簡(jiǎn)介這是西南科技大學(xué)集成電路版圖設(shè)計(jì)課程中關(guān)于運(yùn)放版圖分解的專(zhuān)題講解面向微電子、集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生與初入版圖設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)人員重點(diǎn)解決運(yùn)放版圖從原理圖到物理實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵難題。課件以差分對(duì)管、電流鏡一、電流鏡二為抓手細(xì)致演示了二維共中心匹配、Dummy管源漏共用、ABA/ABB排列、源漏互換、保護(hù)環(huán)設(shè)置等實(shí)用技法并結(jié)合LVS檢查常見(jiàn)問(wèn)題總結(jié)出錯(cuò)點(diǎn)與修正思路幫助學(xué)習(xí)者理解布局連線(xiàn)中的對(duì)稱(chēng)性設(shè)計(jì)與規(guī)則校驗(yàn)。資源為單個(gè)PPT演示文稿壓縮包大小僅1.32MB便于下載后直接學(xué)習(xí)或課堂展示已有374人瀏覽學(xué)習(xí)。通過(guò)這份材料讀者能系統(tǒng)掌握運(yùn)放版圖分解的完整流程獲得可遷移到實(shí)際版圖項(xiàng)目中的匹配技巧與排錯(cuò)經(jīng)驗(yàn)。1. 運(yùn)放版圖分解畫(huà)版圖前先拆電路解決匹配與 LVS 兩大痛點(diǎn)“運(yùn)放版圖分解”這個(gè)說(shuō)法很多人理解成“把版圖文件拆開(kāi)看一看”實(shí)際上指的是另一種工作方式拿到運(yùn)放原理圖之后不急著畫(huà)版圖而是先把電路按功能拆成差分輸入級(jí)、電流鏡負(fù)載、偏置級(jí)這幾個(gè)單元再對(duì)每個(gè)單元單獨(dú)規(guī)劃布局。這份方案想解決的問(wèn)題很具體差分對(duì)管怎么擺才能匹配、電流鏡怎么排才能讓 LVS 一次通過(guò)、以及原理圖里那些讓 LVS 報(bào)錯(cuò)的命名和連接習(xí)慣。適合正在做集成電路版圖設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)或畢設(shè)的同學(xué)也適合第一次用 Virtuoso XL 畫(huà)模擬版圖、被匹配和 LVS 反復(fù)折騰的設(shè)計(jì)者。核心方法一句話(huà)先把運(yùn)放拆成單元再用棍棒圖把源漏共用規(guī)劃好最后連線(xiàn)收尾。2. 總體設(shè)計(jì)思路模塊拆分、匹配等級(jí)與命名規(guī)范先行2.1 為什么先拆模塊而不是直接畫(huà)版圖運(yùn)放是一個(gè)高增益直接耦合放大器輸入級(jí)到輸出級(jí)都是直流耦合。放到版圖設(shè)計(jì)里就意味著任何一個(gè)管子的尺寸偏差、任何一段金屬線(xiàn)的電阻都會(huì)直接反映到直流工作點(diǎn)上不像交流耦合電路那樣有電容把直流點(diǎn)隔開(kāi)。所以運(yùn)放版圖設(shè)計(jì)的第一步不是畫(huà)多邊形而是把電路從功能上拆開(kāi)輸入級(jí)通常是一對(duì)差分對(duì)管負(fù)責(zé)把輸入信號(hào)轉(zhuǎn)成電流差負(fù)載和偏置是電流鏡負(fù)責(zé)給差分對(duì)管提供恒定電流后面還有尾電流源和輸出級(jí)。拆完之后你會(huì)發(fā)現(xiàn)真正需要精細(xì)處理的單元并不多運(yùn)放版圖分解通常就是差分對(duì)管加電流鏡這兩個(gè)核心單元的排列組合。拆分時(shí)有一個(gè)明顯的規(guī)律凡是電路上要求電流相等的路徑版圖上就必須匹配凡是電流方向相同的路徑版圖上就可以共用擴(kuò)散區(qū)。