數(shù)字電路圖設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)單元技術(shù)補(bǔ)充

集成電路版圖設(shè)計(jì)與驗(yàn)證第五章標(biāo)準(zhǔn)單元技術(shù)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)單元技術(shù)一般用于數(shù)字版圖設(shè)計(jì)。單元庫中的標(biāo)準(zhǔn)單元按照一定的規(guī)則進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便可以堆積在一起（像積木一樣）形成邏輯電路。標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)版圖系統(tǒng)以標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格作為單元的對準(zhǔn)基礎(chǔ)，使得自動(dòng)布線成為可能，并保證單元整體布置的可操作性。以網(wǎng)格為基礎(chǔ)的布線器需要遵循的兩個(gè)約束條件：導(dǎo)線只能有幾種固定的寬度；只能放在預(yù)先確定了坐標(biāo)的網(wǎng)格上。在網(wǎng)格式系統(tǒng)中不能隨意設(shè)計(jì)，要遵循對準(zhǔn)網(wǎng)格的規(guī)則。標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)一、確定網(wǎng)格尺寸（是由設(shè)計(jì)規(guī)則確定的）工藝規(guī)則：如，規(guī)定導(dǎo)線的最小寬度為1um，導(dǎo)線間最小的間隔為1um，則兩條并行導(dǎo)線占據(jù)的最小寬度是3um確定了導(dǎo)線的最小寬度和導(dǎo)線間的最小距離，也就確定了網(wǎng)格的粗細(xì)。如上述例子，兩條導(dǎo)線中心的間距為2um，就可以根據(jù)這個(gè)規(guī)則設(shè)計(jì)一個(gè)間距為2um的網(wǎng)格。布線器只能在網(wǎng)格上進(jìn)行布線。標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)沿網(wǎng)格布線限制了可能的布線方式，但卻適合于自動(dòng)布線工具的布線。思考：一個(gè)網(wǎng)格式布線器是否可以對不同的金屬層采用不同的網(wǎng)格尺寸？標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)二、規(guī)則式布線器在基于網(wǎng)格的布線系統(tǒng)中，由于每一層的線寬和間距不同，而如果要保證在上下金屬層相接的時(shí)候，能夠保持對準(zhǔn)，就要以最寬那一層的網(wǎng)格為基準(zhǔn)，而顯然這樣會(huì)浪費(fèi)布線空間。改進(jìn)版本的網(wǎng)格式布線器：規(guī)則式布線器。對于不同的布線層，計(jì)算機(jī)不是采用固定的網(wǎng)格，而是按每一層的實(shí)際設(shè)計(jì)規(guī)則來布線。標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)布線規(guī)則來設(shè)計(jì)每一個(gè)布線層的網(wǎng)格的大小?；谝?guī)則的設(shè)計(jì)：在集成電路設(shè)計(jì)時(shí)，給電路中所有的尺寸規(guī)定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)（一般以溝道長度為單位），所有的尺寸都是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)長度的倍數(shù)?？梢垣@得更加緊湊的布線。定向型工藝層技術(shù)多層布線技術(shù)：一層金屬的布線資源不能滿足需求，需要多個(gè)金屬層。通孔：金屬層之間的通路，來進(jìn)行層與層之間的連接。但是每層金屬如果雜亂布線，很快也會(huì)用完資源：定向型工藝層技術(shù)：某一層金屬線只允許水平線或者垂直線。需要轉(zhuǎn)向的時(shí)候，就更換金屬層，這樣不會(huì)形成死結(jié)。定向型工藝層技術(shù)經(jīng)驗(yàn)之談：小的轉(zhuǎn)向不必改換金屬層對于只有一兩個(gè)網(wǎng)格的小轉(zhuǎn)向，不需要使用第二層金屬，在當(dāng)前層解決就可以了。轉(zhuǎn)金屬層會(huì)付出的代價(jià)：可靠性（電阻的引入、通孔的刻蝕）；占用布線資源。網(wǎng)格式布線系統(tǒng)要求的庫設(shè)計(jì)規(guī)則一、對齊輸入和輸出所有單元的輸入和輸出點(diǎn)都必須落在x網(wǎng)格和y網(wǎng)格上，否則無法利用自動(dòng)布線工具進(jìn)行連接。除此之外，所有的版圖對象都必須與網(wǎng)格相匹配，包括導(dǎo)線、單元、交點(diǎn)，都必須服從如對齊和間距這樣的一些規(guī)則。網(wǎng)格格式式布布線線系系統(tǒng)統(tǒng)要要求求的的庫庫設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)規(guī)則則網(wǎng)格格式式布布線線系系統(tǒng)統(tǒng)要要求求的的庫庫設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)規(guī)則則二、高度度固定，，寬度可可變?nèi)绻麕熘兄械拿恳灰粋€(gè)門高高度不同同，就會(huì)會(huì)導(dǎo)致版版圖中的的電源線線布線混混亂。最小單元元高度的的確定：：通過模模擬得到到的晶體體管尺寸寸，以及及庫的網(wǎng)網(wǎng)格來決決定。一一般來說說，所選選擇的高高度要略略大于這這個(gè)最小小高度。。這種技術(shù)術(shù)在模擬擬版圖設(shè)設(shè)計(jì)中也也經(jīng)常使使用。