关于28纳米及以下节点,各种新的规划要求使工程师不得不调整传统的数字电路板图规划和验证流程。特别值得一提的是,过孔的运用受到了很大的影响。新的过孔类型已推出,两层成像(double patterning)、FinFETS 和其它新的规划技巧的参加不只使过孔的运用显着增多,一起还导致用于界说地图中过孔类型的挑选和放置方法的规划规矩的数量和杂乱度的添加。先进节点工艺中的布局和布线 (PR) 问题正变得越来越有挑战性。
过孔毛病一直是影响良率的严重要素。过孔冗余(双过孔)被引进65纳米地图规划中,协助削减制作进程的改动所引起的过孔毛病。关于28纳米节点,明导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替代单过孔可以防备过孔毛病,一起削减过孔总数。图1显现了三个过孔类型。
削减过孔数量很重要,由于28纳米及以下节点规划所需的传统过孔数量显着添加,究其原因主要有两点:榜首,28纳米及以下节点的金属层显着增多,因此需求更多的衔接;第二,这些规划节点呈现了新的规划要求。例如,由于有必要分化几许图形,两层成像层或许会添加所需的过孔数量,而电子搬迁约束使得电源/接地线需求更多不同类型的过孔。
跟着过孔数量的增多,保证在布局布线进程中正确放置和挑选过孔所需的规矩的数量和杂乱性也显着添加。过孔刺进的杂乱性敏捷进步主要有四个原因:
1,在小的节点规划中,连线更具挑战性,不只需求新的装备,(这些装备节操点规划不太常用),并且还要考虑从前节操点中并不重要的要素。例如,在20纳米节点上,过孔的挑选需求一起评价金属结尾-1和+1。绕线不再是只是优化过孔,而是一起考虑上下方的金属以及过孔衔接金属的方向。
2,更多过孔类型添加了绕线可运用的过孔挑选。需求更多绕线规矩来界说某种特定过孔何时运用以及怎么运用。
3,代工厂界说过孔优先次第 — 每家代工厂具有挑选特定过孔类型的专有规矩。虽然绕线规矩允在多种过孔类型之间挑选,可是代工厂优先规矩会依据几许、环境特征、过孔包住以及许多其它变量掌控这些类型的次第。此外,这些优先次第或许在进程节点的发展中敏捷改动,需求不断更新绕线规矩。
4,两层成像(double patterning)– 双图画分化要求会影响过孔的放置方位和方向,并且有必要在布局和布线阶段加以考虑。
但为何这些都成为问题呢?莫非绕线东西没有绕线规矩来告知该怎么以及在哪里放置布局元素吗?
在数字范畴,具体的绕线规矩常常都是对规划规矩的简化近似,以便可以被编码为库交流格局 (Library Exchange Format, LEF) 规范或绕线东西的技能文件(tech file)。绕线东西一般运用这些简化的 DRC 和 DFM 规矩来完结绕线进程中运转时刻与精确性的最佳平衡。一旦绕线完结,GDSII 地图就运用签核质量的 DRC/DFM 规矩文件和规范验证规矩格局 (SVRF) 的规矩渠道来验证。关于从前的节点,这就能起到充沛的效果,由于签核承认时发现的违规数量相对而言仍是较低的。
布线东西会陈述布局没有违背 DRC/DFM 规矩,但签核剖析发现许多违规现象。布局和布线后再调试和纠错不只耗时和占用许多资源,并且处理它们要进行的改动还会导致新的制作违规,或对规划的方针功能发生负面影响。
关于28纳米及以下节点,辅导过孔挑选和放置的规矩远比图表杂乱(图2)。不只仅有更多规矩,并且规矩愈加杂乱。正如评论的相同,视状况而定,可供挑选的过孔类型也许多。各代工厂有自己的优先次第,这决议其将挑选哪种过孔类型。此外,过孔放置还或许受两层成像等规划要素的影响。
与过孔挑选相关的新工艺的要求不只十分多,并且执行起来适当杂乱。如果您运用的是矩形过孔,该怎么放置过孔阵列呢?应对双图画需求时,怎么精确确认过孔是不是被包住呢?LEF/技能文件不只需求可以了解和应对这些状况,还有必要可以了解和习惯特定工厂对优先事项、挑选次第、过孔方向和过孔被包住的要求。
最近的技能进步使得运用这些代工厂验证过的实用东西主动处理这些杂乱的过孔摆放问题使其契合 DRC/DFM 规矩,并且可以把这些改动主动反标在原始的布局和布线的 DEF 中变得可行。不远的将来,规划师有或许可保证在规划流程的布局和布线阶段可以高效、精确和敏捷地完结规划所需的100%过孔优化。