差分對(duì)管的兩個(gè)輸入管要求完全對(duì)稱(chēng)這是最高匹配等級(jí)電流鏡的各支路要求電流比精確匹配等級(jí)次之偏置電阻和一般信號(hào)走線(xiàn)要求最低只要不引入大的寄生即可。先把這個(gè)匹配等級(jí)表列出來(lái)再?zèng)Q定每個(gè)單元花多少精力單元匹配要求版圖設(shè)計(jì)重點(diǎn)差分對(duì)管輸入級(jí)最高兩管尺寸、溫度、工藝條件完全一致二維共中心匹配、加 Dummy電流鏡負(fù)載/偏置高支路電流比精確規(guī)則排列、源漏共用、保護(hù)環(huán)一般偏置與走線(xiàn)低寄生可接受即可按信號(hào)流向順路走線(xiàn)我一般會(huì)把這個(gè)表貼在版圖工作區(qū)旁邊每畫(huà)一個(gè)模塊先問(wèn)一句它屬于哪個(gè)等級(jí)如果是最高等級(jí)就不要省面積多花幾步把對(duì)稱(chēng)性做足如果是低等級(jí)就不要過(guò)度設(shè)計(jì)別把時(shí)間浪費(fèi)在無(wú)關(guān)緊要的對(duì)稱(chēng)上。2.2 匹配等級(jí)決定設(shè)計(jì)投入差分對(duì)管、電流鏡、偏置的差異拆完模塊之后第二個(gè)要建立的概念是工藝梯度。實(shí)際操作里晶圓上的雜質(zhì)濃度、氧化層厚度、刻蝕速率都不是完全均勻的它們存在一個(gè)大致固定的方向性漸變。如果兩個(gè)需要匹配的管子簡(jiǎn)單地一字排開(kāi)一個(gè)在梯度的左側(cè)一個(gè)在梯度的右側(cè)那么這兩個(gè)管的閾值電壓和電流能力就會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)性偏差。這個(gè)偏差在原理圖仿真階段完全看不出來(lái)但流片回來(lái)測(cè)就能看到失調(diào)電壓比預(yù)期大很多。很多課程設(shè)計(jì)在講差分對(duì)管時(shí)只講“要對(duì)稱(chēng)”卻不講為什么對(duì)稱(chēng)。對(duì)稱(chēng)的本質(zhì)是讓需要匹配的器件質(zhì)心重合并且最好在多個(gè)方向上都對(duì)稱(chēng)這樣一階的工藝梯度可以被抵消掉。這就是“二維共中心匹配”這個(gè)說(shuō)法的來(lái)源。二維指的是不但在水平方向考慮對(duì)稱(chēng)在垂直方向也考慮對(duì)稱(chēng)共中心指所有參與匹配的管子具有同一個(gè)幾何中心點(diǎn)。后面畫(huà)差分對(duì)管時(shí)會(huì)具體用到先記住結(jié)論凡是匹配要求高的單元盡量讓它的整體形狀在水平和垂直兩個(gè)方向上都對(duì)稱(chēng)而不是只追求左右對(duì)稱(chēng)。2.3 命名規(guī)范與棍棒圖開(kāi)畫(huà)前兩件必做事版圖設(shè)計(jì)過(guò)程中最容易忽視、也最影響效率的是命名規(guī)范。LVS 拿來(lái)做比較的對(duì)象是版圖提取出的網(wǎng)表和原理圖生成的網(wǎng)表而網(wǎng)表是文本文本解析靠名稱(chēng)。名字不規(guī)范后面全是連鎖問(wèn)題。這里先把容易踩的幾條講清楚同一個(gè)電路里不同節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)名不能重復(fù)更不允許出現(xiàn) AA 這種寫(xiě)法原理圖頂層單元名盡量和版圖單元名保持一致原理圖中的輸入輸出引腳方向定義要和最后生成符號(hào)的定義一致輸出引腳在符號(hào)里就必須是 output 方向用 Virtuoso XL 時(shí)輸入輸出標(biāo)號(hào)不要手工預(yù)先放好在版圖里讓 XL 生成時(shí)自動(dòng)定義否則版圖上會(huì)出現(xiàn)兩套標(biāo)號(hào)導(dǎo)致 LVS 報(bào)錯(cuò)。