8-4-1-2 匹配设计2-系统失配

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4匹配设计(2)－系统失配

工艺偏差(ProcessBias)在制版、刻蚀、扩散、注入等过程中的几何收缩和扩张，所导致的尺寸误差接触孔电阻对不同长度的电阻来说，该电阻所占的分额不同多晶硅刻蚀率的变化(VariationsinPolysiliconEtchRate)多晶硅不总是受到均匀的刻蚀。大的多晶硅开口会比小的开口更迅速地受到刻蚀，因为刻蚀剂离子可以更自由地达到大开口的底部和边缘。扩散区相互影响同类型扩散区相邻则相互增强，异类型相邻则相互减弱均与周围环境有关5系统失配（续）梯度效应压力、温度、氧化层厚度的梯度问题，元件间的差异取决于梯度和距离匹配设计(2)－系统失配

6系统失配例子－电阻电阻设计值之为2：1由于poly2刻蚀速度的偏差，假设其宽度偏差为0.1u，则会带来约2.4%的失配接触孔和接头处的poly电阻，将会带来约1.2%的失配；对于小电阻，失配会变大2u5u4u15ΩR=R□•(Leff)/(Weff)R□=996欧姆Wp=0.1u30Ω7系统失配例子——电容20um20um10um10um假设对poly2的刻蚀工艺偏差是0.1um，两个电容的面积分别是(10.1)2和(20.1)2，则系统失配约为1.1%8降低系统失配的方法元件单元整数比降低工艺偏差和欧姆接触电阻的影响加dummy元件保证周围环境的对称匹配元件间距离尽量接近公用重心设计(common-centroid)减小梯度效应匹配元件与其他元件保持一定距离减小扩散区的相互影响9匹配设计降低系统失配的例子加dummy的电阻匹配Dummy元件宽度可以小一些悬空会带来静电积累！10匹配设计降低系统失配的例子一维公用重心设计二维公用重心设计11匹配设计降低系统失配的例子单元整数比(R1:R2=1:1.5)均匀分布和公用重心Dymmy元件R1R2R1R2R2R1R1R2dummydummy12匹配设计降低系统失配的例子单元整数比(8:1)加dummy元件公用重心布局问题：布线困难，布线寄生电容影响精度C1C213匹配设计降低系统失配的例子D/S方向一致加dummy保证周围环境对称M1M2M1M2DSDSM1M2DSDSDSDSdummydummyD,S不再对称！14匹配设计降低系统失配的例子加dummy保证多晶刻蚀速率一致M1M2M3M1M2M3dummydummy多晶刻蚀速率不一致多晶刻蚀速率一致15匹配设计降低系统失配的例子加dummy导线保持环境对称公用重心以减小梯度效应不对称互为镜像16匹配设计降低系统失配的例子叉指结构交叉耦合结构D1D2S122dummydummy1D1SD2SD1共同点：对梯度效应和倾斜注入不敏感21D2SD112D1SD217匹配设计降低系