專利名稱：一種自動驗證電學(xué)規(guī)則文件正確性的流程方法
技術(shù)領(lǐng)域：
自動生成器件測試向量和其對應(yīng)的原理圖網(wǎng)表，并自動進(jìn)行版圖與原理圖一致性檢查和錯誤統(tǒng)計的方法是集成電路輔助設(shè)計軟件工具中提高電學(xué)規(guī)則文件(簡稱LVS文件)驗證效率的一種優(yōu)化方法。本發(fā)明屬于集成電路輔助設(shè)計軟件工具中版圖與原理圖一致性驗證領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
工藝設(shè)計工具包PDK (Process Design Kit)是連接IC設(shè)計和IC工藝制造的數(shù)據(jù)平臺。隨著集成電路設(shè)計日趨復(fù)雜化，開發(fā)工藝設(shè)計工具包并建立驗證參考流程對于降低昂貴的設(shè)計反復(fù)所帶來的市場風(fēng)險是非常重要的。電學(xué)規(guī)則文件(LVS)是工藝設(shè)計工具包的重點(diǎn)組件之一，它是根據(jù)工藝信息要求而定制開發(fā)的。其用途在于幫助設(shè)計公司驗證其所設(shè)計的版圖和原理圖網(wǎng)表是否一致。為了保證電學(xué)規(guī)則文件的正確性，PDK工程師需要開發(fā)大量版圖測試向量及和其對應(yīng)的原理圖網(wǎng)表，然后調(diào)用業(yè)界原理圖和版圖一致性檢驗工具來檢查開發(fā)的電學(xué)規(guī)則文件提取的版圖網(wǎng)表是否符合事先預(yù)期。如和事先預(yù)期結(jié)果不同，修改電學(xué)規(guī)則文件重新進(jìn)行上述驗證過程，迭代直至電學(xué)規(guī)則文件通過各種測試向量的驗證。通常在驗證電學(xué)規(guī)則文件正確性的過程中，PDK工程師需要首先使用版圖編輯工具繪制很多復(fù)雜的器件圖形，然后使用原理圖編輯器繪制與版圖器件同樣參數(shù)大小的原理圖元件，最后使用EDA工具運(yùn)行LVS驗證文件查看版圖和原理圖器件的端口和器件參數(shù)是否一致，進(jìn)而來驗證LVS文件書寫是否正確。然而，手工繪制版圖測試向量，手工繪制原理圖并提取網(wǎng)表的效率很低，人工校驗大量測試向量的一致性比較結(jié)果費(fèi)時，工作量大。此外，由于PDK工程師本身的設(shè)計水平很難保證初始版本的電學(xué)規(guī)則文件能夠考慮到工藝信息的方方面面而使開發(fā)出的電學(xué)規(guī)則文件具有很高的正確性，進(jìn)而LVS文件的開發(fā)往往涉及反復(fù)修改和反復(fù)驗證的過程。這種流程上的反復(fù)迭代也會使手動比較，手動分析結(jié)果帶來的效率問題大大放大。因此業(yè)界通用的電學(xué)規(guī)則文件驗證流程開發(fā)時間長，工作量大，造成大量的資源浪費(fèi)。自動生成器件版圖測試向量，自動生成版圖器件對應(yīng)的原理圖網(wǎng)表，并自動進(jìn)行版圖與原理圖一致性檢查和結(jié)果分析的方法實現(xiàn)了流程上的完全自動化，對用戶要求很低，大大提高了開發(fā)效率。本發(fā)明提出了一種自動驗證電學(xué)規(guī)則文件正確性的流程方法。使用本發(fā)明的流程方法可自動生成可變參數(shù)器件的版圖測試向量及與之對應(yīng)的原理圖網(wǎng)表，還可自動的對多個的測試向量批處理式的驗證電學(xué)工藝規(guī)則文件的正確性，并進(jìn)行結(jié)果分析。相對于業(yè)界現(xiàn)有手工繪制、比較、分析結(jié)果的復(fù)雜流程操作簡單，大大提高了開發(fā)效率，易于后續(xù)經(jīng)常性的修改和維護(hù)。