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个人对版图的经验总结

热度 38已有 9670 次阅读| 2023-4-6 14:01 |个人分类:经验总结|系统分类:芯片设计| 版图经验总结

1、SOI工艺,不同于一般的的CMOS工艺,SOI中的MOS器件时悬浮在一层绝缘的BOX上的,BOX下方才是Substrate,所以在版图中两个MOS管衬底之间是绝缘的,每个MOS都是一个单独的个体,需要单独接入衬底电位。两个带NWell的PMOS也是一样,电路图上衬底不接一起,版图中把NWell重叠在一起也能过DRC,LVS。此外SOI的器件一般会有多余的Substrate端口,如两个器件的Substrate端口需要连接在一起,需要使用特殊的Layer将两个器件框选在一起即可连接起来。


2、Density中的OD 和DOD ,OD是Active Area的意思,DOD则是Dummy OD 的意思,OD Density的解决办法一个是加DOD,另一个是朝空余的地方加入OD和PPLUS的小长条,加入的OD最好不要悬空,有条件可以打上接触孔然后接SUB电位,简单来说就是PSUB Guardring的一截,悬空的OD可能会有Latch UP的风险。此外PO代表POLY的意思。


3、在解决TOP中的density问题时,需要使用对应的dummy Layer,一般PDK中会有自动添加DUMMY Layer的工具,可能是SKILL文件,也可能时做成了Calibre Rule,打开对应的版图选择Dummy Rule然后RUN DRC就能生成对应的Dummy layout,手动复制回原来的图即可。。。如果版图中有敏感的地方不想要自动添加Dummy,需要提前使用对应层的Blockage进行覆盖,如果die内dummy已经饱和,在RETICLE时还是达不到density 要求,可以往STREET上添加一些dummy layer.


4、在RUN CALIBRE LVS时,如果ERC中有stamping conflict的warning时,代表Layout中有悬空的有源区,可能是MOS的衬底电位出现软连接或者未接的情况,可以根据提示打开对应的Option对未接的地方定位。


5、一般的CMOS工艺中,遇到两个NMOS衬底电位不一样的情况下,需要使用NWell的Guardring将该Nmos与其它NMOS隔离开来。


6、Grid的设置问题,Grid设置需要按照PDK文档给出的值,团队作图时所有人都必须设置成一样的X,Y snap space,以避免后续可能会出现的OFF Grid问题。最好将最后的GDS文件重新导入再Check一遍。


7、Layout XL下可以切换到ModGen视图中,选中需要匹配的器件,点击Module Generator可以将选中的器件绑定在一起,变成一个整体的Cell,该功能会自动排版,只需从右方的辅助栏中设置好各器件位置,可以合并的层即可。能够有效提升匹配效率。


8、MIM电容版图中的构造,一般MIM电容的两个极板在版图中的构造并不是两层Metal,两层Metal之间会有一层CTM,该Layer会阻挡Metal之间的VIA。所以实际上的两极板应为上层Metal和CTM,下层Metal会通过VIA接在上方的CTM上。


9、Shift + E  打开Layout  Edit,比如其中有个Abut Sever勾选后可以自动合并两个mos的源漏。


10、顶部工具栏空白处有点toolbar打开align,可以开启按输入指定距离水品垂直对齐的功能,可以先将距离设置成0然后对齐做个参考点,然后再按照需要调整器件之间的距离。


11、使用不同的PDK之前需要看完提供的文档,主要需要看grid设置,电流密度,ESD规则,Sealring,Pad结构,dummy rule。。。不同layer之间的距离可以通过跑DRC来不断熟悉,掉器件出来后也应该先看看该器件有哪些可更改的选项。


12、layout中器件没有绑定net信息解决办法:首先随便q一个器件,然后再layout中右键Update->Define Device Correspondence,Fitter出未绑定的器件然后Bind。


