Dracula LPE 介紹
這篇主要講解dracula LPE部分,其中LPE—Layout Parasitic Extraction即版圖寄生提取,開始為介紹LPE中用到的dracula命令,接著是LPE Dracula command file的例子,最后是實(shí)例操作與結(jié)果分析。
LPE提取過程大概分三個(gè)階段,LVS比對(duì)與器件匹配、器件創(chuàng)建與提取、輸出格式文件。LPE應(yīng)該是有選擇性的,對(duì)整個(gè)chip講,LPE會(huì)產(chǎn)生很大的netlist同時(shí)也消耗大量的仿真時(shí)間,所以選擇有需要的部分進(jìn)行提取是十分有用的。
(一)、LPE 常用dracula 命令
PARSET=pname, param1, param2…paramn
命名一個(gè)參數(shù)集合,參數(shù)可以是幾何單元或者數(shù)值參數(shù)。在提取參數(shù)時(shí),LEXTRACT和EQUATION會(huì)用到這些參數(shù)。通常名稱最長(zhǎng)4個(gè)字符或數(shù)字,開關(guān)必須為字母,不允許出現(xiàn)MOSD、DIOD、DIO2、DIO3、CAPD、CAPF、BJTD、RESD,默認(rèn)為CAPO。集合最多包含18個(gè)參數(shù),前10個(gè)用于SPICE,后8個(gè)用于LPE。
參數(shù)可以有三種類型:
幾何單元(線段、多邊形等),提取的值與每個(gè)LEXTRACT中的layer-a(device layer)相關(guān),這些值不能被等式所改變。字元具體含義如下:
ANG: total internal angle
AREA: area
PERI: perimeter
W1: overlapped perimeter to node1 of second layer
W2: overlapped perimeter to node2 of second layer
OVAR: overlapped area to second layer
OVPR: overlapped perimeter to second layer
WIDT: distance that the geometries on the layer run parallel
DEPT: distance between the parallel geometries
TPR: perimeter of touching geometries that case fringe effect
CLL: sum of fringe effect related to TPR
保留字參數(shù),這些參數(shù)與特定的device 相關(guān),其值可以使用EQUATION 命令來改變。
W: MOS, BJT and RES channel Width
L: MOS, BJT and RES channel Length
AD/ PD/ AS/ PS : MOS
A1/ A2/ A3: DIO area
P1/ P2/ P3: DIO perimeter
C: CAP value
R: RES value
CA: BJT collector area
CP: BJT collector perimeter
BA: BJT base area
BP: BJT base perimeter
EA: BJT emitter area
EP: BJT emitter perimeter
K: fringe capacitance, attribute 2
用戶自定參數(shù),最長(zhǎng)四個(gè)字符或數(shù)字,開頭必須為字母。
MODEL = (layout-element, model-name …)
連接element 與仿真model 名稱,這些名稱通過LPE以SPICE格式輸出。
UNIT = (parameter-name, parameter-unit …)
給定單位。例: UNIT = capacitance, pf area, p perimeter, u resistance, k
PREFIX-PARASITIC = (parasitic-element, prefix…)
指定LPE輸出到SPICE或CDL netlist中寄生device名稱的前綴。例:PREFIX-PARASITIC=CAP,CC DIO,DID RES,RAN
SUBCKT-NAME = name
指定LPE輸出SPICE文檔中top subcircuit 的名稱,如果沒有指定將默認(rèn)為L(zhǎng)PESELECT中輸出文件的名稱。
LUMPCAP = YES /NO /{subtype1,factor1 …}/{ALL,factor}
打開塊狀電容提取模式。REDUCE=YES將自動(dòng)打開該命令。
其他相關(guān)命令:LPE-QUERY, SELECT-MODE, NODE-FILE, NODE-SELECT.
