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介绍一下芯片的VIA pillar_也会_就像

少女玫瑰心 2025-01-07 19:29:36 0

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Pillar,柱子,ladder,梯子。
它指的是这样一种构造:当须要把金属从低层连到高层时,比如M1到M5,每一层都多添加一些shape,这些shape分别与高下层彼此通过VIA相连,终极连到M5再合并为一个shape出来,中间的M2到M4就像一个个井字或者田字,就像我们玩的抽木块的游戏一样。
更详细一点,比方说一个clock cell M1出Z pin,我现在给他上了NDR,希望他能在M5层绕线。
传统的方法便是直接一摞via直接叠上去,电流路线只有一个。
现在用了via ladder,我可以pin上打三个via,然后M2接3个shape;然后M2上每个shape打两个via,M3接两个shape,每个shape都接到M2的三个shape上。
这2个还是3个还是更多都是可以指定的。
如此一来,每层金属不再是单一的一个via,而是相称于增加了多个shape,有多条电流利路,给人的觉得就像全体构造的支撑更多了。

那么,这样的设计意义何在?可能大家也能猜到了,最主要的意义便是减小了电路的电阻,并且分担了电流,能有效改进EM(电迁移)的问题。
相对付传统的方法:加redundant via来说,加via ladder的改进效率无疑更高一些。
其余,加redundant via还有诸多限定,彷佛在用到DPT时就比较难加,也不是想加就能加的。
Via pillar除了有改进EM的好处外,还可以想到对timing肯定也会更好,对IR drop也会更好,对DFM(可制造性)更好,等等。
那么,既然有如此多好处,我们为什么不在不那么前辈的工艺就用到呢?答案是没必要。
老的工艺线宽没有到10nm以下,电阻率本身也不高,EM的I limit也会相对大,打几层via叠在一起实在也并没有影响太多,而利用via ladder却有一个致命的缺陷:占用绕线资源。
相对来讲,绕线资源可是宝贵许多呀!
以是一贯到现在的前辈工艺制程,才开始用到via ladder这种技能。

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Via ladder的缺陷也挺明显的,它会占用许多绕线资源。
它不仅仅是各个金属层都少了一点那么大略,要知道,在用传统的via单堆叠的办法时,他可以不完备直上直下地堆叠,在层间可以灵巧地轻微偏离一点,来给其他net让位置。
但是对付via ladder来说,它的构培养相对稳定,tool也不好变动,觉得就犹如在那个区域加上了routing blockage一样。
以是,via ladder的利用还是要相对谨慎的,一样平常会用在clock cell上,一样平常其他的cell用的不多。

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(图片来自网络侵删)

我也尚且在学习中,说的不一定完备精确,请大家批驳来看。

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