另一個(gè)必做事是畫(huà)棍棒圖。棍棒圖是版圖設(shè)計(jì)前的手畫(huà)草稿把有源區(qū)畫(huà)成矩形長(zhǎng)條柵極畫(huà)成橫穿長(zhǎng)條的線(xiàn)源漏連接用短連線(xiàn)標(biāo)出它不關(guān)心具體工藝尺寸只關(guān)心管子的相對(duì)位置和源漏共用關(guān)系。畫(huà)一張完整的差分對(duì)或電流鏡棍棒圖通常分五步走。第一步畫(huà)出所有參與匹配的管子每個(gè)管子先按比例畫(huà)一個(gè)矩形有源區(qū)第二步用橫線(xiàn)把柵極穿過(guò)去標(biāo)出 poly 的位置第三步檢查相鄰兩個(gè)管子的源漏相對(duì)位置判斷能不能共用擴(kuò)散區(qū)能共用就把兩個(gè)矩形合并成一個(gè)長(zhǎng)的擴(kuò)散區(qū)第四步把所有應(yīng)該相連的節(jié)點(diǎn)用相同標(biāo)號(hào)標(biāo)出來(lái)第五步根據(jù)標(biāo)號(hào)連接關(guān)系決定金屬層的走向和層數(shù)。棍棒圖不需要畫(huà)到設(shè)計(jì)規(guī)則級(jí)別它就是給后面畫(huà)版圖鋪路用的草稿。差分對(duì)管和電流鏡的版圖本質(zhì)上都是在棍棒圖上逐步細(xì)化得到的。3. 差分對(duì)管版圖實(shí)現(xiàn)共中心匹配、源漏共用與 Dummy 落地3.1 ABBA 排列與二維共中心匹配的幾何邏輯差分對(duì)管的兩個(gè)輸入管在電路上是一模一樣的理想情況下它們的 W、L、指數(shù)量完全相同。實(shí)際版圖的處理方式是把每個(gè)大管拆成多個(gè)指并聯(lián)然后把這些手指交錯(cuò)排列讓每個(gè)輸入管在版圖上都不占單一邊緣。最典型的排列是 ABBAA 管拆成 A1、A2 兩指B 管拆成 B1、B2 兩指在水平方向按 A1-B1-B2-A2 的順序排開(kāi)A1 B1 B2 A2這個(gè)排列的質(zhì)心落在 B1 和 B2 的中間而 A1 與 A2 關(guān)于這個(gè)中心對(duì)稱(chēng)、B1 與 B2 也關(guān)于這個(gè)中心對(duì)稱(chēng)。在二維方向上進(jìn)一步做的話(huà)就是把四個(gè)手指擺成 2×2 的方陣A1 B1 B2 A2橫著看是 A-B-B-A豎著看也是 A-B-B-A兩個(gè)方向都有對(duì)稱(chēng)中心這就是二維共中心匹配。為什么不是 AABB 或者 ABBA 一字排開(kāi)因?yàn)?AABB 排列的質(zhì)心不在同一點(diǎn)一階工藝梯度從左到右累計(jì)后兩個(gè)管感受到的工藝偏差不同。ABBA 一字排開(kāi)只抵消了水平方向梯度豎直方向沒(méi)有對(duì)稱(chēng)性如果工藝梯度主要沿垂直方向仍然會(huì)失配。2×2 方陣在兩個(gè)方向都做了對(duì)稱(chēng)抵消受工藝梯度和溫度梯度的影響最小。這個(gè)知識(shí)點(diǎn)考試和答辯都愛(ài)考要能把“為什么是 ABBA”講清楚。3.2 源漏共用在棍棒圖上先合并擴(kuò)散區(qū)再連線(xiàn)差分對(duì)管的電路結(jié)構(gòu)里兩個(gè)輸入管的源極是連在一起的這個(gè)節(jié)點(diǎn)叫共源點(diǎn)通常連到尾電流源。如果兩個(gè)源極各畫(huà)一個(gè)獨(dú)立的擴(kuò)散區(qū)再通過(guò)金屬連到一起會(huì)多占面積、多引入金屬連線(xiàn)的電阻和寄生電容。