在版圖編輯器中顯示電壓降的方法
2023-08-13 15:31:41 1
專利名稱：在版圖編輯器中顯示電壓降的方法
技術領域：
本發明涉及電子自動化設計領域，特別涉及在版圖編輯器中顯示電壓降的 方法。
背景技術：
在集成電路版圖設計過程中，需要考慮寄生電阻對電路性能的影響。當 電路中寄生電阻過大，那麼在這個電路中就會產生一定的電壓降。當電壓降 過大，而導致電路上的電壓值低於其額定電壓值時，就會影響電路的性能甚 至導致電路不工作。而目前為了獲得電路中寄生電阻的情況，通常的做法是完成版圖設計後 提取寄生參數，然後通過仿真軟體仿真，根據仿真結果來分析電路中的寄生 電阻對電路性能的影響是否符合要求。若仿真結果沒有達到要求，就需要修 改版圖，然後再重複提取寄生參數、仿真、查看仿真結果的過程，直到仿真 結果滿意為止。這樣做法的缺點是複雜、周期長、且需要在已完成的版圖上 重複》務改。發明內容本發明要解決的問題是，現有技術版圖設計過程中無法實時分析電路中 寄生電阻情況的問題。為解決上述問題，本發明提供一種在版圖編輯器中顯示電壓降的方法，包括選取需顯示電壓降的連線，獲取連線的金屬層版圖信息； 根據所獲得的金屬層版圖信息以及各層金屬的方塊電阻值，計算連線上 的寄生電阻；添加連線的電流方向及大小；
才艮據電流方向及大小，和連線上的寄生電阻，計算連線上的電壓降；顯示所計算得到的連線上的電壓降。
與現有技術相比，上述在版圖編輯器中顯示電壓降的方法，通過計算連線上的電壓降並加以顯示，從而根據所顯示的連線上的電壓降，就能夠分析連線的寄生電阻情況。由於無需進行寄生參數提取及仿真，也無需修改版圖，因此提供了 一種較簡單、快速的分析寄生電阻情況的輔助手段。
圖l是本發明在版圖編輯器中顯示電壓降的方法的一種實施方式示意圖2a至圖2c是本發明在版圖編輯器中顯示電壓降的方法的第一種實施例示意圖3a至圖3d是本發明在版圖編輯器中顯示電壓降的方法的第二實施例示意圖。
具體實施例方式
通過現有技術的研究，電路中的寄生電阻會導致電路中產生電壓降。因而，若能夠在版圖設計的過程中實時顯示電壓降的話，無疑也能夠對寄生電阻的情況進行實時分析。
基於此，本發明提供一種在版圖編輯器中顯示電壓降的方法。參照圖1所示，所述在版圖編輯器中顯示電壓降的方法的一種實施方式包括步驟sl,定義各層金屬的方塊電阻值；
步驟s2,選取需顯示電壓降的連線，獲取連線的金屬層版圖信息；步驟s3，根據所獲得的金屬層版圖信息以及所定義的各層金屬的方塊電阻值，計算連線上的寄生電阻；
步驟s4，添加連線的電流方向及大小；步驟S5，根據電流方向及大小，和連線上的寄生電阻，計算連線上的電
壓降；
步驟s6，顯示所計算得到的連線上的電壓降。
上述實施方式計算連線上的電壓降的方法是基於各金屬層的方塊電阻是固定值。只要獲得某一連線的金屬層版圖信息，例如其長度、寬度，就能夠相應計算獲得其上的寄生電阻。而若能夠獲知該連線上的電流方向及大小，無疑就能夠獲得該連線上的電壓降。
而在版圖編輯器中，獲得連線的金屬層版圖信息，例如其長度、寬度是較為方便的，因而只需定義好各金屬層的方塊電阻信息以及電流方向及大小，就能夠較方便地進行上述的電壓降計算，從而實現顯示連線上電壓降的目的。
下面通過一些計算及顯示連線上電壓降的實例對上述的在版圖編輯器中顯示電壓降的方法進行進一步說明。
實例1
圖2a所示為版圖中的單根金屬線10,若需要顯示該金屬線上的電壓降可按以下方法進行
首先，在工藝文件中定義各層金屬的方塊電阻值，作為計算寄生電阻值的依據。所述各層金屬的方塊電阻值一般都可以由各晶圓代工廠提供。
接著，選取金屬線10，獲取該金屬線的方塊電阻值及金屬層版圖信息(長度、寬度)。所述方塊電阻值通過版圖編輯器讀取所述工藝文件獲得。假定其對應金屬層3，其金屬層3的方塊電阻值為0.1Q/口。
在獲得金屬線10的金屬層版圖信息後，就可以開始計算金屬線10上的寄生電阻。