本發(fā)明提出的自動驗證電學(xué)規(guī)則文件正確性的流程方法，已經(jīng)通過軟件程序的方式實現(xiàn)了單個版圖器件的可變參數(shù)測試向量自動生成，原理圖網(wǎng)表的自動生成，原理圖和版圖網(wǎng)表的自動比較和結(jié)果自動分析過程，大大提高了 PDK工藝設(shè)計包的電學(xué)工藝規(guī)則文件的開發(fā)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種自動驗證電學(xué)規(guī)則文件正確性的流程方法。主要內(nèi)容如下1.自動生成符合參數(shù)尺寸的版圖器件測試向量通過版圖器件拓?fù)鋱D和參數(shù)規(guī)則約束文件作為輸入，工具自動生成符合參數(shù)規(guī)則約束文件中定義尺寸的版圖器件的測試向量，并保留原版圖器件拓?fù)鋱D中器件的邏輯拓?fù)潢P(guān)系和端口 text信息。版圖器件拓?fù)鋱D是用來定義用戶欲繪制的版圖器件測試向量的幾何拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，該結(jié)構(gòu)圖并不需要精確繪制版圖器件參數(shù)尺寸，只需要畫出構(gòu)成器件的所有圖形元素并保持構(gòu)成器件圖形間的幾何拓?fù)潢P(guān)系即可。而參數(shù)規(guī)則約束文件用于定義版圖器件參數(shù)的具體尺寸約束規(guī)則。工具根據(jù)參數(shù)規(guī)則約束文件中定義的版圖器件參數(shù)約束規(guī)則自動生成符合用戶需求的版圖器件的測試向量。針對不同器件用戶可構(gòu)造多個非精確電學(xué)參數(shù)值的版圖器件拓?fù)鋱D，每個器件是一個獨(dú)立的版圖單元，整體形成一個庫，導(dǎo)出一個gds文件，稱此gds文件為sample gds。然后在參數(shù)規(guī)則約束文件中對不同單元中的器件的電學(xué)參數(shù)尺寸逐一進(jìn)行精確定義。最后以sample gds和參數(shù)規(guī)則約束文件作為輸入， 運(yùn)行工具可自動生成滿足參數(shù)規(guī)則約束文件事先定義的電學(xué)參數(shù)尺寸的，保拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的器件測試向量單元庫的gds文件。這些器件測試向量所在單元的名稱與原sample gds中對應(yīng)版圖器件的單元名稱相同。通過這種方式，PDK工程師只需在sample gds中對每種器件繪制一次，且繪制每種器件的時候不需要具體考慮器件參數(shù)的精確尺寸，通過在統(tǒng)一的參數(shù)規(guī)則約束文件中逐一定義每種器件的具體參數(shù)尺寸，運(yùn)行工具就會自動生成保邏輯結(jié)構(gòu)、電學(xué)參數(shù)正確的所有器件單元庫。2. Sample gds中常用器件單元名的定義方法Sample gds是用于存放當(dāng)前工藝所有器件的版圖器件拓?fù)鋱D的一個數(shù)據(jù)文件。在這個數(shù)據(jù)文件中，數(shù)據(jù)按單元形式存放，每個單元是一個獨(dú)立的版圖器件。對于每個器件用戶只需繪制構(gòu)成器件的所有圖形元素并保持構(gòu)成器件圖形間的幾何拓?fù)潢P(guān)系即可，不需要精確繪制版圖器件參數(shù)尺寸。Sample gds中每個單元的命名方法根據(jù)其所含器件的電學(xué)參數(shù)信息和端口信息來定義。下面具體介紹常用電學(xué)器件的單元命名方法。 