更好的做法是在棍棒圖上直接讓兩個(gè)源極共用一個(gè)擴(kuò)散區(qū)也就是把兩個(gè)源合并成一塊有源區(qū)金屬連線(xiàn)直接在擴(kuò)散區(qū)上打孔引出。做法是先把電路原理圖轉(zhuǎn)成棍棒圖畫(huà)兩個(gè)并排的管子注意它們的方向。MOS 管在版圖上是有方向性的源漏可以在柵極兩側(cè)互換。設(shè)計(jì)時(shí)通常把兩個(gè)輸入管的漏極放在外側(cè)、源極放在中間這樣中間的源極區(qū)域自然合并為一個(gè)擴(kuò)散區(qū)漏極再分別向左右走線(xiàn)連接到負(fù)載。這樣一段金屬線(xiàn)都省了電流路徑也更短。畫(huà)完棍棒圖之后所有需要相連的節(jié)點(diǎn)用相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)出來(lái)比如共源點(diǎn)標(biāo)成 node_s兩個(gè)漏極標(biāo)成 out_p 和 out_n柵極分別標(biāo)成 in_p 和 in_n然后再按標(biāo)號(hào)開(kāi)始連線(xiàn)。連線(xiàn)順序上先連 poly 柵極走線(xiàn)再處理擴(kuò)散區(qū)鏈上的源漏引出然后用金屬 1 連接相同標(biāo)號(hào)的節(jié)點(diǎn)最后才用金屬 2 跨接繞不開(kāi)的信號(hào)。連線(xiàn)時(shí)還有一個(gè)細(xì)節(jié)差分對(duì)管通常是對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)兩條輸出路徑的走線(xiàn)也應(yīng)該對(duì)稱(chēng)。金屬層走向要一致過(guò)孔數(shù)量要一致不然雖然器件匹配但兩邊的寄生電阻不對(duì)稱(chēng)等效到輸入端就是額外的輸入失調(diào)。你說(shuō)它“玄學(xué)”也確實(shí)是后仿真里零點(diǎn)幾歐的金屬電阻差折算到前級(jí)可能就變成了幾毫伏的失調(diào)所以盡量做到兩條路徑完全鏡像復(fù)制。3.3 Dummy 管的正確接法與常見(jiàn)翻車(chē)點(diǎn)Dummy 管是匹配設(shè)計(jì)里最常見(jiàn)的輔助器件。工藝?yán)锟涛g速率和氧化層生長(zhǎng)速率在圖形邊緣和中心區(qū)域是不一樣的如果一排全是有效管邊緣管和中間管的實(shí)際尺寸會(huì)出現(xiàn)偏差。解決方法是有效管的兩端各放一個(gè)不參與工作的 Dummy 管讓所有有效管的周邊環(huán)境一致。加了 Dummy 之后邊緣效應(yīng)就被“吸收”到 Dummy 管上有效管之間則相對(duì)一致。這里面有幾個(gè)容易翻車(chē)的點(diǎn)。第一Dummy 管雖然不參與電路工作但它仍然是一個(gè)器件必須接固定電位通常是柵極接電源或者地源漏接固定電位絕對(duì)不能懸空懸空的 Dummy 會(huì)在 DRC 階段報(bào)錯(cuò)甚至在 LVS 階段被識(shí)別成額外的器件。第二Dummy 管的尺寸要和有效管盡量一致尤其是 poly 柵的寬度和間距否則它的光刻環(huán)境起不到參考作用。第三Dummy 管不影響 LVS 網(wǎng)表比較但前提是它的連接狀態(tài)是“已知的固定電位”LVS 工具會(huì)自動(dòng)把它識(shí)別為 dummy 并消除掉如果接法不對(duì)它就會(huì)變成 extra device 出現(xiàn)在 report 里。加 Dummy 的示意如下Dummy A1 B1 B2 A2 Dummy示意里兩端的 Dummy 與有效管保持相同的 poly 間距柵極接好固定電位源漏不動(dòng)。這個(gè)結(jié)構(gòu)讓有效管的刻蝕環(huán)境一致匹配精度明顯提高。