在版圖編輯器中，金屬線10的四個端點都具有坐標，分別為(xl,yl)、(xl,y2)、 (x3,yl)、 (x3,y2)。則根據該金屬線10四個端點的坐標可以很容易獲得金屬線10的長度為x3-xl，金屬線10的寬度為yl-y2。
當然，也可以應用版圖編輯器中的標尺功能來量出金屬線IO的長度和寬度。以下為方便表述，假定金屬線IO的長度為100|Lim，寬度為lium。
則根據電阻公式R=RdxL/W,可以計算金屬線10上的寄生電阻R!o:
R10=R10n x L10/W10=0.1Q/O x 100 ia /1 ji m = 10 Q。
為了獲得金屬線IO上的電壓降，添加連線的電流方向及大小的信息。參照圖2b所示，添加金屬線10上的電流11為lmA，方向向右。
然後，根據添加的電流方向及大小，以及計算得到的金屬線IO上的寄生電阻，就能夠計算其上的電壓降。此處，金屬線10上的電壓降AV!o:
△ V10= 110 x R10=lmA x 10 Q = 10mV。
最後，顯示所計算得到金屬線IO上的電壓降。參照圖2c所示，將計算得到的電壓降顯示在金屬線10上。
這樣，通過所顯示的金屬線IO上的電壓降就能夠分析其長度和寬度是否合適，並對此作出調整。而在對金屬線IO的長度和寬度調整後，通過上述方法也能夠再次顯示新的電壓降，以供分析。
實例2
圖3a所示為版圖中的多根金屬線相連的情況，包括金屬線IO、 20、 40，以及連接金屬線10和20的通孔30、連接金屬線10和40的通孔50。此處其實可以看成金屬線10具有金屬線20和金屬線30這兩個分支的情況。若需要在考慮金屬線20的影響下，顯示金屬線IO上的電壓降可按以下方法進行
首先，在工藝文件中定義各層金屬的方塊電阻值，作為計算寄生電阻值的依據。所述各層金屬的方塊電阻值一般都可以由各晶圓代工廠提供。接著，選取金屬線10和金屬線20，獲取該兩條金屬線相應的金屬層方塊電阻值以及金屬層版圖信息(長度、寬度)。所述方塊電阻值通過版圖編輯器讀取所述工藝文件獲得。假定金屬線10對應金屬層3，金屬層3的方塊電阻值為0.1Q/口。金屬線20對應金屬層4，金屬層4的方塊電阻值為0.1Q/口。
在獲得金屬線IO、 20的金屬層版圖信息後，就可以開始分別計算金屬線10、 20上的寄生電阻。
在版圖編輯器中，金屬線10的四個端點都具有坐標，分別為(xl,yl)、(xl，y2)、 (x3，yl)、 (x3,y2)。則根據該金屬線10四個端點的坐標可以很容易獲得金屬線10的長度為x3-xl，金屬線10的寬度為yl-y2。
當然，也可以應用版圖編輯器中的標尺功能來量出金屬線IO的長度和寬度。以下為方便表述，假定金屬線IO的長度為lOOium,寬度為liam。
同理，金屬線20的四個端點也都具有坐標，分別為(x2,y3)、 (x4，y3)、(x2，y4)、 (x4,y4)。則根據該金屬線10四個端點的坐標可以很容易獲得金屬線20的長度為y3-y4，金屬線20的寬度為x4-x2。
當然，也可以應用版圖編輯器中的標尺功能來量出金屬線20的長度和寬度。以下為方便表述，假定金屬線20的長度為20nm，寬度為0.5iam。
參照圖3b所示，由於此處金屬線20通過通孔30連接於金屬線10上，實質是將金屬線10分成了兩段，線段11以及線段12,因此若要計算金屬線10上的寄生電阻，則需要分別計算線段11和線段12上的寄生電阻。假定金屬線20將金屬線IO—分為二，則線段11和線段12的長度各為50jLim,寬度則都為1 jLim。線段11和線段12上的方塊電阻均等於金屬線10的方塊電阻。
則根據電阻公式R=ROxL/W，可以計算線段11上的寄生電阻Rn:Rt屍Rn口 xLn/Wi產0.1Q/口 x50|Li/lium = 5Q。計算線段12上的寄生電阻Rw
Ri2:Ri2口 x L12/W12=0.1Q/D x50ja/ljum = 5Q。
而計算金屬線20上的寄生電阻R20:
