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首页CMOS技术的Design Rule详解与DRC
"Design Rule是集成电路设计中的核心概念,主要针对CMOS技术,涉及到芯片制造的多个环节,包括工艺、设备、流程和性能等方面。在设计电路布局时,必须遵循Design Rule,以确保最终生产的芯片能够正常工作。DRC(Design Rule Check)是检查设计是否符合这些规则的关键步骤。 Design Rule的具体内容涵盖了多个方面,如最小线宽、间距规定等。例如,对于Diffusion(扩散区)的最小宽度通常要求不小于2微米,以保证区域间的绝缘和防止漏电流的发生;相邻Diffusion之间的最小间隔则要求不小于3微米,同样是为了防止电流泄露。此外,Poly(多晶硅)的最小宽度也有类似的规定,一般不低于2微米,而Poly之间间隔的最小宽度是为了保持足够的隔离,防止短路,这些数值可能因工艺的不同而有所变化。 Lambda-based Design Rule则是基于Mead & Conway方法论的一种规则,其中lambda是一个特定的单位,用于描述这些规则。这些规则旨在确保电路的物理布局能够适应特定的制程技术。随着制程技术的进步,如从微米级到纳米级的转变,Design Rule也会随之更新,导致布局设计需要进行相应的调整,这无疑增加了设计者的工作负担。 了解并熟练掌握Design Rule对于layout engineer至关重要,因为他们需要根据新的规则来优化电路布局,确保设计的兼容性和可制造性。因此,Design Rule不仅关乎到芯片的功能实现,还直接影响到生产效率和成本。随着科技的发展,更精细的Design Rule将持续推动半导体行业的进步,带来更小、更快、更高效的集成电路产品。"
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Design Rule 相关介绍相关介绍
Design Rule 相关介绍本篇介绍的design rule只针对CMOS技术。画版图时需要按design rule的要求来操作,所
以也就有我们常提到的DRC(design rule check),对设计规则的检测工作。Design rule根据工艺,工厂设
备,制作流程和水平等相关指标,设定出一个相符的规则,以保证生产出的chip是有效的。Design rule与layout
有很大的关系,有很多重复的劳动都是源自于design rule的upgrade。也就是在circuit不变的情况下,如果
design rule有变化,layout也要跟着变化(这里无形之中就增加了不少的工作量。)所谓d
Design Rule 相关介绍
本篇介绍的design rule只针对CMOS技术。画版图时需要按design rule的要求来操作,所以
也就有我们常提到的DRC(design rule check),对设计规则的检测工作。Design rule根据工
艺,工厂设备,制作流程和水平等相关指标,设定出一个相符的规则,以保证生产出的chip
是有效的。Design rule与layout有很大的关系,有很多重复的劳动都是源自于design rule的
upgrade。也就是在circuit不变的情况下,如果design rule有变化,layout也要跟着变化(这
里无形之中就增加了不少的工作量。)所谓design rule有变化是指,同一家工厂的制程变化
或者在同一家工厂以不同的工工艺生产,在不同的工厂生产等情况下,所造成的design rule
的变化,但无论是何种原因引起的,layout总是要动手改的。所以,作为一个layout engineer
是有必要对design rule有足够的了解的,并知道存在design rule的用意在何处。
Design rule有micron-based rule与lambda-based rule之分,lambda-based rule是由Mead &
Conway methodology 所决定,其大意规则转意他人对之的归纳:(unit为lambda)
Diffusion的最小宽度 (>=2)
Diffusion之间间隔的最小宽度。(避免两个diffusion相接造成漏电流)(>=3)
Poly的最小宽度(>=2)
Poly之间间隔的最小宽度(因为poly下无空乏区)(>=2)
Poly与diffusion间隔的最小宽度(为避免poly跨过diffusion造成寄生电容而增加RC-delay)
(>=2)
Gate –poly超出diffusion的最小宽度。(避免diffusion的重叠而造成短路)(>=1)
Implantation超出gate-poly的最小宽度。(避免被错误掺杂)(>=1.5)
Implantation 与相邻diffusion间隔的最小宽度。(避免被错误掺杂)(>=1.5)
Contact 最小的长及宽度 (>=2)
Contact与diffusion的最小包覆值。 (>=1)
Diffusion 中两个contact的间距。(>=2)
Contact和gate-poly的最小间距。(注意diffusion寄生电阻影响流经contact的电流)(>=2)
Metal的最小宽度。(因wafer表面不平坦,所以放宽线宽)(>=3)
Metal之间最小间隔。(>=3)
Metal包覆contact最小宽度。(>=1)
(需要注意所通常所讲的名词active, oxide, thin oxide,implant及diffusion 的之间的关系)
除此之外,还要考虑如:
well包含diffusion的最小宽度
well与之外的diffusion间隔的最小距离。
Poly包含contact的最小宽度。
…
…
一般我们拿到的design rule均为一个规范文档,所以虽然描述仔细,但却不实用。在画图
时,翻来翻去也不利于记忆,所以本人归纳了一些方法来简化design rule的记忆和操作,具
体如下:
一般命令规则:层的关系 层1,层2…层n [类型] :值 //注释
w : well w[n] : nwell
m : metal m[1] : metal1;
p : poly p[2] : poly2;
o : oxide; t : thin oxide d : diffusion a : active;
i : implantation i[p] : p+ implant
c : contact
v[2] : via2
g : gate
eX : extension
eN : enclose
wD : width
sP : spacing
oV :overlap
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