我在實(shí)際項(xiàng)目里通常是先看在工藝規(guī)則下能不能接受 Dummy 占用的面積因?yàn)檫\(yùn)放版圖面積受限時(shí)有人會(huì)想省掉 Dummy。省掉之后后仿良率下降的例子不少所以除非面積緊張到必須取舍我都會(huì)保留。4. 電流鏡版圖實(shí)現(xiàn)排列對(duì)比、源漏互換與保護(hù)環(huán)設(shè)置4.1 電流鏡一的兩種方案ABA 排列與 ABB 加源漏互換電流鏡是運(yùn)放里負(fù)責(zé)復(fù)制電流的單元它的版圖目標(biāo)只有一個(gè)讓各支路電流的比例關(guān)系盡量精確。和差分對(duì)管不一樣電流鏡的器件不一定完全相等常見(jiàn)的是 1:1、1:N 的電流比但版圖上的匹配方式和差分對(duì)管是同一套思路拆分、交錯(cuò)、共用、加 Dummy。電流鏡一有兩個(gè)管課件里給了兩個(gè)方案。方案一是 ABA 排列也就是把電流比大的那個(gè)管拆成兩只按 A-B-A 順序排列。這個(gè)排列的質(zhì)心在 B 管中心兩個(gè) A 管關(guān)于 B 對(duì)稱(chēng)簡(jiǎn)單直接適用于 1:2 或其他不對(duì)稱(chēng)比例。無(wú) Dummy 時(shí)邊緣刻蝕偏差會(huì)影響邊緣的 A 管加上 Dummy 后兩個(gè) A 管的周邊環(huán)境才一致。方案二是 ABB 排列也是一種交錯(cuò)方式但 ABB 本身并不是天然對(duì)稱(chēng)的它能成立的關(guān)鍵在于源漏互換。MOS 管的源漏在有源區(qū)上是可交換的設(shè)計(jì)時(shí)把 B 管的源漏方向反過(guò)來(lái)讓 A 管的漏與 B 管的源共用一個(gè)擴(kuò)散區(qū)就能得到一個(gè)緊湊的棍棒圖。源漏互換的直接收益是少一段金屬連線(xiàn)、少一個(gè)擴(kuò)散區(qū)邊界間接收益是電流路徑更短、寄生更小。兩個(gè)方案對(duì)比下來(lái)我一般這樣選如果支路數(shù)量少、電流比簡(jiǎn)單用 ABA 加 Dummy 最穩(wěn)妥如果版圖面積緊張、希望源漏共用比例高就試 ABB 加源漏互換。關(guān)鍵判斷標(biāo)準(zhǔn)不是哪個(gè)排列好看而是能不能在給定擴(kuò)散區(qū)方向上找出最多的源漏共用組合。4.2 電流鏡二的完全共用電位關(guān)系比外形對(duì)稱(chēng)更重要電流鏡二有四個(gè)管問(wèn)題從“找一個(gè)對(duì)稱(chēng)排列”變成了“找一個(gè)全部源漏都能共用的排列”。課件里給了兩個(gè)候選BCCAACCB 和 CABCCBAC。前一個(gè)排列能做到全部共用后一個(gè)只能做到部分共用。為什么 BCCAACCB 能全部共用把四個(gè)管子首尾相接排成一行檢查每相鄰兩個(gè)管子相鄰的那一端的電位如果電位相同這兩個(gè)管子就能共用擴(kuò)散區(qū)。BCCAACCB 是從外到內(nèi)完全對(duì)稱(chēng)的相鄰管之間在中間區(qū)域的電位關(guān)系一致所以?xún)蓛芍g的擴(kuò)散區(qū)都能合并。而 CABCCBAC 雖然外形上也是對(duì)稱(chēng)但某些相鄰位在電位上不滿(mǎn)足共用條件勉強(qiáng)合并會(huì)造成短路。這說(shuō)明一個(gè)道理對(duì)稱(chēng)排列只是必要條件不是充分條件真正決定能不能合并的是電位關(guān)系而不是外形是否對(duì)稱(chēng)。實(shí)際操作時(shí)我會(huì)把電流鏡的電位表列在棍棒圖旁邊再動(dòng)手。以 BCCAACCB 為例先標(biāo)出每個(gè)管子的源漏電位再用筆畫(huà)線(xiàn)把電位相同的相鄰端連起來(lái)整條擴(kuò)散區(qū)鏈就被畫(huà)出來(lái)了。