专用集成电路单元设计版图及其设计规则重要解析

信息来源: 时间:2022-5-7

专用集成电路单元设计版图及其设计规则重要解析

专用集成电路单元设计

在一个标准单元设计系统中的单元库内一般包含有几百种单元电路,每种单元的描述内容有如下几部分:

1、逻辑功能,例如NAND、NOR、DFF及XOR等。

2电路细节,包括电路结构、管子的参数及分布参量等。

3、版图及对外连接头的位置。

以2NAND为例,可以表示成如图6.14所示的矩形块。

专用集成电路单元设计

虽然库内可以建立各种基本电路,但为了实用方便,库的容量也不宜太大,有些基本电路需要适当的规格化。以CMOS反相器为例,它的管子尺寸不像手工设计那样五花八门,而一般限制为几种。例如,一种是与TTL相容的输入缓冲器;另一种是中间级用的普通反相器;还有几种是驱动大负载电容的反相器,一般用于输出级。

单元版图的规格化对CAD布线极为重要,它主要包括如下规则:

1、为了方便将它们拼接成行,所有单元版图都设计成等高的长方形。长方形的宽度决定于该单元电路的复杂程度和管子尺寸大小。

2、引出头放在上下两头,并用导电多晶硅线进行纵向贯穿以增加布线的灵活性。

3、电源线VDD及地线Vss用铝线在单元内横向贯穿,在同行内公用。

4、在单元内安排一定数量的横向通道可以进行同行单元间的部分连线。

5、像门阵列一样,两行之间的间隙中安排一定数量的布线通道,进行行间和行内各单元之间的连线。通道内可以进行双层金属布线或伪双层布线。

由于工艺不断进步,版图上的线条尺寸逐年变小。这样,原来辛辛苦苦建立起来的单元库需要随时更新。为了解决这个难题,单元库内可采用符号法表示版图。图6.15是一个cMOS“与或非”门(AOI)符号栅格版图。版图的纵横向均分成一些长方形栅格,栅格的尺寸由工艺设计规则所决定,而且可随工艺的变化而变化。正如图所示,图上的多晶硅线、金属线、接触孔及扩散区都是按栅格的规定来设计的。多晶硅线布在纵向;金属线布在横向。横向有5个内通道可供连线,电源VDD和地Vss分别在版图的顶部和底部。这种单元版图具有尺寸可变的功能。只要在输入工艺文件中规定好栅格的尺寸,版图就会自动满足工艺规定的设计规则。

专用集成电路单元设计

单元库的建立方法是另一个重要问题。由前述可知,库内每一种单元起码包括逻辑功能、电路、版图及对外接线点等四方面内容。如果用人工方法建库,必须分别向计算机输入上述四方面的讯息,这样,在建库过程中必然很容易出错。因此,需要开发一种统一建库方法,即输入一种讯息,通过一个专用程序获得其他三种讯息。一般以版图描述作为输入,由它得到逻辑、电路和接头的描述,成为完整的单元库,同时避免了可能出现的错误。

联系方式:邹先生

联系电话:0755-83888366-8022

手机:18123972950

QQ:2880195519

联系地址:深圳市福田区车公庙天安数码城天吉大厦CD座5C1

请搜微信公众号:“KIA半导体”或扫一扫下图“关注”官方微信公众号

请“关注”官方微信公众号:提供  MOS管  技术帮助

推荐文章