電阻器件的單元命名方法電阻器件的單元名定義是由器件類型、器件模型名、電阻寬度、長度、電阻值和端口信息組成。具體定義方法為"R_器件模型名_W電阻寬L電阻長R電阻值_端口正極_端口負(fù)極”1)電阻器件使用R作為關(guān)鍵字來開頭識別。后面分別是器件模型名、電學(xué)參數(shù)、端口正極和端口負(fù)極各個域。域的順序不能顛倒。每個域間必須使用下劃線“_”來分割。電學(xué)參數(shù)這個域由電阻寬度、長度、電阻值三部分組成。電阻寬前必須使用關(guān)鍵字符W，電阻長前必須使用關(guān)鍵字符L，電阻值前必須使用關(guān)鍵字符R。端口正極和端口負(fù)極信息來自于手工繪制的版圖器件拓?fù)鋱D中的端口 text定義。2)在數(shù)值定義中小數(shù)點(diǎn)使用“$”符號。例如R_NI_W5L20R3^$67_NIpos_mneg中的電阻值329. 67使用的是“329$67”的書寫方法3)器件的電阻值這個參數(shù)是根據(jù)電阻器件的長、寬和電阻的方阻等參數(shù)值預(yù)先計算出來的，在定義sample gds的器件單元名時必須先將電阻值計算出來才能定義器件的單元名稱。例如某電阻電阻寬為w = 5，電阻的長為1 = 20，電阻的方阻為RSQ = 75，BIAS =0. 45，通過電阻計算公式R = RSQ*1/(w-BIAS)得到電阻值329. 67。假設(shè)該電阻器件某型為NI，端口正極text信息為NIpos，端口負(fù)極text信息為NIneg，則該器件的單元名應(yīng)該定義為R_NI_W5L20R329$67_NIpos_mneg?！る娙萜骷膯卧椒娙萜骷膯卧x是由器件類型、器件模型名、電容寬度、長度、電容值和端口信息組成。具體定義方法為"C_器件模型名_W電容寬L電容長R電容值_端口正極_端口負(fù)極”電容器件使用C作為關(guān)鍵字來開頭識別。后面分別是器件模型名、電學(xué)參數(shù)、端口正極和端口負(fù)極各個域。域的順序不能顛倒。每個域間必須使用下劃線“_”來分割。電學(xué)參數(shù)這個域由電容寬度、長度、電容值三部分組成。電容的寬度前必須使用關(guān)鍵字符W，電容長前必須使用關(guān)鍵字符L，電容值前必須使用關(guān)鍵字符R。器件的電容值這個參數(shù)是根據(jù)電容器件的長、寬等參數(shù)值預(yù)先計算出來的。在數(shù)值定義中小數(shù)點(diǎn)使用“$”符號。端口正極和端口負(fù)極信息來自于手工繪制的版圖器件拓?fù)鋱D中的端口 text定義。一個典型的電容單元名定義示例如 C_PC_W10L10C0$0386_PCpos_PCneg。 普通 MOS 管普通MOS管器件的單元名定義是由器件類型、器件模型名、電學(xué)參數(shù)面積和端口信息組成。具體定義方法為"M_器件模型名_W寬L長_端口漏_端口柵_端口源極_端口襯底”普通MOS管器件使用M作為關(guān)鍵字來開頭識別。后面分別是器件模型名、電學(xué)參數(shù)、端口漏、端口柵、端口源極和端口襯底各個域。域的順序不能顛倒。每個域間必須使用下劃線“_”來分割。電學(xué)參數(shù)這個域由器件的寬和長組成。寬參數(shù)前必須使用關(guān)鍵字符W， 長參數(shù)前必須使用關(guān)鍵字符L。在數(shù)值定義中小數(shù)點(diǎn)使用“$”符號。端口漏、端口柵、端口源極和端口襯底信息來自于手工繪制的版圖器件拓?fù)鋱D中的端口 text定義。一個典型的普通MOS管單元名定義示例如M_N_W4L1_D_G_GND_GND?！?LDD 型管子LDD型管子器件的單元名定義是由器件類型、器件模型名、電學(xué)參數(shù)面積和端口信息組成。