Введение: я обнаружил, что большая часть Интернета представляет Latch. up Основные статьи（Конечно, блоггеры тоже писали：Пожалуйста, обратитесь к статье：Понимание эффекта фиксации в одной статье (Latch up)）,Но редко вижу введение Статьи, связанные с использованием правил up, поэтому у меня возникла идея написать статью о latch; Статья о правилах, содержащая справочную информацию для тех, кто в ней нуждается.

Некоторые примечания в начале текста:

(1) Содержание этой статьи и связанные с ней профессиональные термины взяты из процесса tsmc, а названия процессов у разных производителей могут отличаться. Люди, которые используют разные процессы, также могут обратиться к этой статье. Тысячи изменений, но один путь!

(2) Содержание, описанное в этой статье, можно найти в спецификациях, предоставленных производителем, и для пояснений предусмотрены специальные главы;

(3) Если у вас есть какие-либо вопросы по содержанию статьи, обратитесь к спецификации.

1. Некоторые концептуальные названия и пояснения перед проверкой правила Latch up.

1.1 PAD в основном делится на две категории:

Signal PAD, общепринятое сокращение: IO PAD

PAD заземления питания, распространенные сокращения: VDD PAD и VSS PAD.

1.2 Внутренняя схема (см. рисунок 1)

Относится к устройствам, которые не подключены напрямую к IO PAD, включая NMOS, PMOS, конденсаторы и варакторы;

1.3 Впрыск в активную зону (инжектор OD) (см. рисунок 1)

Относится к любому прямому соединению с активной областью IO PAD, которая считается инжектором OD;

Советы 1: Впрыск в активную область будет разделен на различные уровни напряжения, например: 1,1 В, 1,5 В, 1,8 В, 2,5 В, 3,3 В, 5 В и т. д. Подробную информацию см. в соответствующих спецификациях процесса;

Советы 2: концепции форсунки OD и внутренней цепи очень важны, пожалуйста, обязательно их поймите!

Примечание. Для облегчения понимания область форсунки OD, отмеченная на рисунке, представляет собой схематическую область, а реальная область форсунки OD относится к конкретной активной области (OD).

Рисунок 1

1.4 Ограждение (см. рисунок 2)

Относится к полному кольцу, кольцо не может быть повреждено и разделено на N+ защитное кольцо и P+ защитное кольцо;

1.5 Защитная лента/ремешок (см. рисунок 2)

Относится к защитной ленте, а не к полному кольцу, разделенному на защитную полосу/ремешок N+ и защитную полосу/ремешок P+;

Рисунок 2

2. Latch up Несколько уровней идентификации, которые можно использовать в

2.1 Уровень LUPWDMY: используется для ожидания некоторых правил LUP, что требует от пользователя размещения их вручную;

2.2 Уровень LUPWDMY_2: используется для запуска правил фиксации, связанных с проверкой области ввода-вывода (AAIO), которая также требует ручного размещения пользователем;

Обычное использование двух вышеуказанных слоев: просто обрамляйте соответствующую область OD соответствующим слоем.

2.3 Уровень RES200: используется для определения того, является ли устройство за резистором инжектором OD. Если соответствующий резистор покрыт этим слоем, устройство за резистором не будет распознаваться как инжектор OD. (Подробнее о «слое RES200» будет рассказано позже)

О том, как DRC выполняет проверку правил блокировки, продолжим чтение ниже.

3. Введение в процесс проверки правил фиксации (или этапы выполнения)

Шаг 1：Прежде всего, мы должны точно определитьPADтип,даIO ПАД или ВДД/ВСС PAD；

Существует три способа определения заземления PAD:

(1) По умолчанию DRC идентифицирует площадки заземления на основе сети защитного кольца/перемычки/полосы, к которой подключен PAD верхнего уровня, и идентифицирует эти PAD как PAD заземления;

(2) DRC будет покрыт идентификационным слоем «Power Dummy Layer» в качестве PAD заземления;

Общие идентификационные уровни «Power Dummy Layer»: VDDDMY, VSSDMY.

Примечание. Разные процессы могут иметь разные имена. Обратитесь к спецификациям соответствующего процесса.

(3) В файле правил DRC есть переключатель, определяющий «PAD_BY_TEXT», при необходимости включите соответствующий переключатель в файле правил;

Распознается как IO PAD: PAD, который не распознается тремя вышеуказанными методами, считается IO PAD.

Советы: Если вы хотите определить на уровне ячейки определенный кусок металла как площадку, отметьте металл знаком «PAD» и включите переключатель «DEFINE_PAD_BY_TEXT». Таким образом, можно смоделировать ситуацию подключения PAD верхнего уровня и устранить проблемы с правилами LUP, которые могут возникнуть на верхнем уровне.

