- •Введение
- •1. Методология проектирования
- •2. Техническое задание для проектирования Интегральных схем
- •3. Этапы выполнения опытно-конструкторской работы
- •4. Технические условия
- •5. Проектирование
- •6. Типовой комплект разработки
- •6.1. Основные функции pdk
- •6.2. Геометрические термины топологии в pdk
- •7. Состав pdk
- •8. Правила проектирования
- •9. Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
8. Правила проектирования
Правила проектирования. Параметры устройств. Методология технологических файлов реализована с помощью шаблонов технологических файлов их состава PDK. Они содержат всю необходимую информацию для проектирования по 90нм БиКМОП аналого-цифровому процессу:
правила проектирования КМОП цифровых устройств (CMOS Digital Core Design Rules): ширину, интервал, перекрытие, необходимое для топологического проектирования цифровой части проекта;
правила проектирования цифровых блоков ввода/вывода (CMOS I/O Design Rules);
электрические параметры КМОП цифровых устройств (CMOS Digital Electrical Parameters).
Правила проектирования КМОП цифровых устройств в свою очередь включают в себя группы правил:
для внутренних слоев (n buried layer rules);
для слоев резистивных слоев металлизации (nwell and nwell resistor (under sti) rules);
для резистивных оксидированных слоев металлизации (nwell resistor within oxide rules);
активных слоев (active rules, active resistor rules);
утолщенных (2.5 В) слоев;
n+ и p+ слоев (n+ high vt rules и p+ high vt rules);
n-МОП слоев (native nmos active rules);
поликремниевых слоев (poly rules);
резистивных поликремниевых слоев (poly resistor rules);
n+ и p+ имплантированных слоев (n+ implant rules и p+ implant rules);
контактные (contact rules);
слоев металлизаций (metal 1,.. к, k = 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) rules);
переходных отверстий (via k k = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) rules);
геометрические ограничения наводок (ложных срабатываний) - latch-up rules;
правила перфораций в слоях металлизации (metal k (k = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) slot rules), включает в себя ограничения на геометрические параметры (metal1-9 slot spacing check & width check - with context) и органичения наложения (metal1-9/metal1-9 slot enclosure check);
геометрические ограничения на области по наводкам (antenna rules).
Правила проектирования цифровых блоков ввода/вывода (CMOS I/O Design Rules) включают в себя:
правила защиты от электростатических разрядов (ESD);
правила контактных площадок (Bond Pad Design Rules), содержащая требования ко всем слоям металлизации и переходным площадкам, ограничения на геометрию, и целостность площадки.
Правила электрических параметров КМОП цифровых устройств (CMOS Digital Electrical Parameters) включают в себя группы:
Ограничения на сопротивления:
ограничений на поверхностное (удельное) сопротивление (sheet resistances);
переходное/контактное сопротивление (contact/via resistances).
На ток:
плотность тока (current densities) – ограничение на максимальный ток по геометрии поверхности (металлизации) (мА/мкМм);
ток через переходную/контактною площадку.
Ограничения на толщину слоев и диэлектриков (layer and dielectric thickness).
Все представления устройств в PDK скомпонованы в CDC библиотеку, где каждому из устройств ставятся в соответствие символы, модели, перечисленные выше правила проектирования и технологические файлы. Для моделирования и верификации библиотеки содержатCDF параметры:
Для МОП транзисторов:
Model Name – имя модели в Spectre;
Multiplier – количество параллельно соединенных МОП транзисторов;
Length (M) – длинна затвора;
Total Width (M) – ширина затвора, с учетом всех сегментов;
Finger Width – ширина каждого ветвления или сегмента затвора;
Fingers – количество сегментов в топологии затвора;
Threshold – ширина сегмента петли в топологии устройства;
Apply Threshold –признака применения петли;
Gate Connection –разрешение учета в мульти- сегментных устройствах добавочных контактов затвора;
S/D Connection – разрешение шунтирования истоков и/или стоков в мульти- сегментных устройствах;
S/D Metal Width – ширина металлизации для шунтирования стоков и истоков;
Switch S/D – диффузионный исток, в этом случае контакты автоматически не постанавливаются и необходимо подключение с этим параметром;
Edit Area & Perim – разрешение ручного ввода стоковой и истоковой области, а так же окружающих областей для моделирования;
Drain diffusion area, etc. – параметры транзистора для моделирования, рассчитываемая при создании списка соединенийв режиме ручного ввода.
Резисторы:
Model Name – имя модели для Spectre;
Segments – количество параллельно или последовательно соединенных резистивных сегментов;
Segment Connection – количество подключений последовательных или параллельных резистивных сегментов;
Calculated Parameter – рассчитываемое соотношение сопротивления или длинны при формировании нового сопротивления;
Resistance – полное сопротивление, равное сумме сопротивлений всех сегментов;
Segment Width – ширина резистивного сегмента;
Segment Length – длинна резистивного сегмента;
Effective Width – эффективная ширина резистивного сегмента;
Effective Length – эффективная длинна резистивного сегмента;
Left Dummy – логическое выражение, характеризующее применение неиспользуемых резисторов (по разные стороны от сопротивления);
Right Dummy – логическое выражение, признак размешения неиспользуемого резистора топологические справа от сопротивления;
Contact Rows – количество контактных рядов;
Contact Columns – количество контактных колонок;
Show Tap Params – логическое выражение, определяющее видимость свойств резистора;
Left Tap, Right Tap, Top Tap, Bottom Tap – логическое выражение определяющее местоположение свойств;
Tap Extension – относительное размещение свойств;
Sheet Resistivity – удельное сопротивление;
Contact Resistance – контакторное сопротивления для нетиповых резисторов;
Delta Width – технологический допуск на ширину резистора;
Delta Length – технологический допуск на длину резистора;
Temperature Coefficient 1, 2 – температурные коэффициенты.
МОП конденсаторы
Model Name – имя модели в программе Spectre;
Multiplier – количество параллельно соединенных конденсаторов;
Calculated Parameter – рассчитываемые параметры (емкость, длинна, ширина);
Capacitance – полная емкость;
Length (M) – длинна;
Total Width (M) – полная ширина с учетом всех сегментов;
Finger Width – ширина каждого сегмента;
Fingers – количество сегментов в топологии;
S/D Connection – разрешение шунтирования истоков и/или стоков в мульти- сегментных устройствах;
S/D Metal Width – ширина металлизации для шунтирования стоков и истоков;
Switch S/D – диффузионный исток, в этом случае контакты автоматически не постанавливаются и необходимо подключение с этим параметром;
Area capacitance – емкость единичной площади (удельная) для параметризированных конденсаторов;
Fringe capacitance – емкость сегмента для параметризированного конденсатора;
Биполярные транзисторы:
Model name – имя модели в программе Spectre;
Device Area Emitter – площадь устройства;
Emitter – ширина эмиттера;
Multiplier – количество параллельно включенных транзисторов;
Диоды
Model name – имя модели в программе Spectre
Calculated Parameter – рассчитываемые параметры (площадь, длинна, ширина, периметр);
Multiplier – количество параллельно включенных диодов.