Physical Cell 介绍——TCD & ICOVL Cell

发布日期:2025-09-13 20:33:33 分类:365bet官方平台开户 浏览:6001

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这是集成电路物理设计的第一个系列【physical cell】的第五篇文章,本文主要讲TCD Cell & ICOVL Cell相关知识:

1,什么是TCD Cell?

TCD = test-key critical dimension

FEOL/MEOL dummy TCD层识别为TCDDMY,BEOL dummy TCD层识别为TCDDMY_Mn & TCDDMY_Vn,Full stack dummy TCD层识别为TCDDMY_ALL。

2,为什么要加入TCD Cell?

TCD Cell用于fab的mask定位监测,防止工艺出现偏差影响芯片的良率。

在半导体制造的过程中,最短的宽度称为critical dimmension (一般认为是晶体管的最短沟道尺寸或者最小的金属线pitch)。制造的电路尺寸越小,对critical dimmension的variation变化要求越小。所以在先进工艺的制造过程中,CDU (critical dimension uniformity)是一个巨大的挑战,这会影响器件的性能和芯片的良率,

为了更精准的控制工艺,需要使用Dummy TCD来进行mask定位监控。

3,如何Insert TCD Cell?

在整个芯片上需要等间距的放置TCD Cell,一个TCD Cell有其固定的覆盖区域大小。

如果没有在早期考虑TCD Cell可能会影响FloorPlan的形状。

如果FEOL TCD上面有金属M的绕线,则BEOL TCD包含金属M层部分不能放置在该FEOL TCD上面。

为了增加DTCD的数目和摆放的均匀性,建议在加dummy阶段,将DTCD insertion function开启。

FC/ICC2 cmd:

>create_cell tcd_cell [get_cells */TCD]

Innovus cmd:

>addInst -inst tcd_cell_1 -cell $DMY_TCD_FH

>addInst -inst tcd_cell_2 -cell $BEOL_FDM1

>addInst -inst tcd_cell_3 -cell $BEOL_FDM2

4, 什么是ICOVEL Cell?

ICOVL = In Chip Overlay Cell

ICOVL Cell种类:ICOVL_A, ICOVL_B, ..., ICOVL_I

ICOVL Cell包含:ICOVL_ALL, ICOVL, Label Mark

ICOVL layout:

5,为什么要加入ICOVL Cell?

面积很大的芯片必须包含ICOVL Cell。

ICOVL Cell用于检查PO和OD以及PO OD之间mask的图形对准偏差,减少mask的对准错误。

Overlap一般只某一层mask对另外一层mask的重叠关系,如contact layer与poly layer。不同mask对overlay rule的要求不同。

6,如何Insert ICOVL Cell?

ICOVL Cell的放置要优先于TCD Cell的放置。

一般有两种方式放置ICOVL Cell:by EDA tools 或者 manual。

一般在floorplan阶段放置ICOVL Cell,同时考虑摆放的均匀性。(Design Rule中给出ICOVL的摆放规则)

两个ICOVL Cell可以分开单独使用,也可以组合使用,组合时cell中间的空间可以放置其他的cell,也可以走线。

FC/ICC2 cmd:

>create_cell icovl_cell [get_cells */ICOVL]

Innovus cmd:

>addInst -inst icovl_cell_1 -cell $ICOVL

7,Dummy ICOVL & TCD Macro Insertion Flow?

8,参考资料

TSMC DRC Rule file