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.