信号能力及高压,满足混合信号和/或高压环境中所含数字成分越来越高的需求。i3t80工艺系列可用于制造工作电压达80 v的器件,并支持3.3 v的数字及模拟工作,以单颗ic提供宽广范围的功能。


特性

  • 3至5层金属
  • 金属-绝缘体-金属(mim)线性电容
  • 高、中、低电阻多晶硅电阻
  • 浮动(floating)高压ndmos及pdmos晶体管
  • 浮动(floating)中等电压ndmos
  • 浮动(floating)高压及低压二极管
  • 中等电压npn双极晶体管
  • 中等电压pnp双极晶体管(集电极接地,高及低增益)
  • 齐纳击穿二极管用于otp• 掩埋(buried)齐纳二极管用于钳位
  • 多晶硅钳位二极管
  • 高压及中压浮动金属电容
  • 深n 掺杂保护环(doped guard ring)

工艺特性

范围 价值
工作电压 3.3 v
衬底材料 p衬底上n外延附生,倒掺杂(retrograde)阱
晶体管抽线长度 0.35 µm
门氧化物厚度 7.0 nm
触点/通孔尺寸 0.4 µm
接触门间距 1.3 µm
顶层金属厚度 1020 nm

接触金属间距

范围 价值
第1层金属/cnt 1.1 µm
第1层金属/通孔1 1.2 µm
第2层金属至最顶层(top 1)/通孔 1.2 µm
金属成分 铝(ai)/铜(cu)
隔离 locos
ild平坦化(planarization) usg/bpteos cmp
imd平坦化(planarization) hdp/peteos cmp

金属间距

范围 价值
第1层金属(metal 1) 1.0 µm
第2层金属(metal 2) 1.1 µm
顶层金属 1.4 µm

工艺选择范例

范围 掩膜数量
3层金属, 80 v, mimc, hipo, otp 23
4层金属, 80 v, mimc, hipo, otp 25
4层金属,80 v,mimc,hipo,otp,闪存eeprom 28

器件特性

(所有值均是25°c下的典型值)

低压晶体管

nmos晶体管 典型值 单位 pmos晶体管 典型值 单位
vt (10/0.35, 线性外推) 0.59 v vt (10/0.35, 线性外推) -0.57 v
vmax=vbd 3.6 v vmax=vbd -3.6 v
ids (10/0.35, vds=vgs=3.3 v) 530 µa/µm ids (10/0.35, vds=vgs=3.3 v) -250 µa/µm

双极晶体管

垂直中等电压pnp:vpb (parameter, e_area=0.64µm²) 典型值 单位
hfe @ ic=10 µa 8 -
bvceo @ ic=1 µa -63 v
bvces @ ic=1 µa -67 v
icmax 250 µa
垂直中等电压“高增益”pnp晶体管:vphb (参数,e_area=0.64 µm²) 典型值 单位
hfe @ ic=100 na 115 -
bvceo @ ic=1 µa >80 v
bvces @ ic=1 µa >100 v
icmax 250 µa
中等电压npn (参数,e_area=16 µm²) 典型值 单位
hfe max 120 -
bvceo @ ic=1 µa 23 v
bvces @ ic=1 µa >80 v
icmax >70 v

high-voltage transistors

浮动nmos @ 80 v 典型值 单位 浮动pmos @ 80 v 典型值 单位
vt (10/0.35, 线性外推) 0.59 v vt (10/0.35, 线性外推) -0.57 v
vmax=vfloat 至p衬底 80 v vmax=vfloat 至p衬底 80 v
vmax=vbd 3.6 v vmax=vbd -3.6 v
ids (10/0.35, vds=vgs=3.3 v) 530 µa/µm ids (10/0.35, vds=vgs=3.3 v) -250 µa/µm
用于开关应用的浮动ndmos:vfndm80 典型值 单位 用于模拟应用的浮动ndmos:vfndm80a 典型值 单位
vt 0.54 v vt 0.56 v
vmax=vbd (如果自保护则更高) 70 v vmax=vbd (如果自保护则更高) 70 v
vgsmax (完整寿命) 3.6 v vgsmax (完整寿命) 3.6 v
ids (vds=40, vgs=1.5 v) 100 µa/µm ids (vds=40, vgs=1.5 v) 70 µa/µm
ron*area (16指(finger)模块) ron*area (16指(finger)模块)
不带隔离 180 mω*mm² 不带隔离 250 mω*mm²
带隔离 260 mω*mm² 带隔离 325 mω*mm²
浮动中等电压ndmos 典型值 单位 浮动高压pmos:lfpdm80 典型值 单位 浮动pdmos:lfpdms 典型值 单位
vt 0.58 v vt -0.56 v vt -0.56 v
vmax=vbd 14 v vmax=vbd -70 v vmax=vbd -5.5 v
vgsmax (完整寿命) 3.6 v vgsmax (完整寿命) -3.6 v vgsmax -3.6 v
ids (vds=10 v, vgs= 3.3 v) 300 µa/µm ids (vds=-40v, vgs=-1.5 v) 18.5 µa/µm ids (vds=-5 v, vgs=-3.3 v) 96 µa/µm
ron*area 31 mω*mm² ron*area 280 mω*mm²