R20=R20。 x L20/W20=0.1Q/n x 20 ja /0.5 ju m = 4 Q。
為了獲得金屬線10、 20上的電壓降，添加連線的電流方向及大小的信息。參照圖3c所示，由於只考慮金屬線20的影響，因而除金屬線10外，只需添加金屬線20的電流方向及大小，而可以將金屬線30上的電流默認為0。即，添加金屬線10上的電流11為1mA,方向向右，添加金屬線20上的電流120為0.2mA，方向向下。而線段11上的電流Iu與Ik)相同，仍為lmA,線段12上的電流112,才艮據分流原理，則為0.8mA。
然後，根據添加的電流方向及大小，以及計算得到的金屬線IO的兩個分段ll、 12以及金屬線20上的寄生電阻，就能夠計算相應的電壓降。此處，線段11上的電壓降AVu:
△ Vii= In x Ru=lmA x 5 Q = 5mV。線段12上的電壓降AVi2:
△ Vn= I12 x R12=0.8mA x 5 Q = 4mV。而金屬線20上的電壓降AV2o:△V20= I20 x R20=0.2mA x 4 Q = 0.8mV。
最後，顯示所計算得到金屬線10的兩個分段11、 12以及金屬線20上的電壓降。參照圖3d所示，將計算得到的電壓降相應顯示在對應分段上。
這樣，通過所顯示的金屬線IO、 20上的電壓降就能夠分析其長度和寬度是否合適，以及金屬線IO、 20連接的位置是否合適，並對此作出調整。而在對金屬線10或20的長度和寬度調整，或金屬線10、 20連接的位置調整後，通過上述方法也能夠再次顯示新的電壓降，以供分析。
雖然本發明己以較佳實施例披露如上，但本發明並非限定於此。任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，均可作各種更動與修改，因此本發明的保護範圍應當以權利要求所限定的範圍為準。
權利要求
1.一種在版圖編輯器中顯示電壓降的方法，其特徵在於，包括選取需顯示電壓降的連線，獲取連線的金屬層版圖信息；根據所獲得的金屬層版圖信息以及各層金屬的方塊電阻值，計算連線上的寄生電阻；添加連線的電流方向及大小；根據電流方向及大小，和連線上的寄生電阻，計算連線上的電壓降；顯示所計算得到的連線上的電壓降。
2. 如權利要求1所述的在版圖編輯器中顯示電壓降的方法，其特徵在於，所 述獲取連線的金屬層版圖信息包括獲取連線所對應的金屬層，以及連線的 長度和寬度。
3. 如權利要求1所述的在版圖編輯器中顯示電壓降的方法，其特徵在於，所 述連線的長度和寬度可以通過連線的坐標計算獲得。
4. 如權利要求1所述的在版圖編輯器中顯示電壓降的方法，其特徵在於，所 述連線的長度和寬度可以通過版圖編輯器中的標尺量取獲得。
5. 如權利要求1所述的在版圖編輯器中顯示電壓降的方法，其特徵在於，所 述各層金屬的方塊電阻值，通過版圖編輯器讀取包含各層金屬的方塊電阻值 的文件獲得。
6. 如權利要求1所述的在版圖編輯器中顯示電壓降的方法，其特徵在於，在 連線具有分支的情況下，分段計算連線上的寄生電阻。
7. 如權利要求6所述的在版圖編輯器中顯示電壓降的方法，其特徵在於，在 連線具有分支的情況下，分段顯示連線上的電壓降。
全文摘要
一種在版圖編輯器中顯示電壓降的方法，包括選取需顯示電壓降的連線，獲取連線的金屬層版圖信息；根據所獲得的金屬層版圖信息以及各層金屬的方塊電阻值，計算連線上的寄生電阻；添加連線的電流方向及大小；根據電流方向及大小，和連線上的寄生電阻，計算連線上的電壓降；顯示所計算得到的連線上的電壓降。所述在版圖編輯器中顯示電壓降的方法提供了一種較簡單、快速的分析寄生電阻情況的輔助手段。
文檔編號G06F17/50GK101604343SQ20081018946
公開日2009年12月16日 申請日期2008年12月24日 優先權日2008年12月24日
發明者萬濤濤, 羅文哲 申請人:崑山銳芯微電子有限公司