Шаг 2：когдаIO После того, как PAD будет точно идентифицирован, DRC необходимо приступить к идентификации и вводу-выводу. PAD Подключенное устройство (ОД инжектор) и неподключенные устройства (внутренние схема) для выполнения соответствующих проверок правил.

Ниже приведены несколько способов отличить форсунки OD и внутренние цепи, предусмотренные правилами DRC:

В файле правил DRC предусмотрены два переключателя (ниже) и специальный уровень (RES200).

DISCONNECT_ALL_RESISTOR
CONNECT_ALL_RESISTOR

Советы 1. При фактическом использовании эти два переключателя либо выключены, либо можно включить только один из них. Если оба переключателя включены, «DISCONNECT_ALL_RESISTOR» будет иметь высокий приоритет;

Советы 2: Специальный слой (RES200) должен быть установлен пользователем вручную. Кроме того, «слой RES200» будет работать только тогда, когда два вышеуказанных переключателя выключены, если один из двух вышеуказанных переключателей; включен, слой RES200 будет недействителен;

Советы 3: При использовании процесса (T22nm) и наличии резисторного устройства TFR (тонкопленочный резистор) в цепи устройства за резистором будут распознаваться как инжекторы OD. В это время переключатели двух DRC и RES200. слой выйдет из строя.

(1) Сначала объясните уровень RES200.

Оба переключателя «DISCONNECT_ALL_RESISTOR» и «CONNECT_ALL_RESISTOR» выключены.

Структура рядом с IO PAD: Когда PAD подключен внутрь через резистор (R);

a：еслиR>=200ohmчас,этотчас Появлятьсяlatch Риск выхода из строя низок. В это время «слой RES200» будет вручную закрыт областью резистора (RPDMY). Устройство за резистором будет считаться: Внутренним. часть схемы;

b：еслиR<=50ohmчас,этотчас Появлятьсяlatch Риск выхода из строя высок. В это время устройство, расположенное за резистором, будет считаться: OD. инжекторная часть;

c：если50ohm<R<200ohmчас,В это время решается, считать ли устройство после резистора внутренней схемой или ОД инжекторной частью.

(2) Объясните переключатели «DISCONNECT_ALL_RESISTOR» и «CONNECT_ALL_RESISTOR»;

а: Когда переключатель «DISCONNECT_ALL_RESISTOR» включен, устройства за резистором будут рассматриваться как: Внутренняя цепь;

б: Когда переключатель «CONNECT_ALL_RESISTOR» включен, устройства за резистором будут рассматриваться как: инжектор OD;

Серия действий по распознаванию Latch up DRC завершена. Далее приступим к проверке правил, связанных с LUP.

Шаг 3: Начать серию защелок проверка правил;

3.1 Проверка правил типа LUP.1

Проверить объект：рассматривается какOD Инжекторная часть.

Проверить содержимое：

(1) Любой N+ OD должен быть окружен охраной P+ или любой P+ OD должен быть окружен охраной N+;

(2) Дополнительные N+ STRAP и P+ STRAP (как показано на рисунке ниже) добавляются в качестве дополнительной защиты. (Рекомендуемая практика DRC) (LUP.9g)

Проверка правила типа LUP.1 будет игнорироваться в следующих ситуациях:

1. OD покрыт слоем LUPWDMY инжекторная часть.

Советы1: рекомендуется добавить дополнительные ремни, но это не обязательно; их можно добавлять выборочно в соответствии с конкретным дизайном макета;

Советы 2: Трубы разных типов не могут быть одновременно окружены ограждением одного и того же типа.

3.2 Проверка правила типа LUP.2

Проверить объект：парное расстояниеOD MOS в пределах 15 мкм от области инжектора OD；

Проверить содержимое：

(1) Провести проверку LUP.1 на вышеуказанных объектах проверки;

(2) Когда NW находится рядом с другим NW (PMOS) с другим потенциалом, рекомендуется вставить P+ STRAP между двумя NW. (Как показано ниже) (Рекомендуемая практика DRC)

Проверка правил LUP.2 не будет выполняться в следующих ситуациях.

• MOS ОД является плавающим и не имеет никаких контактовсоединять с шлюзом или уровнем S/D;
• MOS OD покрывается слоем LUPWDMY;
• Для трубки NMOS, содержащей DNW, NW над трубкой DNW и близлежащий NW (защитное кольцо, окруженное PMOS) физически не взаимодействуют, а потенциал на трубке DNW или NW должен быть больше или равен потенциалу на соседней трубке. СЗ.

