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Latch up Rule的难点( 2 )

热度 3已有 722 次阅读| 2022-10-10 15:11 |系统分类:芯片设计

在前次的文章“Latch up Rule的难点”中,我们提到:为了解决Latchup rule中的隔离或者挡住问题,必须寻找一种方法:它可以把2layer之间被隔离的图形准确找到。



1.JPG



    如上图所示,在左上的Nch Transistor W > 200um的大管子与坐下的Pch小管子之间必须有一个N+ Guard Ring将二者隔离。



    前文还曾经提到,目前通用的DRC工具暂时不提供类似的检查命令,为了解决该问题,我们自定义了一套与Latch up rule检查相关的命令,该命令就是helmet系统的主要功能。Helmet系统可以嵌于主流的DRC工具中运行,结果报错形式也与主流DRC工具兼容。




2.JPG



    上图中黄色图形是total width大于200微米的N型大管子,红色图形是p型小管子,要检查它们之间是否被绿色的N+ Guard Ring阻挡。



    系统首先定义了一个关键字:



•
隔离命令检查关键字:FindClosestRegion



格式:FindClosestRegion
LayerA
LayerB

Distance



LayerA, LayerB:
图形层



Distance: 两层图形间的最小检查距离


•
功能: 寻找LayerALayerB的最近的图形之间的垂直投影区域,如果LayerALayerB之间有多个图形,只寻找最近的图形。输出他们之间的区域。




   如上图所示,FindClosestRegion的结果就是图中的黑色虚线,它的特点是:任意2个虚线都没有交叉,虚线仅仅是layerAlayerB的最近的投影区域,即使在Distance范围内有多个图形,也仅仅找到相邻图形区域即可。



    一旦得到了FindClosestRegion的结果,下一步的操作就比较简单了:为了判断FindClosesestRegion的区域是否被挡住,用这个区域的结果减去挡住图形,如果挡住图形被割断成2个图形,表明被挡住了,如果仍旧为一个图形,就说明没有被完全挡住。




第一步: 找到最近的FindClosestRegion


WideClosestPGateRegion {



FindClosestRegion pGate WideNGateExtent <
EsdDistance


}


第二步: 用第一步的结果减去阻挡层


rule4_first
{



RemainRegion = WideGateClosestNGateRegion NOT nwell_contact_sz



WideGateClosestNGateRegion Enclose RemainRegion < 2


}



    下面是一个典型的报错实例:



3.JPG





    其中中间的是一个N型的大管子,上下各有几个P型的小管子,要检查它们是否被nwell contactring阻挡。





放大上方的报错图形,可以看到:


4.JPG




   其中紫红色报错区域显示,上方的pmos没有被一个N+ Guard Ring隔离,因此报错。



   另外一个报错是:


5.JPG




   


    上图中的灰色高亮报错原因是:pmos管虽然被N+ Guard Ring隔离,但是由于N+ Guard Ringnwell图形没有与pmos公用一个nwell,因此不符合要求,也要报错。



    上边还有2pmos,它们没有报错,原因是:它们的N+ Guard Ring都与pmos共用了一个nwell,符合要求。





除了正对的隔离要求外,Latch up Rule还要求在斜线方向也要有隔离阻挡。



6.JPG





    如上图所示,需要判断绿色与红色图形之间是否被蓝色图形在斜线方向隔离。



    为了实现斜线隔离阻挡检查命令,Helmet系统通过2条组合命令来实现:



步骤
SeparateRing
nwell_contact
>
0


   记录阻挡用图形的坐标,供一下条命令使用



步骤2
SlantSeparate

pGateWideNGateExtent < EsdDistance


   检查在两个Layer之间是否有斜线阻挡图形存在




    2个关键字的核心思想是:每个斜线图形是独立的“边”,不要让斜线图形生成图形,否则图形连接成一片大的区域后,就无法判断到底哪个斜线没有被阻挡了。



    8.JPG




    上图是一个典型的斜线隔离报错,白色线段是报错图形,它显示N+ Guard Ring没有完全把pmos包围起来,留出了一个小缺口,因此报错。



    下面是另外一个报错图示:


7.JPG




    它显示:N+ Guard Ring只有横向的隔离,没有加纵向的隔离,导致在斜线方向上没有完全被隔离,因此报错。



    通过以上分析,可以看到,helmet系统通过添加新的关键字,实现了主流DRC工具没有解决的正对阻挡和斜线阻挡的问题。



    再看几个典型的报错图示:



9.JPG




    上图是ESD器件都内部器件之间本来需要2Guard Ring,结果只出现了一个GuardRing,因此报错。



    10.JPG




    上图是:由于Guard Ring中间有好多小缺口,导致在斜线方向的阻挡不满足要求,报错。




11.JPG




    上图是:要求从ESD器件到内部器件的 Guard Ring 应该是先PRing,后NRing,但是目前的图形画反了,因此报错。



    除了上述常见的Latch up Rule以外,我们在ESD/Latchup检查中还经常遇到以下几类约束,该如何实现呢?



1.
ESD
器件的Total Width满足一定要求,如下:



12.JPG




2.
Contact , Via
的密度要满足一定要求


3.
某个器件在一定范围内要求一定要有Ring包围,如下:


13.JPG





    我们将在后续的文章中继续探讨这些问题,  也可关注微信公众号:   microscapes8    每天都会更新内容提供新的讨论题目。



2

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刚表态过的朋友 (2 人)

发表评论 评论 (1 个评论)

回复 wbautumn 2022-12-14 21:01
防止latch up发生,最好是用闭合的guardring ,文章中提到的有隔离的tap 出现就可,感觉作用不是很大。

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