具體定義方法為“ LDD*_器件模型名_W寬L長_端口漏_端口柵_端口源極_端口襯底”LDD管器件使用頭三個字符為LDD的關(guān)鍵字來識別。后面分別是器件模型名、電學(xué)參數(shù)、端口漏、端口柵、端口源極和端口襯底各個域。域的順序不能顛倒。每個域間必須使用下劃線“_”來分割。電學(xué)參數(shù)這個域由器件的寬和長組成。寬參數(shù)前必須使用關(guān)鍵字符 W，長參數(shù)前必須使用關(guān)鍵字符L。在數(shù)值定義中小數(shù)點(diǎn)使用“$”符號。端口漏、端口柵、端口源極和端口襯底信息來自于手工繪制的版圖器件拓?fù)鋱D中的端口 text定義。一個典型的 N 型 LDD 管單元名定義示例如LDDN_nldl4ai_W40L0$6_D_G_S_B。3.參數(shù)規(guī)則約束文件中常用器件的電學(xué)參數(shù)約束方法手工繪制的版圖器件拓?fù)鋱D只需保器件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并不需要對器件的電學(xué)參數(shù)進(jìn)行精確繪制。電學(xué)參數(shù)的尺寸可以通過在參數(shù)規(guī)則約束文件中進(jìn)行約束，通過工具自動生成滿足電學(xué)參數(shù)尺寸的版圖器件測試向量。在參數(shù)規(guī)則約束文件中，不同器件類型電學(xué)參數(shù)約束的具體定義語法如下(操作名操作層約束數(shù)值約束方向參數(shù)名器件單元名)1)操作名用于定義具體檢查命令，如最小寬度檢查命令minWidth(這條命令是長度檢查命令，即查寬度又查長度)。2)操作層定義需要調(diào)整的操作層層名。3)約束數(shù)值定義約束值，約束數(shù)值是個非負(fù)數(shù)。4)約束方向分)(Dir、YDir或者不寫三種情況。)(Dir檢查圖形的X軸方向長度； YDir檢查圖形的Y軸方向長度；如果什么都不書寫表示約束值對X、Y兩個方向都有效。約束方向和操作層結(jié)合起來具體決定是檢查器件的長度還是寬度。5)器件單元名定義需要調(diào)整電學(xué)參數(shù)的器件所在單元名。下面我們給出一些典型器件的電學(xué)參數(shù)約束書寫示例。 電阻器件電阻單元R_NI_W5L10R3^$67_NIpOS_mneg所含電阻器件的器件長度參數(shù)的最小寬度約束為10. 0，器件寬度參數(shù)的最小寬度約束為5. 0。假設(shè)RESID層的X軸方向即為電阻器件的長方向，ACTIVE層的Y軸方向即為電阻器件的寬方向，故電學(xué)參數(shù)長、寬的書寫方法為電阻器件的長度約束(minWidth" RESID“ 10. 0 XDir R_NI_W5L10R329$67_NIpos_NIneg)電阻器件的寬度約束(minWidth" ACTIVE" 5. 0 YDir R_NI_W5L10R329$67_NIpos_NIneg)·電容器件電容單元C_PC_W10L10C0$0386_PCpOS_PCneg所含電容器件的器件長度參數(shù)的最小寬度約束為10.0，器件寬度參數(shù)的最小寬度約束為10.0。假設(shè)P0LY2層X、Y方向分別對應(yīng)電容器件的兩個電學(xué)參數(shù)方向。因為長寬的約束值相同，故書寫方法為電容器件的長度、寬度約束(minWidth" P0LY2" 10. 0 C_PC_W10L10C0$0386_PCpos_PCneg
