介绍一下芯片的VIA pillar

Via pillar,又可以叫Via ladder。貌似Cadence家喜欢叫pillar,synopsis喜欢叫ladder,我也不知道它们为啥不能统一一下名称。这应该是这两年新出的概念,主要应用在5nm及以下先进工艺制程中。我就以我个人的理解稍微介绍一下这种技术。

Pillar,柱子,ladder,梯子。它指的是这样一种结构:当需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分别与上下层彼此通过VIA相连,最终连到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。更具体一点,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。传统的方法就是直接一摞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,而是相当于增加了多个shape,有多条电流通路,给人的感觉就像整个结构的支撑更多了。

那么,这样的设计意义何在?可能大家也能猜到了,最重要的意义就是减小了电路的电阻,并且分担了电流,能有效改善EM(电迁移)的问题。相对于传统的方法:加redundant via来说,加via ladder的改善效率无疑更高一些。另外,加redundant via还有诸多限制,好像在用到DPT时就比较难加,也不是想加就能加的。Via pillar除了有改善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先进的工艺就用到呢?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叠在一起其实也并没有影响太多,而使用via ladder却有一个致命的缺点:占用绕线资源。相对来讲,绕线资源可是宝贵许多呀!所以一直到现在的先进工艺制程,才开始用到via ladder这种技术。

Via ladder的缺点也挺明显的,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简单,要知道,在用传统的via单堆叠的方式时,他可以不完全直上直下地堆叠,在层间可以灵活地稍微偏离一点,来给其他net让位置。但是对于via ladder来说,它的结构就相对稳定,tool也不好更改,感觉就如同在那个区域加上了routing blockage一样。所以,via ladder的使用还是要相对谨慎的,一般会用在clock cell上,一般其他的cell用的不多。

我也尚且在学习中,说的不一定完全正确,请大家批判来看。

微信公众号:伟酱的芯片后端之路

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,496评论 6 501
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,407评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 162,632评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,180评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,198评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,165评论 1 299
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,052评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,910评论 0 274
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,324评论 1 310
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,542评论 2 332
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,711评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,424评论 5 343
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,017评论 3 326
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,668评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,823评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,722评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,611评论 2 353

推荐阅读更多精彩内容