Verständnis eines CMOS-Logikgatters mit seltsamen Details

Ich versuche zu verstehen, welche Logik durch das folgende CMOS-Gatter implementiert wird.

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Im Vergleich zum folgenden CMOS- NAND- Gatter habe ich das Gefühl, dass das obige Logikgatter ein NOR- Gatter sein könnte, ich bin mir nicht sicher. Mein Problem ist, dass es einige zusätzliche Details zum obigen CMOS-Gate gibt, mit denen ich nicht vertraut bin, wie Via oder Poly contact . Ich gehe auch davon aus, dass Metal 2 der Ausgang ist, aber ich verstehe nicht, warum Metal 2 (Ausgang) mit Poly-Kontakt direkt mit Metal 1 (Drain / Source) verbunden ist . Ich frage mich, ob jemand erklären kann, warum.

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Antworten (1)

Du hast Recht. Es ist ein NOR-Gatter. Aber das Layout ist sehr verwirrend.

Via bezieht sich typischerweise auf den Kontakt zwischen Metallschichten. Hier ist dies der Kontakt zwischen Metall2 und Metall1. Konventionell werden Metalle beginnend mit der niedrigsten Ebene (am nächsten zu den Transistoren/Substrat) nummeriert.

Poly-Kontakte beziehen sich auf den Kontakt zum Kontakt zwischen dem Metall der untersten Ebene [hier Metall1] und der Polysiliziumschicht Poly , die das Gate der Transistoren bildet. Hier verwirrt mich das Layout, weil die Poly-Kontakte auf keiner Poly-Schicht landen. Obwohl die gezeichneten Poly-Kontakte mit Metal1 verbunden sind, verbinden sie sich daher nicht mit anderen Schichten, da sie sich nicht auf Poly befinden . Wir können sie also als getrennt betrachten.

Die Metal2-Spur ist auch verwirrend, weil sie bis zu einem unbenutzten Poly-Kontakt reicht . Es sieht also so aus, als würde es an 4 Punkten Kontakte herstellen, aber tatsächlich tut es dies nur an 2 (das rote Quadrat auf meinem bearbeiteten Bild).

Ich habe Ihr Bild bearbeitet und das Schema der Transistoren in Blau und den Pfad zwischen den Transistoren in Rot hinzugefügt. Die aktiven Vias/Kontakte sind rot eingekreist.

Layout mit schematischen Elementen

Das resultierende Schema der Schaltung ist also das folgende:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Das ist das Schema eines NOR-Gatters.