隨后把柵極連接畫(huà)在擴(kuò)散區(qū)鏈的上方或下方最后再補(bǔ)金屬連線(xiàn)。整個(gè)過(guò)程里最容易被忽略的是中間兩個(gè) C 管的方向因?yàn)樗鼈冊(cè)谂帕欣锍霈F(xiàn)兩次方向一旦相反原本能共用的擴(kuò)散區(qū)就斷開(kāi)了。在棍棒圖上判斷的方法很簡(jiǎn)單先寫(xiě)下每個(gè)管的源漏電位再檢查相鄰兩個(gè)管子的相對(duì)端電位是否相等即可。4.3 保護(hù)環(huán)尺寸、間距與接法的三個(gè)參數(shù)電流鏡對(duì)襯底噪聲和閂鎖效應(yīng)比較敏感尤其是大電流支路。通常的做法是在整個(gè)電流鏡單元外圍打一圈保護(hù)環(huán)也就是把襯底接觸做成環(huán)形圍繞器件區(qū)。NMOS 電流鏡用 P 環(huán)接 GNDPMOS 電流鏡用 N 環(huán)接 VDD環(huán)的作用是吸收襯底注入的少數(shù)載流子穩(wěn)定襯底電位同時(shí)減小相鄰電路之間的襯底耦合。保護(hù)環(huán)設(shè)計(jì)有幾個(gè)參數(shù)要注意。第一環(huán)的寬度按工藝規(guī)則給的最小尺寸放大一些窄環(huán)的襯底電阻大吸收噪聲的效果差第二環(huán)到器件區(qū)邊緣要留足工藝規(guī)則要求的間距不要為了省面積貼太近否則 DRC 會(huì)報(bào)第三環(huán)上要打滿(mǎn)過(guò)孔連接到金屬環(huán)再由金屬環(huán)統(tǒng)一接到固定電位金屬環(huán)要足夠?qū)掚娫吹?IR drop 不能落在環(huán)上第四多個(gè)電流鏡可以共享同一個(gè)保護(hù)環(huán)但共享的前提是它們接的是同一個(gè)襯底電位。保護(hù)環(huán)不是運(yùn)放一定必需的但電流鏡這種對(duì)一致性敏感的單元加上之后后仿和流片結(jié)果都會(huì)穩(wěn)不少。我在實(shí)際項(xiàng)目里見(jiàn)到過(guò)不加保護(hù)環(huán)導(dǎo)致輸出電流隨電源電壓波動(dòng)明顯的情況加環(huán)之后就正常了。5. LVS 常見(jiàn)問(wèn)題排查五類(lèi)報(bào)錯(cuò)的現(xiàn)象、原因與解決順序課件里提到的九條 LVS 常見(jiàn)問(wèn)題整理下來(lái)可以歸成五條排查路徑。LVS 是版圖設(shè)計(jì)里最“不看情面”的環(huán)節(jié)報(bào)錯(cuò)原因五花八門(mén)但大部分都能歸到命名、網(wǎng)表、器件、連接、符號(hào)五類(lèi)。每條按“現(xiàn)象、原因、解決”來(lái)寫(xiě)遇到報(bào)錯(cuò)時(shí)直接按這個(gè)順序過(guò)一遍。5.1 網(wǎng)絡(luò)重名AA 式網(wǎng)標(biāo)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)被合并現(xiàn)象LVS 提示兩個(gè)本來(lái)應(yīng)該獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)被短路或者在網(wǎng)表里出現(xiàn)了意外的 net 合并。原因原理圖里兩個(gè)不相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)都被命名成同一個(gè)名字比如都叫 A或者命名時(shí)帶了空格和亂碼導(dǎo)致解析歧義。網(wǎng)表以文本為處理對(duì)象同名節(jié)點(diǎn)在拓?fù)渖暇捅划?dāng)成同一個(gè)節(jié)點(diǎn)。解決打開(kāi)原理圖檢查所有網(wǎng)絡(luò)名確保全局唯一不要用單字母名字至少用 net_a、vout_1 這樣有意義的命名。