IC layout設計中dummy的作用


DUMMY的用途大概有一下幾種:

1. 保證可制造性,防止芯片在制造過程中由於曝光過渡或不足而導致的蝕刻失敗:如在tapeout的時候會檢查芯片的density,插入dummy metal、dummy poly、dummy diff等;

2. 避免由於光刻過程中光的反射與衍射而影響到關鍵元器件物理圖形的精度進又而影響其size:如在模擬電路的電阻、電容陣列外圍加上dummy res和dummy cap等,以及關鍵MOS附近加dummy MOS等;

3. 避免芯片中的noise對關鍵信號的影響,在關鍵信號的周圍加上dummy routing layer后者dummy元器件:如對於某些易受干擾的信號線除了盡量減小其走線長度外,還應該在其走線的左右和上下都加上dummy metal/poly並接地,保證其不受noise的影響。在cap外圍加dummy cap也有類似的作用;

CMOS 器件版圖 DUMMY 圖形

IC版圖除了要體現電路的邏輯或功能確保LVS驗證正確外,還要增加一些與LVS(電路匹配)無關的圖形,以減小中間過程中的偏差,我們通常稱這些圖形為dummy layer。有些dummy layer 是為了防止刻蝕時出現刻蝕不足或刻蝕過度而增加的,比如metal density 不足就需要增加一些metal dummy layer以增加metal 密度。另外一些則是考慮到光的反射與衍射,關鍵圖形四周情況大致相當,避免因曝光而影響到關鍵圖形的尺寸。下面列舉了幾個例子,其中還夾雜一些其他內容:

1. MOS dummy

在MOS 兩側增加dummy poly,避免Length受到影響。對NMOS先加P type guard ring 連接VSS,接着加N type guard ring 連接VDD。對PMOS先加N type 連接VDD,接着加P type連接VSS。拆分MOS應為偶數根,Source端與四周guar ring就近連接。比如拆分NMOS為偶數根, 連接VSS的端在外側並直接與四周guard ring相連。

2. RES dummy 

類似於MOS dummy方法增加dummy, 有時會在四周都加上。在poly/diff 電阻下面增加nwell 減輕noise 對電阻的影響,nwell連接高電位與sub反偏。Nwell電阻四周加sub cont 連接VSS。Nwell電阻為了降低光照使電阻阻值下降的影響,在上面覆蓋metal並連接高電位。其次為給nwell電阻足夠的margin 通常nwell寬度5-6um。

3. CAP dummy

 增加dummy方法類似,用Nwell阻擋相自於substrate的noise,Nwell接高電位與sub 反偏。

4. 關鍵走線與左右或上下走線的屏蔽采用相同層或中間層連接VSS來處理。

 


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