版图设计规则
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版图设计规则
(一)、设计的类型 • Minimum Width • Exact Width • Not Exist • Spacing • Surround • Overlap • Extension • Density
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版图设计规则
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版图设计规则
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版图设计规则的应用
•多晶硅条最小宽度5 um Poly minum width =5 um
• 多晶硅条最小间距5 um poly to poly spacing=5 um
• 离子注入区对有源区最 小覆盖10 um
• 铝引线孔7.5*7.5 um*um
p-select surround active =10 um n-select surround active
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CMOS IC 版图设计技巧
1、布局要合理 （1）引出端分布是否便于使用或与其他相关电路兼容，是否 符合管壳引出线排列要求。 （2）特殊要求的单元是否安排合理，如p阱与p管漏源p+区离 远一些，使pnp，抑制Latch-up，尤其是输出级更应注意。 （3）布局是否紧凑，以节约芯片面积，一般尽可能将各单元 设计成方形。 （4）考虑到热场对器件工作的影响，应注意电路温度分布是 否合理。
①了解工艺现状，确定工艺路线
确定选用标准pn结隔离或对通隔离工艺或等平 面隔离工艺。由此确定工艺路线及光刻掩膜版的块数。
由制版和光刻工艺水平确定最小接触孔的尺寸和 光刻套刻精度。光刻工艺的分辨率，即能刻蚀图形的 最小宽度，受到掩膜分辨率、光刻胶分辨率、胶膜厚 度、横向腐蚀等多因素的限制。套刻精度与光刻机的 精度和操作人员的熟练程度关系密切。
4、Metal1 Contact to P-Select spacing=5um
Metal1 Contact to N-Select spacing=5um
• 铝条对铝引线孔最小 覆盖2.5um
• 引线孔距扩散区最小 距离5um
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3. 版图设计的准备工作
在进行版图设计以前，必须进行充分的准备工作。 一般包括以下几方面。
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2、单元配置恰当 （1）芯片面积降低10%，管芯成品率/ 圆片 可提高1520%。 （2）多用并联形式，如或非门，少用串 联形式，如与非门。 （3）大跨导管采用梳状或马蹄形，小跨 导管采用条状图形，使图形排列尽可能规 整。
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3、布线合理
1）布线面积往往为其电路元器件总面积的几倍，在多层布线中 尤为突出。 2）扩散条/多晶硅互连多为垂直方向，金属连线为水平方向， 电源地线采用金属线，与其他金属线平行。 3）长连线选用金属。 4）多晶硅穿过Al线下面时，长度尽可能短，以降低寄生电容。 5）注意VDD、VSS布线，连线要有适当的宽度。 6）容易引起“串扰”的布线（主要为传送不同信号的连线）， 一定要远离，不可靠拢平行排列。
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②解剖同类型的IC的产品
解剖同类型IC产品，可作为自己设计和生 产的借鉴。解剖工作包括版图分析和基本尺寸 的测量，元件性能测试和工艺解剖和分析三个 方面。通过版图分析和基本尺寸的测量可获得 实际的线路图和逻辑功能图，可了解到版图布 局，还可取得各种元件尺寸的数据以了解其它 单位或国外制版和光刻水平。但应注意“侵权” 问题。
优点：版图设计独立于工艺和实际尺寸。
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2. 微米设计规则
80年代中期，为适应VLSI MOS电路制造工 艺，发展了以微米为单位的绝对值表示的版图 规则。针对一些细节进行具体设计，灵活性大， 对电路性能的提高带来很大方便。
适用于有经验的设计师以及力求挖掘工艺潜 能的场合。目前一般的MOS IC研制和生产中， 基本上采用这类规则。其中每个被规定的尺寸 之间没有必然的比例关系。显然，在这种方法 所规定的规则中，对于一个设计级别，就要有 一整套数字，因而显得烦琐。但由于各尺寸可 相对独立地选择，所以可把尺寸定得合理。
1. 设计规则或规整格式设计规则
