(二)VLSI后端设计实现PPT格式课件下载.ppt
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III、元件的间距规则。
层内:
同一层的设计规则,主要是宽度和间距。
层间:
不同层间的设计规则,主要是元件层间规则和连接孔规则。
1a,1b,1a:
AL线最小宽度1b:
AL线最小间距,2a,2a:
AL线覆盖接触孔最小尺寸。
3a,3a:
Poly和有源区的最小间距,AL线,接触孔,有源区,多晶硅,设计规则的描述形式I、设计规则是一个无量纲的参数,设计规则就是建立以为基础的约束关系,作为版图设计中的标识尺寸是一个待定参数。
可以统一代入1um、2um、0.5um等具体单位。
II、um设计规则以具体的绝对值作为约束单位,这些约束都是以um为单位。
如上图:
1a=2um,如果是设计规则,=1um,则1a=2。
2、ERC(电气设计规则检查)ERC就是检查在版图设计中是否符合电器设计规则,ERC主要检查的内容包括开路、短路、浮空、与电源和地是否连接、连接线是否能通过足够的电流、是否满足驱动能力的要求。
3、LPE(版图参数提取)I、提取元件如:
晶体管、R、C、L和寄生元件,NMOS管,GATE,vss,S,D,C,II、参数计算LPE工具根据厂家提供的工具,计算相应的参数,如R、C、L的大小,晶体管的工作特性、连线的延迟等,生成标准的TDF(timedelayfile)文件,在做时序分析和后仿真时要用到这类文件。
4、LVS检查(版图对线路检查)这一步主要是根据LPE提取的线路(从版图中提取得到)和原设计线路的对照检查。
vss,Vdd,Layout,Schematic,二、VLSI后端设计实现的几种常用方法1、全定制设计实现版图设计师从最底层的单元开始设计,所有的单元都是由版图设计师定制完成,包括逻辑门、I/O口、连线等。
电路实现性能较好,但设计效率较低。
主要适合于模拟电路和小规模电路的版图实现(10万门以下)。
2、门阵列实现技术门阵列是用大量同种门构成的阵列,在排列紧密的单元行之间留有布线通道。
一般我们把布线之前的门阵列称为母片,用户可以根据电路完成最终连线。
3、基于标准单元库的设计标准单元就是经过实践验证正确的电路单元的集合。
包括电路符号库、功能参数库和版图描述库三个部分。
I、标准单元的特性a、包括基本单元、宏单元、I/O单元。
b、单元一般等高而不等宽。
c、Vdd和Vss的引出端一般在顶部或底部。
VDD,VSS,VDD,VSS,A,Y,A,B,Y,INV,nand2,三、版图设计实现的一般流程,平面规划,布局,全局布线,详细布线,DRC/ERC/LVS,版图设计实现的一般流程,数据通路,RAM,标准单元,标准单元,标准单元,标准单元,Vdd,I/O,Vss,Vdd,I/O,Vss,布线通道,1、平面规划,2、布局布局就是在平面规划完成后,根据约束条件将各模块的位置安排妥当,为后续的布线提供比较好的条件。
布局的准则如下:
I、尽量减少互连线的总长度II、创造条件满足关键路径的时序要求。
III、设法使互连的拥挤程度最小化。
3、布线布线是版图设计的最后一步,这一步将全部单元端口之间的所有物理实体互连线全部确定,包括线长、线宽、过孔等。
全局布线,详细布线,布线,是一种预布线,选用布线通道,对块内、块外的的详细布线作出规划。
详细布线就是对规划的块内和块外的布线要求加以详细实施。
一般目标,I、布通概率最大化。
II、总的互连线长度最小化。
III、关键路径延迟最小化。
4、设计检查I、DRC(设计规则检查)II、ERC(电气规则检查)III、LVS(版图电路对照检查)IV、LPE(版图参数提取)及后仿真。
版图设计例子1-反相器单元设计,1、版图设计中各层次说明,N+,N+,2,有源区,N+:
NMOS管的S、D,P+:
PMOS管的S、D,N+,N+,4,Poly:
多晶硅,作为MOS管的Gate,或作为信号连线。
N+,N+,5,Contact:
接触孔,1、连接有源区和金属层,2、连接多晶硅和金属层。
N+,N+,6,Metal:
金属层,信号互连,电源和地。
P+,P+,3,P+:
PMOS管的S、D,1,Nwell:
N阱,PMOS管所在的区域。
SiO2;
氧化层,层与层之间的隔离绝缘,栅下面叫栅氧,厚度比较薄。
其它地方叫场氧,厚度比较厚。
P型硅片(衬底),P+,P+,VDD,N+,N+,VSS,Nwell,VSS,VDD,Y,A,Y,A,A,2、INV:
剖面图和版图对照,NMOS,PMOS,A,VSS,VDD,Y,3、INV另外一种版图形状,NMOS,PMOS,版图设计例子2-2输入与非门(或非门)单元设计,A,VSS,VDD,NMOS,B,Y,PMOS,VSS,VDD,NMOS,PMOS,B,A,Y,A,VSS,VDD,NMOS,B,PMOS,Y,VSS,VDD,NMOS,PMOS,B,A,Y,版图设计例子3-传输门单元设计,VSS,VDD,Y,NMOS,PMOS,A,Clk+,CLK-,版图设计例子4-单元信号互连,AN,BN,A,B,Y,VSS,VDD,A,B,AN,BN,Y,Schematic,Layout,布线通道,布线通道,元件,PMOS,NMOS,版图设计例子5-I/O口电路,1、Input,压焊点(封装引点),VSS,VDD,到内部逻辑电路,衬底接地,Nwell接VDD,100um*100um左右,2、Output,压焊点(封装引点),VSS,VDD,到内部逻辑电路,衬底接地,Nwell接VDD,100um*100um左右,版图设计例子5-Latch电路,D,E,VSS,VDD,CLR,Q,EN,
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