本文始于2022年11月,发布于个人微信公众号(LSTK_LAY)上,后于2024年5月搬于个人博客上。以Virtuoso 6.1.8-64b版本讲解Virtuoso Fluid GuardRing相关的知识,给那些刚入此行的新人又或想了解此方面知识的人一点参考。
阅读本文你将了解Fluid GuardRing和Multipart Path Guard Ring两者的区别,以及FGR相关的基础知识和相关的制作和编辑的方法。
在前面文章中介绍了Multipart Path Guard Ring(以下简称:MPP-GR)的详细制作方式。点击如下链接查看:Virtuoso Multipart Path GuardRing详细制作教程
此篇文章我们将先介绍下MPP-GR和Fluid Guard Ring(以下简称:FGR)的区别,然后再介绍下FGR的制作方式和相关操作。
1. MPP-GR与FGR区别
首先它们是同一个东西,都是我们版图中所必须要用的Guard Ring。只不过它们的实现方式是通过不同的软件方法。MPP-GR的制作更像是一层一层的搭起来,各种参数需要制作者提前计算好,制作起来比较繁琐。后期的使用也会有一定的局限性,比如:CO孔数或Metal宽度的改变,那么我们之前做好的MPP-GR中的一些参数就需要重新计算,然后手动更新;
而FGR可以认为是MPP-GR的升级,我们只需要添加Guard Ring的相关层次和填写相关满足DRC的参数即可,其他的参数软件会自动计算,无需制作者再额外计算。另外FGR使用的灵活性也大大提高,比如:CO孔数或Metal宽度的改变,制作者只需填写相关需要更改的数值,其他参数软件都会自动调整。所以FGR不管是从制作还是使用方面都提高了一个档次。
打个比方:Excel表格中有100个数字需要计算,MPP-GR可以认为是一个一个加起来最终得到答案;而FGR可以认为是利用Excel中自带的加法函数来计算最终得到答案。
现在相信大家对MPP-GR和FGR有了一定的了解。
2. 创建FGR
特别提醒:制作Fluid Guard Ring需要有对应技术库(Technology library)的写权限;
步骤1:运行Virtuoso,打开CIW(Cadence Interaction Windows)窗口,点击菜单栏中Tools—Technology File Manager…弹出对应对话框,然后点击Guard Ring,弹出对应Install Guard Ring对话框;
步骤2:在Install Guard Ring 界面,以制作Psub guard ring(以下简称:PGR)为例填写好相关参数;如下图所示:
特别提醒:后续步骤中的参数均以PGR为例,不在重复提醒!
Main Layer中选择Diffusion或者选择Metal将决定后面Create Guard Ring界面中Path width值代表哪个宽度;选metal则Path width代表Metal宽度,反之代表Diffusion宽度;
Pin表示注入层和Well层是否分配和metal相同的连接关系;一般不做选择;
Cover Interio表示在FGR中注入层和Well层是否是空心的还是被填充的;
Tips1:Fluid Shape为标识层,仅代表此Guard Ring为FGR类型,后续可以在layout界面LSW(Layer Selection Window)中点击Valid,对应取消y0-drw层显示即可;
Tips2:Rule选项和Parameter Defaut选项最开始是灰色不可选的,只有在Layers层选择完后才可选;
步骤3:在Install Guard Ring 界面,选择Rule选项;按描述填好相关参数,如下图;
点击Show Rules选项,会弹出如下左边对话框;
其中Rule Browser Color为标识规则的箭头颜色层;
鼠标点击各个参数选项框会发现在Rules Browser 窗口中会依次出现对应的箭头来表示相关参数的意义,比较直观。
Parameter Defaut选项一般我们不做设置,选择默认即可,这里不做介绍。
Tips:需要先修改各个参数的值,Use Techfile Default对应参数框中的对勾才会消失;
步骤4:点击OK,保存制作的FGR到对应的技术库中;
至此FGR的安装制作就完成了。
在这里读者可以回顾下MPP-GR的制作,是不是觉得FGR的设置非常的简单。
3. 编辑FGR
(1)FGR的生成
打开layout界面,菜单栏点击Create—Fluid Guard Ring…,弹出如下对话框;
可以看到在Create Guard Ring界面中,有4个选项,分别代表着画出FGR的4种方式;具体解释如下:
Wrap:表示自动生成一个围绕在器件周围的Guard Ring;
Path:表示可以生成一个路径式的Guard Ring;
Rect:表示可以生成一个矩形的Guard Ring;
Polygon:表示可以使用多边形来生成一个Guard Ring;
由于上面4种方式差别不大,这里就以Wrap方式来举例说明,其他3种读者可自己操作。在Wrap选项中;
Technology:对应技术库名称;
Device:对应安装的Guard Ring器件,如果有安装多个,可以下拉选择;
Contact Row:代表Guard Ring中Contanct孔的排数;
Path width:代表Main Layer中选择的类型的宽度;
Rectangular与Rectilinear:表示Guard Ring是以矩形方式还是以直线的方式体现;
Wrap common:表示在对多个器件生成Guard Ring时,是生成单个Guard Ring还是多个Guard Ring,如下图;
Place at Minimum Distance Enclose by:表示生成Guard Ring与器件的距离,取消勾选可以按需求填入相关值;
在Contact Settings选项中;
Match Contact Enclosures:勾选表示OD和Metal Over Contact的距离是一样的;
在Implant Layers选项中;可以调整注入层和Well层的相关参数;
在Outer Rings 选项中;
Number of Rings:表示需要添加Ring的个数;
Tips1:在Install Guard Ring界面设置的参数在Create Guard Ring界面中可以根据需要选择性更改;
Tips2:在layout 界面下,可以在工具栏右键选择Guard Ring,这样工具栏中就出现了相关编辑图标,方便选择。
(2)灵活编辑FGR
打开layout界面,菜单栏点击Edit—Fluid Pcell会出现对FGR的各种编辑的命令,如下图;
Chop:FGR全层切割;
Merge:合并FGR;
Convert to Polygon:转换shape type从path到polygon,方便拉伸;
Tunnel:FGR单独层或多层切割;
Heal:恢复被切割的FGR层;
Clean Overlapping Contacts:清除重合FGR上的Contacts孔;
Clean Guardring Cache:清除FGR缓存;
Tips:在layout 界面下,可以在工具栏右键选择Guard Ring,这样工具栏中就出现了相关编辑图标,方便选择。
Chop、Merge、Heal和Clean Overlapping Contacts比较简单这里不在过多介绍,读者可以自行尝试。
下面将结合视频的方式来介绍下Convert to Polygon和Tunnel命令对FGR的操作;
1、Convert to Polygon
2、Tunnel
点击Edit—-Fluid Pcell—Tunnel然后按F3,出现如下对话框;
Tunnel Shap:表示切割FGR的方式;
其中Path、Rectangle、Polygon三种方式基本相同,所切FGR的层均需要手动选择;这里选择Rectangle为例说明,如下图;
Tips:需要先选中FGR,才会出现相关层。
Overlapping Shape:表示FGR与相关层重叠干涉后,切除FGR自身干涉的部分;
Use Layer-Purpose of the Shape:勾选表示FGR自身要切除的层和重叠干涉层一致,如果不勾选则需要手动选择需要切割的层;
相关视频如下:
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