《集成电路版图设计与TannerEDA工具的使用》课件第3章.ppt

(4)在同一单元或模块中保持一致的布线方向。通常将金属层M1、M3、M5水平布线，而将金属层M2、M4、M6垂直布线。在同一单元或模块中布线方向保持一致，这样当改变信号的方向时，只需要使用一类通孔跳转到相邻层的金属线上就可以了，因此提高了布线的通过率。

(5)标注出所有重要信号。版图中重要的信号要标注准确，这样在进行版图验证的时候能够很方便地诊断和排查错误，尤其在做LVS的时候，可以缩短LVS的运行时间。

(6)确定每个连接的接触孔数。在进行连接的时候，通常使用多个接触孔或通孔来增加连接的可靠性，并可以降低接触孔或通孔的等效电阻。3.8.3晶体管的版图设计准则

晶体管的版图设计准则如下：

(1)共用电源节点以节省面积。由于电源节点分布广泛、易于连接，因而实现电源节点的共享比较容易，而且可以大大节省面积。

(2)确定源极连接和漏极连接所需接触孔的最小数目。由于有源区的宽度是确定的，所以要在确定的空间内加入尽可能多的接触孔就要使两个相邻的接触孔之间保持设计规则所定义的最小距离。(3)尽可能使用90°角的多边形或者线形。使用直角形状的图形，计算机需要存储的数据量相对其他图形来说是最小的，而且在版图设计过程中也更容易实现。对于有严格的面积和性能约束的区域，应限制45°角版图设计的使用，这是因为这种设计的修改和维护相对困难，而且需要花费额外的精力。

(4)对阱和衬底进行有效的连接。N阱应与电源连接，而P型衬底应接地。3.8.4层次化版图设计准则

层次化设计是版图设计的一个重要特点，它可以从最基本的层次上开始，并且加入认为有用的单元，从而可以构造复杂的电路。各种各样的库可以以这种方式建立起来并进行维护，以便用于不同的设计中。利用层次化设计可以提高设计效率，并且方便错误的检查和修改。图3.46中给出了版图层次化设计的图示。图3.46层次化版图设计图示层次化版图设计也需要遵循一些准则：

(1)在规划阶段确定设计的层次划分。划分层次的常用准则如下：

①将设计按照功能分布划分成功能模块或者区域指定模块；

②将被例化多次的电路模块定为单元；

③将功能模块进行分类，划分成几个工程师可以并列设计的模块。(2)在规划阶段确定单元之间的接口。在进行版图规划的时候，单元之间的接口及每个模块的接口应该事先规划好，在规划单元接口的时候可以使用模板单元结构。所谓模板单元结构，是指在设计单元的时候，将单元的高度及内部的电源、连线、晶体管的方向都规划好，在进行设计的时候，只要将晶体管放到模板单元内部然后利用已经布好的金属线进行连接就可以了。对于没有用到的模板单元内的金属线，可以将其删除掉。3.8.5单元设计准则

在集成电路版图设计中，单元是实现电路功能的基本单位。我们定义一个单元是一些对象的集合，它被看做单个实体。一个单元可以很简单，只包含多边形(如只由两个晶体管构成的反相器)，将具有这种特性的单元称为最低层的单元。在最低层的单元中，构成单元的多边形之间是独立的，改变任意的多边形不会影响其他的多边形。在版图设计中，最低层的单元可以加入到单元库中。单元也可以很复杂，如包含了成千上百个晶体管的算术逻辑单元。单元的性质和相关设计准则如下：

(1)它们可以在版图的任何位置被重复地从单元库中调用。

(2)如果要将单元进行全局修改，例化单元的使用会使这一工作得到简化。例如在设计中使用了一种反相器，并且在100个地方使用了它，那么只要修改单元库中的反相器单元即可，因为版图中的100个反相器都是库中反相器的复制品，只要库中的单元得到了修改，那100处使用它的地方也都随之修改。如果使用“展平式”设计方法，即在100个地方通过连接200个晶体管来实现100个反相器，那么在修改的时候要将这100个晶体管逐一修改，工作量非常巨大。同样如果在这100个反相器中仅有一个需要修改，那就要特别小心，防止将另外99个反相器做了同样的修改，方法是将需要修改的反相器“展平”，使它在当前的位置上分解成许多多边形，然后再进行修改。(3)在版图设计中，如果在多处使用同一个单元，那么每处的单元都需要一个唯一的标识符。例如将一个名为INV的单元例化100次，我们需要对每一个例化单元进行唯一标识，如INV1，INV2，…，并且如果该单元在电路设计中存在电气对应关系，那么它的标识符应该与电路设计中使用的名字相匹配。使用不同的例化名对设计非常有用，尤其是用它来标识修改过的反相器。(4)例化的单元作为一个整体出现在上层结构中，因此比起“展平式”的电路结构更容易进行整体的翻转、移动等。

(5)在上层设计中，作为底层的单元的内部细节可以不被显示，而只用一个带有单元标