70年代末，Meed和Conway倡导以无量纲的“”为单位 表示所有的几何尺寸限制，把大多数尺寸（覆盖，出头等等） 约定为的倍数。通常取栅长度L的一半，又称等比例设计规 则。由于其规则简单，主要适合于芯片设计新手使用，或不要 求芯片面积最小，电路特性最佳的应用场合。在这类规则中， 把绝大多数尺寸规定为某一特征尺寸“”的某个倍数。与工 艺线所具有的工艺分辨率有关，线宽偏离理想特征尺寸的上限 以及掩膜版之间的最大套准偏差。
=10um Metal1 Contact Exact Size
=7.5umபைடு நூலகம்
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版图设计规则的应用
1、Metal1 Minimum Width =10um
•铝条最小宽度10um
2、Metal1 to Metal1 Spacing=10um •铝条间距最小10um
3、Metal1 surround Contact=2.5um
Pwell to pwell spacing =20um
• P阱对有源区的最小 覆盖10um
p-well surround active =10um
• 有源区最小宽度10um Active minium width =10um
• 有源区最小间距10um Active to Active Spacing =10um
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要了解采用的管壳和压焊工艺。封装形式 可分为金属圆筒塑(TO-5型)、扁平封装型和双 列直插型(DIP)等多种，管芯压点分布必须和管 壳外引脚排列相吻合。当采用热压焊时，压焊 点的面积只需70μm×70μm，超声压焊需 100μm×100μm ~125μm×25μm，金丝球焊 需125μm ×125μm，金丝球焊牢固程度高， 金丝在靠近硅片压点处是垂直的，可压到芯片 纵深处(但必须使用温度SiO2纯化层)，使用起 来很灵活。
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版图设计规则 （3）Not Exist
在指定的层上，所有object都不能存在.这 是唯一不含距离的规则
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版图设计规则
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版图设计规则
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版图设计规则的应用
• p阱之间间距20um.
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版图设计规则
(一)、设计的类型 • Minimum Width • Exact Width • Not Exist • Spacing • Surround • Overlap • Extension • Density
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版图设计规则的应用
•多晶硅条最小宽度5 um Poly minum width =5 um
• 多晶硅条最小间距5 um poly to poly spacing=5 um
• 离子注入区对有源区最 小覆盖10 um
• 铝引线孔7.5*7.5 um*um
p-select surround active =10 um n-select surround active
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CMOS IC 版图设计技巧
1、布局要合理 （1）引出端分布是否便于使用或与其他相关电路兼容，是否 符合管壳引出线排列要求。 （2）特殊要求的单元是否安排合理，如p阱与p管漏源p+区离 远一些，使pnp，抑制Latch-up，尤其是输出级更应注意。 （3）布局是否紧凑，以节约芯片面积，一般尽可能将各单元 设计成方形。 （4）考虑到热场对器件工作的影响，应注意电路温度分布是 否合理。
①了解工艺现状，确定工艺路线
确定选用标准pn结隔离或对通隔离工艺或等平 面隔离工艺。由此确定工艺路线及光刻掩膜版的块数。
由制版和光刻工艺水平确定最小接触孔的尺寸和 光刻套刻精度。光刻工艺的分辨率，即能刻蚀图形的 最小宽度，受到掩膜分辨率、光刻胶分辨率、胶膜厚 度、横向腐蚀等多因素的限制。套刻精度与光刻机的 精度和操作人员的熟练程度关系密切。
4、Metal1 Contact to P-Select spacing=5um
Metal1 Contact to N-Select spacing=5um
• 铝条对铝引线孔最小 覆盖2.5um
• 引线孔距扩散区最小 距离5um
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3. 版图设计的准备工作
在进行版图设计以前，必须进行充分的准备工作。 一般包括以下几方面。
