标准单元技术 ppt课件

1、第五章标准单元技术第五章标准单元技术_588_588 在利用在利用DRC设计规那么检查对幅员进行几何规那设计规那么检查对幅员进行几何规那么检查时，对于宽度低于规那么中指定的最小宽度的么检查时，对于宽度低于规那么中指定的最小宽度的几何图形，工具将会给出错误的提示。几何图形，工具将会给出错误的提示。N WELLN WELLminSpacingminWidth2 microns1 microns1 microns1 microns最小金属线越宽，或金属线间必须相隔得越远，网格也就越大最小金属线越宽，或金属线间必须相隔得越远，网格也就越大 对每一层采用不同的网格尺寸，但这会使我们很难把所有对每一层采用

2、不同的网格尺寸，但这会使我们很难把所有的接触孔和通孔都对齐并落在每一层垂直和水平网格线的的接触孔和通孔都对齐并落在每一层垂直和水平网格线的交点上。交点上。 unnecessary,other metal2s cant route here对齐输入输出：对齐输入输出：输入输入A和输出和输出Z不能随意放置。它们必须像所有的连线一样不能随意放置。它们必须像所有的连线一样位于同样的网格上。位于同样的网格上。保证标准单元的所有输入输出不仅在保证标准单元的所有输入输出不仅在x网格上，还要在网格上，还要在y网网格上。要保证自动布线软件在水平方向和垂直方向都能格上。要保证自动布线软件在水平方向和垂直方向都能找

3、到它们。找到它们。保证所有的库单元以及库单元内部的器件符合网格规那么。保证所有的库单元以及库单元内部的器件符合网格规那么。AZPNVDDVSS高度固定，宽度可变：高度固定，宽度可变：为了保持结构的统一，所有的门都必须服从固定为了保持结构的统一，所有的门都必须服从固定高度设置。高度设置。如果需要有较大驱动能力的晶体管，只要使单元如果需要有较大驱动能力的晶体管，只要使单元变宽并分割晶体管使之能放在轨线之内就可以变宽并分割晶体管使之能放在轨线之内就可以了。了。最小单元高度由通过模拟得到的晶体管尺寸以及最小单元高度由通过模拟得到的晶体管尺寸以及为库所选择的网格决定。一般选择的高度要略为库所选择的网格决

4、定。一般选择的高度要略大于这个最小高度，来作为电源线和地线的布大于这个最小高度，来作为电源线和地线的布线沟道。线沟道。采用高度固定的库的优点：如将所有的门挨个摆采用高度固定的库的优点：如将所有的门挨个摆放，电源线、地线就很容易布线。放，电源线、地线就很容易布线。数字库数字库:高度固定，宽度可变。高度固定，宽度可变。(fixed height, variable width.) 大多数库都是这样的。大多数库都是这样的。 对于数字幅员，特别是标准单元幅员，是对于数字幅员，特别是标准单元幅员，是唯一可行的方式。唯一可行的方式。 在模拟幅员设计中也非常有用，甚至是全在模拟幅员设计中也非常有用，甚至是全

5、定制的定制的AIC。公用公用N阱：阱：典型的典型的CMOS工艺通常都有一个关于工艺通常都有一个关于N阱间距的阱间距的规那么，这个间距要求很大，而晶体管的间距规那么，这个间距要求很大，而晶体管的间距要求，要比要求，要比N阱的间距小得多。阱的间距小得多。可以设计一个大的单个的可以设计一个大的单个的N阱来节省空间。阱来节省空间。 N阱间距限制阱间距限制 晶体管间晶体管间距限制距限制n well spacingdevice spacing现在限制设计的规那么就是晶体管与晶体管的间距，这要现在限制设计的规那么就是晶体管与晶体管的间距，这要比比N阱的间距小得多阱的间距小得多 .如果轨线延伸到单元边缘，那么

6、把这些单如果轨线延伸到单元边缘，那么把这些单元对接，就形成了一条很长的电源轨线带。元对接，就形成了一条很长的电源轨线带。powerground半网格单元尺寸：半网格单元尺寸：half-grid cell sizing所有单元内部的导线都处于网格上，而相互对接所有单元内部的导线都处于网格上，而相互对接单元的边缘落在两条网格线的中间，即处于半单元的边缘落在两条网格线的中间，即处于半个网格的位置上。个网格的位置上。由于单元可以在各个方向对接，所以一个单元的由于单元可以在各个方向对接，所以一个单元的每一边上、下、左、右都应当落在半个网每一边上、下、左、右都应当落在半个网格的位置上。格的位置上。 but

7、ting edges对接边沿对接边沿 power railbutting edgeson-grid wiregrid point半尺寸设计规那么：半尺寸设计规那么：half-design rule为了使两个对接单元间的晶体管也有最小间距，为了使两个对接单元间的晶体管也有最小间距，每一个晶体管就应当距离单元边沿至少有一半每一个晶体管就应当距离单元边沿至少有一半的最小间距。的最小间距。网格决定了库单元的设计。每一样东西都必须放网格决定了库单元的设计。每一样东西都必须放在网格上，所有的单元都必须服从半网格的规在网格上，所有的单元都必须服从半网格的规那么。那么。power railbutting ed

8、gesgrid pointminimum distancehalf minimum distance布线通道：布线通道：routing channels电源布线通道：电源布线通道：问题问题: 由于单元中间布满了元件，我们由于单元中间布满了元件，我们已没有地方来走额外的导线。如果只有很少的几层金已没有地方来走额外的导线。如果只有很少的几层金属，这会是一个大问题。属，这会是一个大问题。 电源布线通道：电源布线通道：在在Metal 2中将各行末端的中将各行末端的VDD相互连接就可相互连接就可以了以了 布线通道：布线通道：routing channels如果有许多的金属层，电源轨线和单元的尺寸一如果有

9、许多的金属层，电源轨线和单元的尺寸一样是极好的方法，设计可以非常紧凑，可以用样是极好的方法，设计可以非常紧凑，可以用metal3/4/5来满足其他布线需要。来满足其他布线需要。对于只有极少数金属层的标准单元库所采用的一对于只有极少数金属层的标准单元库所采用的一个策略就是，在单元结构的上下即轨线的外面个策略就是，在单元结构的上下即轨线的外面留出一些空隙，这些空隙就是所谓的布线通道。留出一些空隙，这些空隙就是所谓的布线通道。布线通道：布线通道：routing channels通道布线器：通道布线器：channel routersgatesfixed wiring channelgatesvaria

10、ble wiring channel天线规那么：天线规那么：antenna rules天线规那么是一种设计规那么检查，保证在进行天线规那么是一种设计规那么检查，保证在进行metal 1工艺步骤之前，任何一个工艺步骤之前，任何一个cmos逻辑逻辑门都连接到了一个扩散区上。为了确保这一连门都连接到了一个扩散区上。为了确保这一连接，必须参加一个小的反向偏置保护二极管。接，必须参加一个小的反向偏置保护二极管。 也称也称NACNet Area Check，网络节点，网络节点区域控制二极管。区域控制二极管。在设计标准单元时，必须保证任何输入都被下拉，在设计标准单元时，必须保证任何输入都被下拉，即受到保护。即受到保护。一个器件的输出能够为