13、ESD走线和打孔注意:孔越多越好,走线要宽且短,ESD电路直接放Pad下面可以让一端的走线最短,走线之前先看看ESD的放电路劲分析是否合理,还需要保证ESD器件能够快速导通,打孔均匀,走线拐角出注意把削掉尖端,内角出加斜线。ESD泄放路劲拐弯处最好不要打孔,最好使用两层金属分别做VDD,GND泄放通路,防止打孔换层。

孔离线的边角处稍远一点,如要换层最好在走直线的地方就打孔换到需要的金属层,不要在电流要拐弯的地方打孔换层,泄放路径最好保持直线,越短越好,要拐弯也需要保持最短的距离。该45度拐角的地方就拐角。


14、走线在布局前应该提前规划,提前预留出足够的线道,且再多预留一定空间,为以后改线和加线做准备,走线要有条理,同类的线尽量走一起,信号线和时钟线不要走一起,线规划电源线,其次是信号线,最后走逻辑线。

根据chip总电流给出合适的总电源线宽度,VCC 和 GND走线可以叠加再一起,寄生的电容能够起稳压的作用,一层宽度不够条件有点的情况下也可以使用多层金属重叠打孔走线,TOP上的电源点使用网格状走线,方便其中各个模块的链接。


15、TOP的DRC CHECK有更多的要求,command file中会有一些option可供选择,目前遇到的option setting 方式要么是直接改文件中对应的部分(通过注释或不注释来决定当前Check是否需要打开),要么是提供的PDK已经集成好了option选择的部分,可以通过GUI直接选择。


16、PAD开窗问题:较大的工艺只有一层钝化层passivation,passivation 是用于芯片制造最后一层保护层,用于阻挡外部污染之类的问题,可以通过PAD Layer(PA ,CB ...)直接在钝化层上开窗以便于打线,而较先进的工艺会有两层钝化层passivation,第一层钝化层还是使用PAD CB PA之类的进行开窗(查看工艺文档对Layer的描述,找到open window for passivation之类的Layer就是开窗用的Layer),  而第二层钝化层之上一般有两种AL金属选择,一种为RDL,通过RV通孔进行连接,RDL不自带开窗,特殊情况下可以当作一层金属线使用,另一种为ALPAD,ALP 。。。之类的名字,这种会自带开窗,用于做PAD时使用,通过CB与TOP METAL连接,所以如果要做一个Pad,必要的层次为TOP METAL, CB, ALPAD.

总结:先进的工艺从TOP METAL往上可选两种AL金属,一种通过CB开窗连接ALPAD,用于做PAD使用,一种通过RV连接RDL,用于特殊情况下的走线使用或者不用,RDL和ALPAD在同一层次,只是一个开窗一个不开窗,CB相当与用于开窗的一个很大的孔,RV是一个正常的通孔。


17、晶圆直径


6寸150mm
12寸300mm
18寸
450mm
DPW(die per wafer)X=晶圆面积/die面积-晶圆直径/die对角线长


18、sealring的画法中的contact 和 via孔需要画成长条的环状结构,用bar层绘制,没有bar层就用drawing绘制。


19、MIM电容结构:一般MIM电容为了把容值做的尽可能大,会在两层金属之间制作MIM电容的极板,然后用金属通过相应的VIA孔连接到该极板上,  极板一般的Layer Name为CTM (capacitor top metal) , CBM(capacitor bottom metal)也可能不叫这个名字,design rule中会写明TOP Plate of mim capacitor 和bottom plate of capacitor对应的layer,电容构成多种多样,有的工艺两层金属之间会做两个极板,有的只有一个极板,另一个极板用下面那层金属代替,  各个工艺电容详细结构需要查阅design rule。另外用在射频上的电容下面会多一层或几层金属层用作shielding。


20、CMOS工艺所有NMOS都共用一个衬底,也就是PSUB,且接地,如果个别NMOS不接地,比如源极衬底接其它电位,需要使用特殊的dnwnmos,或者使用dnw layer和nw layer做一个衬底隔离。  (详细做法简要为:这种结构像一个花盆,DNW为盆底,NW为盆边,NW需要于DNW重合一部分保证相连,需要衬底隔离的nmos放在DNW范围内即可,另外NW电位最好不要悬空)。

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