網(wǎng)格式布布線系統(tǒng)統(tǒng)要求的的庫設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)則網(wǎng)格式布布線系統(tǒng)統(tǒng)要求的的庫設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)則三、確定定導(dǎo)線規(guī)規(guī)格1-網(wǎng)格格線確定定了網(wǎng)格格線間的的最小距距離，導(dǎo)導(dǎo)線還可可以有較較大的規(guī)規(guī)格。2-網(wǎng)格格線或3-網(wǎng)格格線網(wǎng)格式布布線系統(tǒng)統(tǒng)要求的的庫設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)則四、共用用N阱在典型的的CMOS工藝藝中，N阱的間間距較大大，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于于器件的的間距。。因此如果果讓幾個(gè)個(gè)器件共共用一個(gè)個(gè)N阱，，就可以以節(jié)省版版圖資源源。網(wǎng)格式布布線系統(tǒng)統(tǒng)要求的的庫設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)則網(wǎng)格式布布線系統(tǒng)統(tǒng)要求的的庫設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)則五、半網(wǎng)網(wǎng)格單元元尺寸如果能夠夠?qū)⑾噜忇彽膯卧獙悠鹌饋恚瑫?huì)會(huì)使電源源線和N阱相連連。但是是還要保保證不能能將內(nèi)部部部件相相連接，，并符合合他們自自己的最最小間距距規(guī)則。。實(shí)現(xiàn)方法法：讓單單元的邊邊緣比內(nèi)內(nèi)部導(dǎo)線線的位置置多出半半個(gè)網(wǎng)格格的寬度度，可以以實(shí)現(xiàn)上上述的兩兩個(gè)目的的。單元的上上下左右右四個(gè)方方向都應(yīng)應(yīng)該落在在半網(wǎng)格格位置上上。網(wǎng)格式布布線系統(tǒng)統(tǒng)要求的的庫設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)則網(wǎng)格式布布線系統(tǒng)統(tǒng)要求的的庫設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)則六、半尺尺寸設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)則在基于網(wǎng)網(wǎng)格的版版圖設(shè)計(jì)計(jì)中，網(wǎng)網(wǎng)格決定定了庫單單元的設(shè)設(shè)計(jì)。所有的單單元都必必須服從從半網(wǎng)格格的規(guī)則則，單元元內(nèi)部的的部件必必須與單單元邊緣緣保持半半個(gè)最小小距離。。整個(gè)庫庫就是根根據(jù)這些些約束條條件建立立起來的的。網(wǎng)格式布布線系統(tǒng)統(tǒng)要求的的庫設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)則網(wǎng)格式布布線系統(tǒng)統(tǒng)要求的的庫設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)則七、布線線通道隔行翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)網(wǎng)格式布布線系統(tǒng)統(tǒng)要求的的庫設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)則采用M2總線的的供電回回路：這這種方法法似的M1層只只能走電電源線和和最低層層次的連連線，如如果金屬屬層較少少，就會(huì)會(huì)造成布布線困難難。網(wǎng)格式布布線系統(tǒng)統(tǒng)要求的的庫設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)則網(wǎng)格式布布線系統(tǒng)統(tǒng)要求的的庫設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)則布線通道道，使電電源線和和地線的的寬度縮縮小，留留出布線線通道，，專門用用于普通通連線。。M1不僅僅用來完完成單元元內(nèi)部連連線和電電源線，，還可以以走其他他的連線線。適用用于金屬屬層較少少的設(shè)計(jì)計(jì)。網(wǎng)格式布布線系統(tǒng)統(tǒng)要求的的庫設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)則單元沒有有隔行翻翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)現(xiàn)象網(wǎng)格式布布線系統(tǒng)統(tǒng)要求的的庫設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)則布線通道道可以是是所需要要的任何何高度。。網(wǎng)格式布布線系統(tǒng)統(tǒng)要求的的庫設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)則八、天線線規(guī)則NAC二二極管，，是一個(gè)個(gè)PN結(jié)結(jié)，連接接到金屬屬，以解解決天線線效應(yīng)。。NAC：：NetAreaCheck，，網(wǎng)絡(luò)節(jié)節(jié)點(diǎn)區(qū)域域控制。。