确定pitch的方法及注意事项

pitch是电路布线铝线走线时必须遵循的最重要规则，这个值的确定跟设计规则直接相关。D508项目采用CSMC 0.8μm DPDM工艺，该工艺的主要设计规则已在第2章中列出来。

对于一个采用二铝布线的电路，通常其二铝的pitch定义有两种。

1）半个VIA1孔的尺寸+一个二铝线的条宽+半个VIA1孔的尺寸。

该pitch的定义方式可以使两个VIA1孔并排放在相邻的同一水平方向上，这种定义相对来说采用得比较多一些。

2）半个VIA1孔的尺寸+一个二铝的间距+半个二铝的条宽。

该pitch的定义方式在布VIA1时相邻两个不能放在同一水平线上，如中芯国际（SMIC）提供的标准单元库就采用这种方法。

以上两种方法对pitch的定义都能布线，其建标准单元时的不同点是：采用第二种定义pitch时，标准单元中靠边界（bound）的pin需用m1txt提取该单元，当两个单元挨在一起时，其靠bound边上的两个pin又在同一高度时，那么该pin在X或Y方向上都要留出VIA1的余量。因为如果没有两个余量，在两个布线时会有错误（violation）。

两种pitch定义法的比较：从建标准单元的角度上来说这两种方法是一致的，但对于那些最终布局布线后的芯片面积主要由布线铝的面积决定的情形，则建议采用第二种定义pitch的方法建，但相对来讲，第二种定义pitch的方法建标准单元较第一种复杂。

D508项目设计时采用的是与以上第一种定义pitch方法相类似的思想，并考虑到D508项目所采用工艺设计规则的具体特点，如图4-6所示。

图4-6 D508项目中二铝的pitch的定义

图4-6中单位为μm，M2 pitch指的是两个M2中心线之间的距离；但是它们中间要并排放置两个通孔（VIA），这两个VIA要满足M2、M1的设计规则，具体如下：根据第2章中的表2-1所列的D508项目所采用的设计规则，半个通孔大小为0.5μm，M1包VIA为0.6μm，M1的间距为1.2μm，因此总计M2 pitch=[（0.5+0.6）×2+1.2]μm=3.4μm。(www.xing528.com)

同样给M1 pitch一个定义，如图4-7所示。

图4-7 D508项目中一铝的pitch定义

在图4-7中，M1的pitch为两根并行的M1之间的距离，中间有一个VIA，该VIA放置在一根M1的中心，与另一根M1保持最小间距，这两根M1中心距就是M1的pitch，如图4-7中，M1 pitch=（0.5+0.6+1.2+0.6）μm=2.9μm，其中按照设计规则M1的间距为1.2μm，半根M1的最小条宽为0.6μm；但在实际设计版图时把M1的pitch调整为3μm，方便设计。

由此可见，在标准单元版图设计过程中，网格间距是一个非常重要的设计参数，并且需要综合考虑芯片所采用的工艺和相应的设计规则，还要考虑布局布线工具的要求，当然如何采用一个可以节省芯片面积的pitch也是一个重要的方面。

为此，为了版图设计方便，根据以上尺寸，设计一个名为pitch的版图单元，其中要求按照以上pitch定义方法确定主要几层版图图形的尺寸，包括N阱、电源线和地线的宽度等，经过反复考虑和修改，设计的pitch单元版图如图4-8所示。

图4-8 设计的pitch单元版图

之后每一个标准单元在建立其版图的时候都以这个pitch单元作为衡量标准，即确保该单元的宽度都是以上pitch单元宽度的整数倍。

图4-8中单元的高度为21μm，电源和地线的宽度都选择2μm；图中小的虚线框网格到大的虚线框（这一层称为boundi，即单元的边界）的距离为0.6μm；阱包左、右、上3个方向boundi距离为2.4μm，以上尺寸将在下一节中作具体解释。