我一般會(huì)另外跑一遍網(wǎng)表導(dǎo)出直接在 netlist 文件里搜網(wǎng)絡(luò)名比在原理圖上一頁(yè)一頁(yè)翻快很多。5.2 輸出符號(hào)沖突D 觸發(fā)器輸出標(biāo)號(hào) Y 與標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)重名現(xiàn)象LVS 報(bào)某些連接無(wú)法解析或者工具把兩個(gè)不同的器件當(dāng)成同一個(gè)邏輯單元。原因原理圖里 D 觸發(fā)器的輸出端標(biāo)號(hào)為 Y而標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)里反相器、傳輸門(mén)的輸出默認(rèn)名也是 Y網(wǎng)表解析時(shí)分不清這個(gè) Y 到底屬于哪個(gè)器件導(dǎo)致符號(hào)語(yǔ)義沖突。解決給自定義器件的輸入輸出引腳改用不沖突的名字比如 D 觸發(fā)器輸出命名為 q_out、ff_q 等。畫(huà)原理圖前先查一下庫(kù)里常用單元的默認(rèn)引腳名避開(kāi)這些保留名能省掉一大類(lèi)報(bào)錯(cuò)。5.3 原理圖與版圖不一致隱藏元件與 missing/extra 定位現(xiàn)象LVS 的差異報(bào)告里出現(xiàn) missing instance 或 extra instance器件數(shù)和節(jié)點(diǎn)數(shù)對(duì)不上。原因版圖與原理圖不一致有兩種情形。一是版圖里少畫(huà)或多畫(huà)了器件比如一個(gè)電流鏡畫(huà)成了三支而原理圖只有兩支二是原理圖里存在肉眼看不到的元件被上層圖形遮擋、藏在子頁(yè)底層、或只能通過(guò)網(wǎng)表看得到的孤立元件這類(lèi)元件在原理圖編輯器里往往不顯示只在導(dǎo)出的網(wǎng)表里存在。解決先把 LVS 報(bào)告里差異清單列出來(lái)按器件的實(shí)例名逐個(gè)回版圖里打勾核對(duì)再導(dǎo)出純凈網(wǎng)表搜索報(bào)告里多出來(lái)的器件名就能定位到它在原理圖里的位置?？床灰?jiàn)不代表不存在網(wǎng)表才是 LVS 的最終裁判。5.4 輸出驅(qū)動(dòng)輸出兩個(gè)輸出端直接相接的拓?fù)溴e(cuò)誤現(xiàn)象LVS 報(bào) short 或 connectivity 錯(cuò)誤版圖里兩個(gè) net 被合并。原因原理圖里兩個(gè)電路的輸出端直接連在一起沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何選通器件。兩個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)同一個(gè)節(jié)點(diǎn)在物理上等于把兩個(gè)驅(qū)動(dòng)端短接邏輯上也會(huì)產(chǎn)生不定態(tài)規(guī)則上不允許這種接法。解決檢查原理圖拓?fù)淙绻潜仨毜倪x通結(jié)構(gòu)應(yīng)該在兩個(gè)輸出之間加傳輸門(mén)或三態(tài)緩沖讓同一時(shí)刻只有一個(gè)驅(qū)動(dòng)器生效。如果確實(shí)不需要選通刪掉多余的那條輸出連接再重新導(dǎo)出網(wǎng)表。5.5 XL 標(biāo)號(hào)與符號(hào)方向沖突手工標(biāo)號(hào)和生成標(biāo)號(hào)雙份存在現(xiàn)象LVS 報(bào) I/O 標(biāo)號(hào)錯(cuò)誤或者版圖抽取后出現(xiàn)額外端口、缺少端口。