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应用SKILL脚本生成工艺开发包设计方法研究

作　者: 胡龙跃
导　师: 史峥; 郑勇军
学　校: 浙江大学
专　业: 电路与系统
关键词: 工艺开发包 SKILL脚本测试芯片参数化单元组件描述格式
分类号: TN402
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 11次
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内容摘要

在全定制电路设计中,半导体制造商通过工艺开发包与电路设计工程师交流。伴随电路设计日益复杂,工艺开发包的设计难度也日益增加。在当今市场中工艺开发包的设计方法相对封闭,设计流程固化已久。测试芯片作为减少开发时间、提升成品率的重要途径,常用方法为提取工艺器件参数,评估工艺设备性能,制定版图设计规则,检测工艺缺陷以及评估产品可靠性等。伴随工艺水平的复杂程度提升,测试芯片的需求也随之增加。同时,由于应用于工艺开发包的测试芯片能在一定面积的晶圆上对大量的测试结构进行测量,已成为当前制造工艺领域研究热点。本文在研究了工艺开发包的设计方法基础上,针对核心组成部分参数化单元,提出了一种新的图形化的基于SKILL脚本的设计方法。这种方法设计的参数化单元具有高效性,能够大批量地被实例化,并能与业界主流设计方法融合,从而缩短了工艺开发包测试芯片设计周期。利用此方法设计的高测量精度、高面积利用率的测试芯片,已经成功应用于国内某代工厂基于四十纳米工艺节点的工艺开发包测试芯片,整个开发流程验证了此设计方法的高效性与准确性。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-10
1 绪论  10-16
  1.1 论文的背景  10-13
  1.2 论文的意义  13-14
  1.3 论文的目的  14
  1.4 论文的创新点  14-15
  1.5 本章小结  15-16
2 工艺开发包的开发  16-34
  2.1 工艺开发包简介  16
  2.2 开发PDK的EDA工具  16-20
    2.2.1 Cadence Virtuoso PAS  16-18
    2.2.2 Ciranova PyCell  18-19
    2.2.3 SpringSoft Laker  19
    2.2.4 Empyrean Aether  19-20
  2.3 工艺开发包的开发流程  20-29
    2.3.1 工艺技术文件的开发  20-24
    2.3.2 工艺设计规则文件的开发  24-25
    2.3.3 LVS文件的开发  25
    2.3.4 PCell的设计  25-29
  2.4 PCell器件设计方法  29
    2.4.1 PCell器件基原理  29
    2.4.2 SKILL语言简介  29
    2.4.3 PCell器件数据存储结构  29
  2.5 CDF参数  29-33
    2.5.1 器件描述格式参数的级别  30-31
    2.5.2 设定器件描述格式参数  31-32
    2.5.3 CDF参数描述形式  32-33
  2.6 本章小结  33-34
3 可制造性测试芯片  34-41
  3.1 可制造性成品率  34-35
  3.2 测试芯片技术  35-39
    3.2.1 测试结构  35-36
    3.2.2 测试芯片  36-38
    3.2.3 测试和数据分析  38-39
  3.3 本章小结  39-41
4 参数化单元版图设计方法  41-54
  4.1 参数化单元参数建模  41-42
  4.2 参数化单元版图生成器架构  42-52
    4.2.1 版图生成器参数类型  43-44
    4.2.2 版图生成器约束操作类型  44-45
    4.2.3 版图生成器运算操作类型  45
    4.2.4 实例演示  45-52
  4.3 本章小结  52-54
5 实验数据与分析  54-61
  5.1 器件性能分析  54-58
    5.1.1 栅极漏电电流与亚阈值漏电电流  54-57
    5.1.2 天线效应对测试芯片成品率的影响  57-58
  5.2 实验数据分析  58-59
  5.3 本章小结  59-61
6 结论与展望  61-63
  6.1 结论  61
  6.2 展望  61-63
参考文献  63-66
附录一：CMOS的SKILL脚本  66-73
附录二：CMOS的CDF文件  73-76
作者简历及研究生期间的科研成果  76

应用SKILL脚本生成工艺开发包设计方法研究

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