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2、单元配置恰当 （1）芯片面积降低10%，管芯成品率/ 圆片 可提高1520%。 （2）多用并联形式，如或非门，少用串 联形式，如与非门。 （3）大跨导管采用梳状或马蹄形，小跨 导管采用条状图形，使图形排列尽可能规 整。
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3、布线合理
1）布线面积往往为其电路元器件总面积的几倍，在多层布线中 尤为突出。 2）扩散条/多晶硅互连多为垂直方向，金属连线为水平方向， 电源地线采用金属线，与其他金属线平行。 3）长连线选用金属。 4）多晶硅穿过Al线下面时，长度尽可能短，以降低寄生电容。 5）注意VDD、VSS布线，连线要有适当的宽度。 6）容易引起“串扰”的布线（主要为传送不同信号的连线）， 一定要远离，不可靠拢平行排列。
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②解剖同类型的IC的产品
解剖同类型IC产品，可作为自己设计和生 产的借鉴。解剖工作包括版图分析和基本尺寸 的测量，元件性能测试和工艺解剖和分析三个 方面。通过版图分析和基本尺寸的测量可获得 实际的线路图和逻辑功能图，可了解到版图布 局，还可取得各种元件尺寸的数据以了解其它 单位或国外制版和光刻水平。但应注意“侵权” 问题。
优点：版图设计独立于工艺和实际尺寸。
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2. 微米设计规则
80年代中期，为适应VLSI MOS电路制造工 艺，发展了以微米为单位的绝对值表示的版图 规则。针对一些细节进行具体设计，灵活性大， 对电路性能的提高带来很大方便。
适用于有经验的设计师以及力求挖掘工艺潜 能的场合。目前一般的MOS IC研制和生产中， 基本上采用这类规则。其中每个被规定的尺寸 之间没有必然的比例关系。显然，在这种方法 所规定的规则中，对于一个设计级别，就要有 一整套数字，因而显得烦琐。但由于各尺寸可 相对独立地选择，所以可把尺寸定得合理。
1. 设计规则或规整格式设计规则
70年代末，Meed和Conway倡导以无量纲的“”为单位 表示所有的几何尺寸限制，把大多数尺寸（覆盖，出头等等） 约定为的倍数。通常取栅长度L的一半，又称等比例设计规 则。由于其规则简单，主要适合于芯片设计新手使用，或不要 求芯片面积最小，电路特性最佳的应用场合。在这类规则中， 把绝大多数尺寸规定为某一特征尺寸“”的某个倍数。与工 艺线所具有的工艺分辨率有关，线宽偏离理想特征尺寸的上限 以及掩膜版之间的最大套准偏差。
=10um Metal1 Contact Exact Size
=7.5umபைடு நூலகம்
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版图设计规则的应用
1、Metal1 Minimum Width =10um
•铝条最小宽度10um
2、Metal1 to Metal1 Spacing=10um •铝条间距最小10um
3、Metal1 surround Contact=2.5um
Pwell to pwell spacing =20um
• P阱对有源区的最小 覆盖10um
p-well surround active =10um
• 有源区最小宽度10um Active minium width =10um
• 有源区最小间距10um Active to Active Spacing =10um
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要了解采用的管壳和压焊工艺。封装形式 可分为金属圆筒塑(TO-5型)、扁平封装型和双 列直插型(DIP)等多种，管芯压点分布必须和管 壳外引脚排列相吻合。当采用热压焊时，压焊 点的面积只需70μm×70μm，超声压焊需 100μm×100μm ~125μm×25μm，金丝球焊 需125μm ×125μm，金丝球焊牢固程度高， 金丝在靠近硅片压点处是垂直的，可压到芯片 纵深处(但必须使用温度SiO2纯化层)，使用起 来很灵活。
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版图设计规则 （3）Not Exist
在指定的层上，所有object都不能存在.这 是唯一不含距离的规则
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版图设计规则
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版图设计规则
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版图设计规则
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版图设计规则的应用
• p阱之间间距20um.