背景知識:
Metal fill - DRC/DFM
Layout中對metal/poly/AA和via等有density的要求(window based max density和min density還有其他)。這其中有DRC的部分,也有DFM的部分,前者是必須要滿足的,否則在你將GDS交付給Foundary之后也是會被打回來的。而后者是出于良率的考量,對于非商用芯片而言不是很重要,甚至也不用做Check。但是對于商用芯片而言,為了減少廢片/降低成本,一般都會在PR階段做一些優(yōu)化以及檢查。
為了滿足這些要求,一般都會在Layout里面添加Dummy/metal fill甚至是Track based metal fill。
對Timing的影響
在28nm以及之前的工藝中,Dummy metal對Timing的影響不是很大,因此一般在PR工具中做完布局布線之后導(dǎo)出GDS,然后進(jìn)行Layout merge,然后用Calibre對Layout添加Dummy即可。此時不考慮Dummy對Timing的影響重新抽RC進(jìn)行STA也是可以的。當(dāng)然Star RC也提供了相應(yīng)的解決方案,可以考慮Dummy metal來抽取RC,保險起見也可以用這種方法來抽RC重新進(jìn)行STA對Timing進(jìn)行Signoff。
在28nm之后的工藝甚至先進(jìn)工藝?yán)锩?,用這種方法來添加Dummy就不是特別合適了,因為它們對Timing的影響蠻大的,很多時候需要做Timing aware的Dummy insertion?,F(xiàn)在的ICC/ICC2可以調(diào)用ICV做In-design的metal fill insertion,可以enable timing aware,也可以disable。
這里分享一下用Calibre基于layout merge之后的GDS來添加Dummy(包括metal, via, poly, AA等)的流程。
步驟:
在自己的版圖通過了DRC和LVS之后,在Tape out之前,需要依次進(jìn)行以下操作:
加Seal Ring,檢查DRC,當(dāng)只剩下AA(有源區(qū))間距、密度這種錯誤后,做第二步(AA間距問題后邊可以通過加AA的Dummy來解決,同理,密度問題也是);
用腳本加Dummy,檢查DRC、LVS。
如果是數(shù)字版圖,需要將版圖進(jìn)行合并(Merge),并導(dǎo)出完整的GDS版圖,最好將GDS的Cell名和GDS名字一樣。打開該版圖,在上面加入border層,且border層的左下角為(0,0),右上角與版圖重合,因為后邊加Dummy就是在該區(qū)域內(nèi)部加的。將該GDS文件與下面所述的dfm文件放到一個目錄內(nèi),并在該目錄下運行以下命令:
calibre -drc -hier xxx.dfm
從Foundry官網(wǎng)上下載Calibre加Dummy的dfm文件,如下圖所示,進(jìn)行修改,根據(jù)所用工藝層次決定插入那些層次的Dummy。
例如,SMIC 40 nm 1P 8M 2TM工藝,用到的層次如下:
M1 M2 M3 M4 M5 M6 TM1 TM2
V1 V2 V3 V4 V5 TV1 TV2
文件中沒有出現(xiàn)的層次說明不用加Dummy,例如(TV1和TV2);且設(shè)計中沒有用到的層次都設(shè)置為NO,例如M7 M8 V6 V7 MTT2
另外一處要修改的地方如右圖所示,primary后邊填寫導(dǎo)出版圖top cell的名字,path是gds的名字。
運行該命令后便會在該目錄內(nèi)部生成兩個文件,其中一個是dummy的GDS文件。
新建一個庫,導(dǎo)入之前導(dǎo)出的gds版圖以及dummy的版圖
選中頂層Cell進(jìn)行Copy,然后用instance的方式將dummy加入其中,不要用新建Cell,然后將頂層Cell和dummy都用instance的方式進(jìn)行例化,因為這樣的話進(jìn)行LVS,會發(fā)現(xiàn)軟件根本不識別里面在PAD上打的標(biāo)簽,不認(rèn)為它們是port,會出現(xiàn)很多LVS錯誤。
同樣,也不能將某些SRAM進(jìn)行flatten,這樣會平白無故多出來很多port,同樣會出現(xiàn)很多LVS錯誤。
選中那個dummy的instance,點擊q,修改屬性,將原點坐標(biāo)均改為(0,0)
得到下圖所示,對于規(guī)模很大的Layout,不要顯示全部層次,否則會很卡,甚至軟件會崩潰,直接用這種狀態(tài)做DRC,LVS即可。
對于上面這些復(fù)雜的操作,其實我們都可以用Makefile和Calibredrv來完成,且非常方便、簡單。
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:用Calibre給版圖加Metal fill/dummy
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