二极管

齐纳二极管:pbzd (a=2 µm) 典型值 单位 用于otp的击穿齐纳二极管:uzzd 典型值 单位
vz @ 100 µa 4.6 v vz @ 1 a 1.5 v
rzener 45 ω vbd @ 10 ma 4.5 v
ileak @ vz=0.5 v 200 na ileak_max @ vz= 1 v 1.4 ma
浮动高压二极管:fid80 典型值 单位 poly diode for gate clamping: polyd 典型值 单位
vak_reverse, la=-100 na >80 v vreverse @ ia=10 µa 6.8 v
vak_forw, lk=100 µa 0.79 v ileak/w @ vrev=3.6 v <20 na/µm
isub/ia, va=0.7 v 0.5 %

电容(参数@ 25°c)

类型(最大电压) 典型值 单位
metal2/metal2.5 plate: mimc (3.6 v) 1.5 ff/µm²
metal1/metal3 plate (80 v) 0.1 ff/µm²
poly/metal3 plate (80 v) 0.14 ff/µm²
metal1/metal3 bar (80 v) 0.26 ω/square
poly/metal3 bar (80 v) 0.33 ω/square

电阻 (参数 @ 25°c)

电阻类型 典型值 单位
高电阻多晶硅:hipo 1.5 ω/square
硅化p 多晶硅:lopor 0.1 ω/square
未硅化p 多晶硅:ppolr 0.14 ω/square
m阱中的未硅化p 0.26 ω/square
未硅化n 多晶硅:npolr 0.33 ω/square
p阱中的未硅化n 0.26 ω/square
场氧化物(fox)下的n阱 0.33 ω/square
工作区域(aa)中的n阱 0.26 ω/square
工作区域(aa)中的p阱 0.33 ω/square

标准单元超高密度内核单元
pn sum: 2.0
双输入nand面积(na21): 38.88 µm²
门密度(na21 @ 100%利用率): 25.72 k门/mm²
扫描触发(scan flop)密度(扫描触发@100%利用率): 3.215 k ff/mm²
平均能耗(@ 3.3 v): 0.2929 µw/mhz/门
标准i/o - 宽大(fat)焊盘i/o库(用于内核受限设计) 标准i/o - 高突(tall)焊盘i/o库(用于焊盘受限设计)
190.80 µm最小直列(in-line)焊盘间距 203.40 µm焊盘高度
97.20 µm最小直列(in-line)焊盘间距 374.40 µm 焊盘高度

存储器选择

ram

同步高速/高温单端口sram 同步高速/高温双端口sram 低功率同步sram
最小: 16 words x 2 bits 最小: 16 words x 2 bits 最小: 64 words x 4 bits
最大:128 k bits (即:16 k words x 8 bits, 8 k words x 16 bits, …) 最大:128 k bits (即:16 k words x 8 bits, 8 k words x 16 bits, …) 最大:128 k bits (即:16 k words x 8 bits, 8 k words x 16 bits, …)

rom

同步高速/高温扩散rom 低功率同步通孔可编程rom
最小: 256 words x 4 bits 最小: 256 words x 4 bits
最大:512 k bits (即:64 k words x 8 bits, 32 k words x 16 bits, …) 最大:512 k bits (即: 64 k words x 8 bits, 32 k words x 16 bits, …)

非易失性存储器

otp – 一次性可编程
熔丝(fuse):齐纳二极管为低功率击穿(zapping)优化
同时具备串行及并行输出能力
可现场编程(in field programming available)
向量(vector):高达320 bits

cad 工具兼容性

数字设计
synopsys design compiler
cadence verilog
模拟设计
cadence dfii (4.4.6)
spectre
布局及布线
synopsys apollo
cadence silicon ensemble
物理验证
mentor calibre

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