LEXTRACT pset layer-a {layer-b} by [element [type] / parasitic [type] / node] {pfname}{&}
從device (BJT、CAP、DIO、MOS、RES)的一或兩層提取圖形單元。提取參數(shù)的多少由parset 定義的參數(shù)集合來決定。第一層必須是device 層或者用DEVTAG命令標(biāo)識(shí)過device number的層。定義第二層可以增加提取第一層時(shí)的參數(shù)。LEXTRACT通常與EQUATION連接起來使用。DEVTAG、LEXTRACT、LVSCHK、LPECHK等命令語(yǔ)句需要分類集合,不這樣做Dracula 也不會(huì)報(bào)錯(cuò),但結(jié)果可能有誤。
EQUATION K parameter = FORTRAN-Expression {&}
等式定義,不要在語(yǔ)句中使用tab字符,否則將導(dǎo)致LPEXTR失敗。K為邊緣系數(shù),應(yīng)用于同一層或不同層之間的邊緣參數(shù)提取。僅可使用DEPT或WIDT作為參數(shù)。等式可用函數(shù):LOG、EXP、MAX、MIN、SIN、COS、TAN、ASIN、ACOS、ATAN、SINH、COSH、TANH、SQRT、LOGIO。等式最長(zhǎng)為80個(gè)字符。
CALCULATE RATIONFILE parExpression
計(jì)算比重,從COMPUTE命令擴(kuò)展而來。檢查“天線效應(yīng)”時(shí)還會(huì)同時(shí)使用LEXTRACT和CHKPAR命令。
CHKPAR [option] infile layer-a relation value1 {value2} [{outlayer} {output c-name l-num} {data-type}]
從COMPUTE命令結(jié)果中選取一組節(jié)點(diǎn)。輸出結(jié)果到log 文檔,并以LISTERROR=YES/ NO作為開關(guān)選項(xiàng)。
PARAMETER CAP [type] value-a value-b
輸入單位面積(value-a)和單位周長(zhǎng)(value-b)的值。LVS提取電容值,與ELEMENT CAP 連接使用。
PARAMETER RES [type] value
輸入單位電阻值與ELEMENT RES連接使用。
定義器件及寄生器件:
ELEMENT MOS {[type]} layer-a layer-b layer-c {layer-d};;device layer+g+s/d+sub
ELEMENT CAP {[type]} layer-a layer-b layer-c {layer-s}
ELEMENT RES {[type]} layer-a layer-b {layer-d}
ELEMENT BJT {[type]} layer-a layer-b layer-c layer-d {layer-s}
ELEMENT DIO {[type]} layer-a layer-b layer-c {layer-s}
ELEMENT LDD {[type]} layer-a layer-b layer-c layer-d {layer-e}
ELEMENT PAD {[type]} layer-a layer-b
ELEMENT device layer-a layer-b {layer-c} {layer-d} {layer-e}
PARASITIC CAP[R] [subtype] deviceLayer termLayer1 termLayer2
PARASITIC RES [type] layer-a layer-b {layer-c}
PARASITIC DIO [type] layer-a layer-b layer-c {layer-d} {layer-e}
標(biāo)識(shí)device layer:
DEVTAG element[type] layer-b layer-c
(for tagging from a defined ELEMENT BJT device)
DEVTAG [L] layer-a layer-b layer-c
(for tagging from an intermediate layer)
DEVTAG [S] BJT [type] layer-d layer-e
用device layer將device layer number傳遞給device的其他層。
ATTACH device-subType parameter-file {parset-name} {&}
當(dāng)使用LEXTRACT NODE 選項(xiàng)可以提取source/drain 參數(shù),使用ATTACH命令將這些參數(shù)分配給指定的MOS或LDD。
ATTRIBUTE CAP
For area and perimeter capacitance
PARASITIC CAP {type} layer-a layer-b layer-c
ATTRIBUTE CAP {type} value-a value-b
For same-layer fringe-field capacitance
PARASITIC CAP {type} layer-a layer-a layer-a
ATTRIBUTE CAP {type} value-a1 value-b1
ATTRIBUTE CAP {type} value-a2 value-b2
For same-layer or different-layer fringe-field capacitance
FRINGE CAP {type} layer-a layer-b
ATTRIBUTE CAP {type} value-a1 value-b1
ATTRIBUTE CAP {type} value-a2 value-b2
For overlap capacitance with consideration of the fringe effect of the first terminal layer on the overlap capacitance
PARASITIC CAP {subtype} device-layer terminal-layer1 terminal-layer2
ATTRIBUTE CAP {subtype} areaCoeff perimCoeff depthRange sidewallCoeff
將從工藝所得的數(shù)據(jù)指定給PARASITIC CAP或FRINGE CAP命令,并運(yùn)用于等式計(jì)算。
ATTRIBUTE RES [type] sheet_res_value {smashResValue maxResValue}
將從工藝所得的單位電阻值指定給PRASITIC RES命令,單位不會(huì)受UNIT命令影響。
LPECHK …
說明進(jìn)行LPE提取,其選項(xiàng)與LVS相似,可參考LVSCHK選項(xiàng)。
LPESELECT {[options]} element {[type]} {GE/ GT value-a} {RANGE value-a value-b} {CORNER = n1} {OUTPUT c-name {l-num}} {&}
選擇一組element以CDL或SPICE格式輸出。常用選項(xiàng)含義如:
A:輸出電容全部節(jié)點(diǎn),包括P/G節(jié)點(diǎn)
C:檢查交叉耦合電容
N:使用SPICE輸出格式
K:保持并聯(lián)結(jié)構(gòu)
S:輸出時(shí)保持schematic的名稱
Y:輸出device X, Y坐標(biāo)