網(wǎng)格式布布線系統(tǒng)統(tǒng)要求的的庫設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)則天線效應(yīng)應(yīng)：在芯芯片生產(chǎn)產(chǎn)過程中中，暴露露的金屬屬線或者者多晶硅硅(polysilicon)等導(dǎo)導(dǎo)體，就就象是一一根根天天線，會(huì)會(huì)收集電電荷（如如等離子子刻蝕產(chǎn)產(chǎn)生的帶帶電粒子子）導(dǎo)致致電位升升高。天天線越長長，收集集的電荷荷也就越越多，電電壓就越越高。若若這片導(dǎo)導(dǎo)體碰巧巧只接了了MOS的柵柵，那么么高電壓壓就可能能把薄柵柵氧化層層擊穿，，使電路路失效，，這種現(xiàn)現(xiàn)象我們們稱之為為“天線線效應(yīng)””。隨著著工藝技技術(shù)的發(fā)發(fā)展，柵柵的尺寸寸越來越越小，金金屬的層層數(shù)越來來越多，，發(fā)生天天線效應(yīng)應(yīng)的可能能性就越越大。網(wǎng)格式布布線系統(tǒng)統(tǒng)要求的的庫設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)則9、靜夜四四無鄰，，荒居舊舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、雨中黃黃葉樹，，燈下白白頭人。。。21:14:0721:14:0721:1412/28/20229:14:07PM11、以我獨(dú)獨(dú)沈久，，愧君相相見頻。。。12月-2221:14:0721:14Dec-2228-Dec-2212、故人江海海別，幾度度隔山川。。。21:14:0721:14:0721:14Wednesday,December28,202213、乍乍見見翻翻疑疑夢夢，，相相悲悲各各問問年年。。。。12月月-2212月月-2221:14:0721:14:07December28,202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)發(fā)，舊國見青青山。。28十二月月20229:14:07下午21:14:0712月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。十二二月月229:14下下午午12月月-2221:14December28,202216、行行動(dòng)動(dòng)出出成成果果，，工工作作出出財(cái)財(cái)富富。。。。2022/12/2821:14:0721:14:0728December202217、做前，，能夠環(huán)環(huán)視四周周；做時(shí)時(shí)，你只只能或者者最好沿沿著以腳腳為起點(diǎn)點(diǎn)的射線線向前。。。9:14:07下午午9:14下午午21:14:0712月-229、沒有失敗，，只有暫時(shí)停停止成功！。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、很多事情努努力了未必有有結(jié)果，但是是不努力卻什什么改變也沒沒有。。21:14:0721:14:0721:1412/28/20229:14:07PM11、成功就是是日復(fù)一日日那一點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)小小努力力的積累。。。12月-2221:14:0721:14Dec-2228-Dec-2212、世間間成事事，不不求其其絕對對圓滿滿，留留一份份不足足，可可得無無限完完美。。。21:14:0721:14:0721:14Wednesday,December28,202213、不知香香積寺，，數(shù)里入入云峰。。。12月-2212月-2221:14:0721:14:07December28,202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的的人能把世界界放在手中像像泥塊一樣任任意揉捏。28十二月月20229:14:07下午21:14:0712月-2215、楚楚塞塞三三湘湘接接，，荊荊門門九九派派通通。。。。。十二二月月229:14下下午午12月月-2221:14December28,202216、少少年年十十五五二二十十時(shí)時(shí)，，步步行行奪奪得得胡胡馬馬騎騎。。。。2022/12/2821:14:0721:14:0728December202217、空山山新雨雨后，，天氣氣晚來來秋。。。9:14:07下下午9:14下下午午21:14:0712月月-229、楊柳散和和風(fēng)，青山山澹吾慮。。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、閱讀一切切好書如同同和過去最最杰出的人人談話。21:14:0721:14:0721:1412/28/20229:14:07PM11、越是沒沒有本領(lǐng)領(lǐng)的就越越加自命命不凡。。12月-2221:14:0721:14Dec-2228-Dec-2212、越是是無能能的人人，越越喜歡歡挑剔剔別人人的錯(cuò)錯(cuò)兒。。21:14:0721:14:0721:14Wednesday,December28,202213、知知人人者者智智，，自自知知者者明明。。勝勝人人者者有有力力，，自自勝勝者者強(qiáng)強(qiáng)。。12月月-2212月月-2221:14:0721:14:07December28,202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的的人能把世界界放在手中像像泥塊一樣任任意揉捏。28十二月月20229:14:07下午21:14:0712月-2215、最具具挑戰(zhàn)戰(zhàn)性的的挑戰(zhàn)戰(zhàn)莫過過于提提升自自我。。。十二月月229:14下下午午12月月-2221:14December28,202216、業(yè)余余生活活要有有意義義，不不要越越軌。。2022/12/2821:14:0721:14:0728December202217、一一個(gè)個(gè)人人即即使使已已登登上上頂頂峰