普通 MOS 管普通MOS單元M_N_W4L1_D_G_GND_GND所含MOS器件的器件長度參數(shù)的最小寬度約束為4. 0，器件寬度參數(shù)的最小寬度約束為1. 0。假設(shè)Poly層代表器件的長方向，ACTIVE 層代表器件的寬方向，故電學(xué)參數(shù)長、寬的書寫方法為普通MOS管器件的長度約束(minWidth" Poly" 1. 0M_N_W4L1_D_G_GND_GND)普通MOS管器件的寬度約束(minWidth" Active" 4. 0M_N_W4L1_D_G_GND_GND)· LDD 型管子LDD單元LDDN_nldl4ai_W40L0$6_D_G_S_B所含LDD器件的器件寬度參數(shù)的最小寬
6度約束為40。假設(shè)diff層的Y軸方向即為器件的寬度方向，故電學(xué)參數(shù)寬度約束的書寫方法為LDD型管子器件的寬度約束(minffidth" diff" 40 YDir LDDN_nldl4ai_W40L0$6_D_G_S_B)4.自動生成與版圖對應(yīng)的原理圖網(wǎng)表因為參數(shù)規(guī)則約束文件中的每個器件的單元名稱完全反映了版圖器件對應(yīng)的原理圖所要提取的網(wǎng)表信息。工具會自動針對每個單元生成一個以單元名命名的子目錄，并在該子目錄下利用單元名信息生成版圖器件對應(yīng)的原理圖網(wǎng)表，避免手工繪制原理圖版圖并再調(diào)用工具生成原理圖網(wǎng)表的繁瑣過程。自動生成的原理圖網(wǎng)表以器件模型名為前綴， 以“.cdl”為擴(kuò)展名來命名。下面以電阻器件為例，給出一個工具自動生成網(wǎng)表范例。假如器件單元名為R_NI_W5L10R3^$67_NIpos_NIneg，自動生成的網(wǎng)表為*NI.SUBCKT NI/NIneg NIposRO NIpos NIneg 329. 67 $· MODEL = NI $ff = 5u $L = IOu. ENDS NI5.自動的對多個的測試向量批處理式的驗證電學(xué)工藝規(guī)則文件的正確性有了每個電學(xué)器件的版圖測試向量和原理圖網(wǎng)表，工具使用腳本自動調(diào)用工藝規(guī)則文件進(jìn)行版圖和原理圖一致性檢查，并對運(yùn)行的比較結(jié)果自動分析，給出分析結(jié)果文件。 用戶通過結(jié)果分析文件，一目了然電學(xué)規(guī)則文件是否正確。如果開發(fā)的電學(xué)規(guī)則文件有錯誤，進(jìn)行修正，之后重新自動驗證文件的正確性。如果沒有檢查出電學(xué)規(guī)則文件的錯誤，可修改參數(shù)規(guī)則約束文件參數(shù)，生成新的一組測試向量，進(jìn)一步自動驗證工藝規(guī)則文件的正確性。


圖1 一種自動驗證電學(xué)規(guī)則文件正確性的流程圖
具體實施例方式第一步根據(jù)復(fù)雜器件模型示意圖書繪制版圖，生成標(biāo)準(zhǔn)器件版圖。將所有標(biāo)準(zhǔn)版圖器件庫單元導(dǎo)出為一個數(shù)據(jù)文件，即sample gds。標(biāo)準(zhǔn)器件版圖的繪制只需要保證圖形拓?fù)潢P(guān)系的正確，不需要繪制器件參數(shù)的精確值。第二步書寫參數(shù)規(guī)則約束文件，定義每個器件具體的參數(shù)約束原則。第三步調(diào)用本發(fā)明提出的自動生成版圖測試向量、原理圖網(wǎng)表的計算機(jī)軟件程序，自動驗證和生成對應(yīng)的分析比較結(jié)果。根據(jù)分析比較結(jié)果，對電學(xué)工藝規(guī)則文件進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整和更正。針對一個典型的bdlu工藝下的多個器件，我們使用上述步驟自動驗證電學(xué)規(guī)則文件正確性。