原因一類(lèi)情況是版圖里手工放置了輸入輸出標(biāo)號(hào)Virtuoso XL 生成時(shí)又自動(dòng)加了一套兩套并存導(dǎo)致重復(fù)另一類(lèi)是原理圖里把引腳定義為 output生成符號(hào)時(shí)符號(hào)卻定義成了 input方向不一致導(dǎo)致抽取網(wǎng)表時(shí)端口類(lèi)型不匹配。解決版圖里不手工放置輸入輸出標(biāo)號(hào)全部由 XL 自動(dòng)生成原理圖改引腳方向后必須重新生成符號(hào)再回到版圖更新。這個(gè)流程要理順很多初學(xué)者的 LVS 報(bào)錯(cuò)其實(shí)都發(fā)生在這里。提示LVS 報(bào)錯(cuò)后先看 Report 里的 Missing 和 Extra 兩欄Missing 表示版圖少了器件Extra 表示版圖多了器件先解決數(shù)量問(wèn)題再解決連接問(wèn)題效率最高。6. 驗(yàn)收與答辯LVS 之后的四步檢查與答辯素材準(zhǔn)備6.1 驗(yàn)收順序與 LVS 報(bào)告判讀LVS 通過(guò)只代表版圖和原理圖一致不代表電路性能達(dá)標(biāo)。我自己的驗(yàn)收順序固定是四步先跑 DRC 檢查版圖是否滿(mǎn)足工藝設(shè)計(jì)規(guī)則再跑 LVS 檢查一致性然后做 PEX 寄生參數(shù)提取最后用提取出來(lái)的帶寄生網(wǎng)表做后仿真。前三步是工具在檢查第四步才能發(fā)現(xiàn)版圖布局帶來(lái)的性能影響。差分對(duì)管的失調(diào)、電流鏡的失配、關(guān)鍵信號(hào)線(xiàn)的寄生電容在后仿里都會(huì)現(xiàn)形。如果后仿結(jié)果和原理圖仿真偏差大回頭去看布局八成是匹配結(jié)構(gòu)沒(méi)做對(duì)或者走線(xiàn)太長(zhǎng)。階段檢查內(nèi)容通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)DRC設(shè)計(jì)規(guī)則、間距、寬度、孔密度無(wú) errorwarning 可評(píng)估后殘留LVS器件、網(wǎng)絡(luò)、端口一致性missing/extra 為零端口方向匹配PEX寄生電阻電容提取提取網(wǎng)表無(wú)懸空節(jié)點(diǎn)后仿增益、帶寬、失調(diào)、電流精度與原理圖仿真偏差在預(yù)期范圍6.2 答辯素材怎么準(zhǔn)備分解記錄、對(duì)比圖、報(bào)錯(cuò)清單答辯時(shí)我建議準(zhǔn)備三樣?xùn)|西。第一樣是“版圖分解記錄”哪怕只有一頁(yè)紙把運(yùn)放拆成哪幾個(gè)單元、每個(gè)單元用什么排列、為什么這么選寫(xiě)清楚這比貼一大張版圖更說(shuō)明你懂設(shè)計(jì)。第二樣是對(duì)比圖一字排開(kāi)和共中心排列的效果差異、有 Dummy 和無(wú) Dummy 的邊緣差異畫(huà)出來(lái)或者截圖放在 PPT 里評(píng)委問(wèn)“為什么這么畫(huà)”時(shí)直接指圖講。第三樣是 LVS 報(bào)錯(cuò)清單把遇到的報(bào)錯(cuò)現(xiàn)象和解決過(guò)程記錄下來(lái)這既是驗(yàn)收證據(jù)也是答辯時(shí)展示問(wèn)題排查能力的最好素材比空講結(jié)論有說(shuō)服力得多。從那以后我每次畫(huà)運(yùn)放版圖都強(qiáng)制自己先畫(huà)一張棍棒圖再碰 Virtuoso命名規(guī)范不整理好不開(kāi)畫(huà)LVS 報(bào)錯(cuò)一定逐條記錄而不是大水漫灌地亂試。這套流程看起來(lái)保守但確實(shí)是走過(guò)一次深夜改版圖之后留下的習(xí)慣。希望這篇運(yùn)放版圖分解的方案能幫你少踩幾個(gè)坑把版圖一次交順。本文還有配套的精品資源點(diǎn)擊獲取