Substrate contact placement by electrical substrate model analysis

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Erich Barke
• Subject Area: Electronic Semiconductors, Components and Circuits, Integrated Systems, Sensor Technology, Theoretical Electrical Engineering
• Term: from 2002 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5358328

Beim Entwurf von Mixed-Signal-Halbleiterschaltungen nimmt mit immer kleineren Strukturen der Einfluss parasitärer Effekte zu. Besondere Probleme bereiten dabei Störungen, die sich durch Kopplungen über das Substrat ausbreiten. Um Fehlfunktionen zu vermeiden, werden daher Substratanschlüsse auf dem Layout platziert. Deren Beschaffenheit ist von der verwendeten Technologie abhängig und sollen unter dem Begriff Substratkontakte zusammengefasst werden. Bisher erfolgt die Platzierung der Substratkontakte manuell aufgrund von vorgegebenen Designregeln. Seit kurzem existieren Werkzeuge, mit denen der Einfluss des Substrates auf das Schaltungsverhalten modelliert werden kann. Analysen haben gezeigt, dass der derzeitige heuristische Ansatz zur Platzierung von Substratkontakten kontraproduktiv sein kann. In diesem Vorhaben soll erstmals ein automatischer Platzierer für Substratkontakte entworfen werden. Dieser berechnet die Positionen der Kontakte im Layout. Dabei wird deren Einfluss auf die Schaltung berücksichtigt. Ziel ist es, mit möglichst wenigen Kontakten sicherzustellen, dass keines der Bauelemente des Layouts so durch das Substrat gestört wird, dass es zu unzulässigen Beeinträchtigungen der Schaltung kommt. Dieses ist das dringlichste Ziel bei der Platzierung von Substratkontakten. Durch die Vermeidung kontraproduktiver Maßnahmen und von Overengineering ist als positiver Nebeneffekt die Einsparung von Chipfläche zu sehen.

• DFG Programme: Research Grants