繪制多個標(biāo)準(zhǔn)器件版圖需花費(fèi)1個小時，書寫參數(shù)規(guī)則約束文件僅花費(fèi)10分鐘，運(yùn)行工具得到滿足工藝規(guī)則約束的版圖器件、原理圖網(wǎng)表僅需不到半分鐘。相對于手工生成指定參數(shù)尺寸的版圖、原理圖和手工提取原理圖網(wǎng)表大大降低了工作量。而且這種流程方法可批處理的驗證多個器件的版圖和原理圖一致性，并進(jìn)行自動比較和結(jié)果分析，避免了手動比較和人工查看比較結(jié)果的繁瑣操作，保證了電學(xué)工藝規(guī)則文件驗證的充分性， 改進(jìn)了手工操作效率低下的不足。同時這種自動化驗證電學(xué)規(guī)則文件正確性的方法采用一鍵式操作的方法，除了參數(shù)約束文件和標(biāo)準(zhǔn)器件版圖的邏輯圖庫數(shù)據(jù)文件，不需要其余輸入，大大降低了測試向量開發(fā)的難度。同時也降低了驗證工程師的技術(shù)門檻。
權(quán)利要求
1. 一種自動驗證電學(xué)規(guī)則文件正確性的流程方法，它的基本含義是在驗證電學(xué)規(guī)則文件正確性的過程中，手工繪制版圖測試向量，手工繪制原理圖并提取網(wǎng)表的效率很低，人工校驗和分析大量測試向量的版圖和原理圖一致性時，工作量大，需要反復(fù)迭代，開發(fā)時間明顯拉長，造成大量的資源浪費(fèi)。本發(fā)明提出了一種自動驗證電學(xué)規(guī)則文件正確性的流程方法。使用本發(fā)明的流程方法可自動生成可變參數(shù)器件的版圖測試向量及與之對應(yīng)的原理圖網(wǎng)表，還可自動的對多個的測試向量批處理式的驗證電學(xué)工藝規(guī)則文件的正確性，并進(jìn)行結(jié)果分析。相對于業(yè)界現(xiàn)有手工繪制、比較、分析結(jié)果的復(fù)雜流程操作簡單，大大提高了開發(fā)效率，易于后續(xù)經(jīng)常性的修改和維護(hù)。具體步驟如下(1)自動生成單個器件的版圖測試向量。(2)使用參數(shù)規(guī)則約束文件定義不同器件的電學(xué)參數(shù)。(3)根據(jù)器件對應(yīng)單元名稱自動生成與版圖對應(yīng)的原理圖網(wǎng)表。(4)使用腳本自動驗證版圖與原理圖一致性并自動分析。
全文摘要
自動生成器件測試向量和其對應(yīng)的原理圖網(wǎng)表，自動進(jìn)行版圖與原理圖一致性檢查、錯誤分析的方法是集成電路輔助設(shè)計軟件工具中提高電學(xué)規(guī)則文件驗證效率的一種優(yōu)化方法。本發(fā)明屬于集成電路輔助設(shè)計軟件工具中版圖與原理圖一致性驗證領(lǐng)域。傳統(tǒng)的手工繪制版圖、原理圖測試向量，逐一提取網(wǎng)表和逐一人工驗證電學(xué)工藝規(guī)則文件正確性的流程工作量大，開發(fā)時間長，需要工程師具有較好的設(shè)計能力和對工藝規(guī)則文件驗證流程有較好地整體把握，因此設(shè)計門檻高，開發(fā)周期長。本發(fā)明提出了一種自動驗證電學(xué)工藝規(guī)則文件正確性的流程方法。相對于業(yè)界現(xiàn)有手工繪制、比較、分析結(jié)果的流程操作簡單，大大提高了開發(fā)效率，易于后續(xù)經(jīng)常性的修改和維護(hù)。
文檔編號G06F17/50GK102368276SQ20111026967
公開日2012年3月7日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者侯勁松, 張萍, 李寧, 王勇 申請人:天津藍(lán)海微科技有限公司