3.3 Проверка правила типа LUP.3

Проверить объект：рассматривается какOD Часть инжектора;

Проверить содержимое：NMOSиPMOSРасстояние между активными областямиA,Необходимость удовлетворения определенных требований к расстоянию между трубками с разным напряжением;,Расстояние A между двумя активными областями изменяется,Чем выше напряжение,Значение A должно быть больше,специфический,Пожалуйста, обратитесь к соответствующим спецификациям процесса.

Советы: Защитные кольца разной ширины будут иметь разные требования к расстоянию А.

Проверка правил LUP.3 не будет выполняться в следующих ситуациях.

• OD покрыт слоем LUPWDMY инжекторная часть;
• Для трубки NMOS, содержащей DNW, NW над трубкой DNW и близлежащий NW (защитное кольцо, окруженное PMOS) физически не взаимодействуют, а потенциал на трубке DNW или NW должен быть больше или равен потенциалу на соседней трубке. СЗ.

3.4 Проверка правил LUP.4

Проверить объекти контент：OD Внешний диаметр B в области инжектора и защитного кольца или РЕМЕНКИ в пределах 15 мкм от этой области должен быть больше или равен определенному значению.

3.5 Проверка правил типа LUP.5

Проверить объект：OD Внешний диаметр области инжектора и расстояние наружный диаметр Внешний диаметр в пределах 15 мкм от области инжектора (внутренний площадь контура);

Проверить содержимое：

(1) Расстояние C между N+ OD области форсунки OD и P+ OD PMOS во внутренней цепи или значение расстояния C между P+ OD области форсунки OD и N+ OD области форсунки; NMOS во внутренней цепи.

(2) Для NW в области OD-инжектора и близлежащих NW с разными потенциалами необходимо проверить расстояние C1 от области OD-инжектора P+ OD до близлежащего NW, причем расстояние C1 увеличивается по мере разности напряжений между два NW увеличиваются. (рекомендуется ДРК)

Проверка правил LUP.5 не будет выполняться в следующих ситуациях:

• Для трубки NMOS, содержащей DNW, NW над трубкой DNW и близлежащий NW (защитное кольцо, окруженное PMOS) физически не взаимодействуют, а потенциал на трубке DNW или NW должен быть больше или равен потенциалу на соседней трубке. СЗ.

3.6 Проверка правил LUP.6

Проверить объект：OD наружный и внутренний в районе форсунки наружный диаметр контура;

Проверить содержимое：в той же ловушке,Центрировано на стороне истока/стока любого PMOS.,На расстоянии D (30/40 мкм),Чтобы иметь возможность найтиNW РЕМЕНЬ или N+ Guardring Напротив, если конец истока/стока любого NMOS находится в центре, PW должен находиться на расстоянии D (30/40 мкм); РЕМЕНЬ или P+ Guardring; в противном случае будет сообщено об ошибке LUP.6.

3.7 Проверка правил LUP.7 (рекомендуемая проверка)

Проверить объект：парное расстояниеOD MOS в пределах 15 мкм от области инжектора OD；

Проверить содержимое：Internal Необходимо проверить северо-запад в зоне цепи и близлежащий северо-запад с разными потенциалами. Внутренний площадь цепи P+ Расстояние E1 от OD до близлежащего NW и расстояние E1 увеличиваются по мере увеличения разницы напряжений между двумя NW.

4. Вопросы и обсуждение

Вопрос 1. Что такое зона IO (AAIO)?

Ответ: Область ввода-вывода — это специальный ввод-вывод (обычно используемый в очень крупных интегральных схемах или схемах, требующих высокой производительности). Он в основном размещается рядом с основной цепью. Чтобы уменьшить расстояние передачи сигнала, он может гарантировать, что основная схема. имеет более низкий уровень шума и хорошую целостность сигнала и мощности. По сравнению с традиционными периферийными устройствами ввода-вывода, расположенными на периферии чипа, расстояние передачи сигнала велико, и оно больше подходит для традиционных менее сложных конструкций.

Вопрос 2: Область ввода-вывода (AAIO) упоминается в разделе 2.2 статьи. Соответствуют ли правила фиксации, связанные с AAIO, типам правил LUP.x, перечисленным выше?

Ответ: Правила блокировки, связанные с AAIO, также будут проверять некоторые из вышеперечисленных типов правил, но соответствующие требования к расстоянию будут более строгими. Подробную информацию см. в соответствующих спецификациях. Стоит отметить, что в правилах LUP AAIO LUP.14 предусмотрено, что область инжектора OD, подключенная к IO PAD, должна быть окружена двойным кольцом (как показано ниже). Кроме того, существуют определенные требования к наружному диаметру двойного кольца. Конкретные значения см. в соответствующих спецификациях.

5. Reference

【1】Спецификации процессов, связанных с TSMC.