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文档简介
1第8章
集成电路版图设计与工具2第8章
集成电路版图设计与工具
8.1 工艺流程的定义8.2版图几何设计规则8.3
版图图元8.4版图设计准则8.5电学设计规则与布线8.6 基于Cadence平台的全定制IC设计8.7 芯片的版图布局8.8 版图设计的注意事项38.4版图设计准则
(‘Rule’forperformance)8.4.1匹配设计8.4.2抗干扰设计8.4.3寄生优化设计8.4.4可靠性设计48.4.1匹配设计在集成电路中，集成元件的绝对精度较低，如电阻和电容，误差可达±20%~30%由于芯片面积很小，其经历的加工条件几乎相同，故同一芯片上的集成元件可以达到比较高的匹配精度，如1%，甚至0.1%模拟集成电路的精度和性能通常取决于元件匹配精度5匹配设计失配：测量所得的元件值之比与设计的元件值之比的偏差归一化的失配定义：设X1,X2为元件的设计值，x1,x2为其实测值，则失配δ为：6匹配设计失配δ可视为高斯随机变量若有N个测试样本δ1,δ2,…,δN，则δ的均值为：方差为：7匹配设计均值mδ为系统失配方差sδ为随机失配失配的分布：3δ失配：|mδ|+3sδ概率99.7%8匹配设计失配的原因随机失配：尺寸、掺杂、氧化层厚度等影响元件值的参量的微观波动(fluctuation)随机失配可通过选择合适的元件值和尺寸来减小系统失配：工艺偏差，接触孔电阻，扩散区相互影响，机械压力，温度梯度等系统失配可通过版图设计技术来降低9匹配设计(1)－随机失配随机统计波动(Fluctuations)周围波动(peripheralfluctuations)发生在元件的边沿失配随周长的增大而减小区域波动(arealfluctuations)发生在元件所覆盖的区域失配随面积的增大而减小10电容随机失配两个大小均为C的电容的失配：Kp和ka分别为周围波动和区域波动的贡献，均是常量一般地，电容失配与面积的平方根成反比，即容量为原来2倍，失配减小约30%不同大小电容匹配时，匹配精度由小电容决定11电阻随机失配两个阻值为R、宽度为W的电阻的失配：Kp和ka分别为周围波动和区域波动的贡献，均是常量一般地，电阻失配与宽度成反比，即宽度为原来2倍，失配为原来的一半不同阻值的电阻，可通过调整宽度来达到相同的匹配精度12晶体管匹配晶体管匹配：主要关心元件之间栅源电压（差分对）和漏极电流（电流镜）的偏差栅源电压失配为：漏极电流失配为：ΔVt,Δk为元件间的阈值电压和跨导之差，Vgs1为第1个元件的有效栅电压，k1,k2为两个元件的跨导对于电压匹配，希望Vgs1小一些(>0.1V)，但对电流匹配，则希望Vgs1大一些(>0.3V)13晶体管随机失配在良好的版图设计条件下阈值电压跨导均与栅面积的
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