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版图

集成电路中闩锁效应的小结

这里把 CMOS 中的闩锁效应(latch-up)的来源和一些具体的避免 latch-up 的方法的内容做一些小结.

CMOS 中的 latch-up 问题来源于其寄生的 NPN 与 PNP 双极晶体管形成的 PNPN 结构, 具体的闩锁效应产生原理的分析,可以以一对反相器为例(如下图中所示)来说明。

图中 inverter 的 PMOS M2 在阱内形成的纵向双极型晶体管 PNP,NMOS M1 在衬底上形成的横向双极晶体管 NPN,这两个双极晶体管接成一对,可以看到反偏的阱-衬底结是两个晶体管的集电极。

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Analog Layout Basis – 1

Analog Layout 相关小结
Ref: IC Mask design –Essiential Layout Techniques

不同于 Digital IC Layout, Analog IC Layout 主要不在于 size, 而在于集成电路性能的影响 (matching,speed…)

通常 Layout 前考虑的问题:

  • 电路的功能
  • 电流大小
  • 是否有匹配要求
  • 其他要求

具体例子:

  • 电流大小决定连线的宽度的选择,同时决定 device 是否合适(单个 finger 所能 handle 的电流大小是否适合,若无法修改 w/l size,可以 flatten 这个 device,修改成 custom device 来满足电流要求);
  • 电路工作的频率,决定是否考虑寄生元件等

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DRC rule

粗略看了下,似乎 Dracula 得把 layout 导出为 GDSII 才能做,所以还是决定用 Diva,这样在 Virtuoso 中可以直接看结果的形式毕竟还是方便些。

参考了 Cadence doc 里面的 divaref ,在里面找了 drc rule 的例子,照着写了一份,跑起来还OK。

基本上语法都还比较简单,值得注意的就是 Edges 类型的布尔操作理解起来有点麻烦,不过因为有例子还是挺好学的。

update:  Dracula 可通过在 DESCRIPTION 中 SYSTEM = cadence 或 SYSTEM = gds2 来选择输入文件形式(cadence 格式或 GDSⅡ文件,对应其他选项也有一定区别)

关于pcell

开始打算用 Qcell(Quick cell)来做,在 Cadence doc 里面的 turbohelp 里面找到了些例子。但是因为用到的 MOS 管有的要用 T形栅或者H形栅来做 Body-tie, Qcell 好像没办法实现,于是还是得拿 Pcell 来做。

具体参考 Doc 里面的 celltut , 不过里面的例子似乎最后少了几步,又在 ChinaLayout 里找到些资料,对比了一下.

最后出来的 Pcell 都还OK,只是还有些小问题,好像 Cont 在做 repeat 时候没办法像 Qcell 一样做到居中对称的形式,不知道是哪没设好。

关于techfile

因为用的是自己实验室的工艺,所以 techfile 之类都得自己来做。参考的 Cadence doc 里面的 techfileuser & ascitechfile , 在 tutorial 里拿 cell_design 里面的 tf 和 drf 文件来修改。

techfile 里面的 class,现在用到的其实主要还是 The Layer Definitions、The Layer Rules 、The Physical Rules 、The Layout Editor Rules 这几个,只是还是有些地方不是太清楚,例如 streamlayers 里面 streamNumber 之类,对 MfgResolutions也有些迷糊,不过现在拿来用还没出什么问题,再看看吧。

至于 drf 就直接拿 tutorial 里的用,之后再在 GUI 里修改,好像还好。