传统过孔数显著增加条状过孔成大势所趋

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  摘要:对于28纳米及以下节点,选择和放置多种过孔类型的复杂要求对LEF/技术文件的绕线构成了挑战,导致设计规则检查 (DRC) 错误增多(需要耗费时间来调试和改正),*终影响了良率和性、FinFETS 和其它 问题正变得越来越有挑战性,我们目前的芯片布局和验证方法开始跟不上需求了。

  过孔故障一直是影响良率的重大因素。过孔冗余(双过孔)被引入65纳米版图设计中,帮助减少制造过程的变动所引起的过孔故障。对于28纳米节点,我们添加了一种矩形过孔(有时也称条状过孔)。以矩形过孔而非双过孔代替单过孔可以预防过孔故障,同时减少过孔总数。图1显示了三个过孔类型。

  

  图1:过孔连接类型不断增多

  减少过孔数量很重要,因为28纳米及以下节点设计所需的传统过孔数量显著增加,究其原因主要有两点:**,28纳米及以下节点的金属层明显增多,因而需要更多的连接;**,这些设计节点出现了

  在小的节点设计中,连线更具挑战性,不仅需要,而且还要考虑先前大节点中并不重要的因素。例如,在 20纳米节点上,过孔的选择需要同时评估金属末端-1和+1。绕线不再是仅仅优化过孔,而是同时考虑上下方的金属以及过孔连接金属的方向。

  更多过孔类型增加了绕线可使用的过孔选择。需要更多绕线规则来定义某种特定过孔何时使用以及如何使用。

  代工厂定义过孔优先次序——每家代工厂拥有选择特定过孔类型的专有规则。尽管绕线规则允在多种过孔类型之间选择,但是代工厂优先规则会根据几何、环境特征、过孔包住以及许多其它变量掌控这些类型的顺序。此外,这些优先次序可——双图案分解要求会影响过孔的放置位置和方向,并且必须在布局和布线阶段加以考虑。

  但为何这些都成为问题呢?难道绕线工具没有绕线规则来告诉该如何以及在哪里放置布局元素吗?

  在数字领域,详细的绕线规则经常都是对设计规则的简化近似,以便可以被编码为库交换格式 (Library Exchange Format, LEF) 规格或绕线工具的技术文件(tech file)。绕线工具通常使用这些简化的 DRC 和 DFM 规则来实现绕线过程中运行时间与准确性的*佳平衡。一旦绕线完成,GDSII 版图就使用签核质量的 DRC/DFM 规则文件和标准验证规则格式 (SVRF) 的规则平台来验证。对于先前的节点,这就。不仅仅有更多规则,而且规则更加复杂。正如讨论的一样,视情况而定,可供选择的过孔类型也很多。各代工厂有自己的优先次序,这决定其将选择哪种过孔类型。此外,过孔放置还可 需花费多少时间和精力呢?

  然而,还是存在着希望。*近的技术进步使得使用这些代工厂验证过的实用工具自动解决这些复杂的过孔摆放问题使其符合 DRC/DFM 规则, 而且可以把这些改变自动反标在原始的布局和布线的 DEF 中变得可行。不远的将来,设计师有可 可制造设计和布局布线整合产品营销总监。

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