一.版图的层次
1.金属互联层
· 180nm下,金属互连层的典型厚度为$0.5\mu m$
(1)电阻估算
$R=R_{square,方块}·\frac{W}{L}$
(2)电容估算(注意单位)
①Plate Cap: 上下表面电容$/\mu m ^2$
②Fringe Cap: 边缘电容 $/\mu m$
2.Via层
$M_{1}→M_{2}$使用的是$Via1$
3.$ACT$层
形成$mosfet$的位置,其余用栅氧或$STI$隔离
4.$Poly$层
形成$Gate$,也可以充当导线(但是$R_{U}$极大,约比Metal层大了几千倍)
★二.失效机理
1.Antenna effect:天线效应(长宽金属线)
· 在加工刻蚀过程中,$Metal$吸收大量带点离子,使得$Metal$电压过高,击穿$Mosfet$
解决:
①高层次跳线(因为$M2$比$M1$加工慢一步)
②$PN$结反向击穿特性泄放
2.Soft connection 软连接(忘记画衬底)
· 忘记画衬底,衬底由于$IR-Drop$,使得衬底电压不为$0/V_{DD}$
3.Latch-up(闩锁效应,同时出现大pmos、nmos)
· 同时出现大pmos、nmos(比如反相器)时,$p-sub$与$N-well$有电流经过时,$Latch-up$通过正反馈被打开,从而在$V_{DD}-gnd$间形成一个短路回路。
★解决:加入$guard-ring$,让$Y$锁定在$V_{DD}$,$X$锁定在$gnd$
4.$Electro-migration$ (电迁移,大电流烧断现象)
大电流撞击使得金属原子丢失,从而形成自身断路或者导线间短路。
解决:看手册决定$L$,注意也要考虑$Via、CT$
注意:由于趋肤效应,最好并联导线而非连接成一大块
5.$Metal-stress$金属应力(大宽$Metal$线)
· 在加工时由于温度等因素大$Metal$受到应力而断裂或者褶皱
解决:在$Metal$上打空洞
6.$Density$密度(要达到一定密度)
· 原因:在打磨$wafer$时,$FOX(SiO_{2})$耐打磨,而$Metal$不耐打磨,从而芯片被打磨的地方会不平整
但是$fab$厂一般会有自动化工具给你加上$Metal$,从而引入寄生电容,因此,为了避免这种问题,最好自己处理了。