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版图笔记（6）

热度 32已有 17845 次阅读| 2019-6-24 08:55 |个人分类:版图笔记|系统分类:芯片设计| 版图, 笔记

工艺进步对后端工作影响有多大？

工艺变化带来的漏电流、功耗、以及整体设计上巨大的变化。从.18到.09可以说是革命性的变化，以致后来的.045从设计上都可以说完全不同，很多甚至边物理原理都不一样了，如出现了量子效应。

主要是电器特性上的变化，工艺缩小以后，要多考虑诸如power analysis、IR drop（压降）、X-talk这些附加效应。前端设计师只关心逻辑上是不是实现他所要的功能，芯片的电气特性需要后端工程师来把握。

工艺每进一步，如从.18到.13器件面积会缩小一半，性能会提高1-2倍，应该说尺寸越小，后端要考虑的问题越多，在.18甚至更大尺寸时，差不多不要跑SI（信号完整性分析），到了.09就必需要了。

工艺越小，集成度越高，会带来散热和功耗问题。还会出现量子效应。线宽越窄，会带来延迟和寄生问题。

电迁移和打孔的多少有什么关系？

如果没有防止电迁徙的措施，更多的孔会加强迁徙，主要是随着工艺尺寸的减小，孔的侧壁越来越陡峭，而铝蒸汽并非各向同性淀积，使得金属在经过氧化物台阶时变薄，导致横截面积减小，因而电流密度增大，加速了电迁徙。

不过，目前工艺都有防护措施，比如使用淀积铝制前，淀积一层难溶阻挡金属（各项同性淀积）来减小侧壁的陡峭度，现在用的最多的好像是钨塞，另外，金属使用的不是钝铝，而是铝铜合金，而铜可以起到抑制电迁徙的作用。

剩余空间加电源地线电容，加PMOS还是NMOS的简单分析

用PMOS做电容的时候，PMOS的NWELL与衬底（p型）形成一个反偏二极管，当地线上来一个瞬间大电流，能通过这个来对MOS电容栅极进行保护。在栅极上加一个小电阻是常用的做法。

但PMOS电容比NMOS电容小，如不考虑ESD的可靠性方面，单从电容滤波方面考虑，NMOS比PMOS好。

模拟版图中带隙基准与振荡器的关系

电路离不开时钟（CLK），时钟离不开振荡器（SOC），振荡器离不开偏置（BIAS），偏置离不开时钟，电流源离不开带隙基准（Bandgap）。

带隙基准对周边环境要求高，不希望受到脉冲信号的干扰，而这样的脉冲信号恰恰来自振荡器。如果两者距离太远，由基准源来的偏置电流要经过漫长的路途才能到达振荡器，难免受到其它信号的干扰。如果两者距离太近，带隙基准又会受到振荡器的直接干扰。对于这问题，一般这样处理。注意观察常规带隙基准电路，一般在其放大器的输出部分的栅极会接一个比较大的MOS电容，起到稳定输出的作用，这个电容相对放大器的差分对管和PNP管对于噪声的敏感度不高，可放在bandgap的边缘部分。

为了吸收来自电源电压波动带来的影响，bandgap输出会有一个减小电源波动的电路，其原理是比较bandgap的输出和电源的取样值，结果经过比较器送到电源的下拉管。如果电源取样值高于bandgap输出值，则下拉管打开，减弱电源，否则下拉管关闭。因此，可以利用这部分取样电阻来达到隔离bandgap和SOC的目的。

在bandgap靠近SOC的边缘，摆放上取样的电阻，然后再用guard ring隔离。SOC部分，RC振荡器由两个比较器，取样电阻和RC网络组成，在输出端会有RS触发器和输出驱动管。取样电阻上的电流电压变化小，放在振荡器边缘靠近bandgap地方，然后放上RC网络，再放振荡器中的两个比较器，在最远离bandgap的一端放置输出RS触发器和驱动管。一般来说，这样效果会比较好。

运放版图的布局

做二维中心对称，在输入管的两侧加好dummy管，在最外围加上厚一点的guard ring。连线从管子外围绕。匹配性要求高的管子尽量靠得近一些。如果放大级也用差分形式的电路，则比照处理。电流偏置的管子单独画在一起，用guard ring包起来。用作比较器的运放只对输入级要求较高，其它可灵活处理。

设置Cadence快捷键

①　找到leBinKeyS1.il，在文件里设置好快捷键命令

②　在启动icfb&的路径下，ls -a，显示隐藏文件

③　vi .cdsinit，在.cdsinit的最后面load(“PATH/leBindKeyS1.il”)

④　然后关掉重启cadence就可以了

注：其它快捷可单独写个脚本，再load进.cdsinit就可以永久使用。leBindKeyS1.il的文件只有基本的快捷打开方式。

层次化run LVS

Input→H_Cells→Use H_Cells file→View

→写个文件：layout name Schematic name

Cell01 Cell01

... ...

Shift+C高级用法

做MPP（MultiPartPath））时每层都有“choppable”属性，þ可切、¨不可切。

IC61设置画线时有间距提示白线

Option→DRD Edit...→DRD Mode：þEnforce（禁止）þNotify（提示）→¨Halos

三极管工作原理

三极管，是一种电流控制电流的半导体器件。

作用：把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也作触点开头。

1. 电流广大

NPN，B→E的电流叫基极电流Ib，C→E的电流叫集电极电流Ic，两个电流都是流向E级。

放大作用：Ic受Ib控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话），并且Ib很小的变化，会引起Ic很大的变化，且变化满足一定的比例关系，Ic=Ib·β即电流变化放大了β倍，（β一般远大于1，例如几十，几百）。

如果将一个变化的小信号加到B跟E之间，就会引起Ib的变化，Ib变化被放大后，导致Ic很大变化。如果Ic是流过一个电阻R，由U=RI可以算得电压，这个电阻就会发生很大变化，电阻的电压，就是放大后的电压信号。

2. 偏置电路

三极管在实际放大电路中要加偏置电路。因为：

①　BE结的非线性（相当于二极管），Ib的输入电压大到一定程度后才能产生（对于硅管，常取0.7V），当B与E之间电压小于0.7V，Ib都是0，如果我们事先在三极管B上加一个合适的电流（叫偏置电流，电阻Rb是用来提供这个电流的，叫作基极偏置电阻），当一个小信号与偏置电流叠加在一起，小信号就会导致Ib的变化，就会放大并在C上输出。