CN103838930A - 一种基于图形技术编辑器实现参数化单元的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于图形技术编辑器实现参数化单元的方法和系统，属于集成电路设计技术领域。所述方法包括：通过图形技术编辑器生成文本文件；将文本文件导入工艺设计工具包自动生成系统，生成参数化单元库；将参数化单元库导入版图设计平台，并存储符合版图设计要求的参数化单元。所述系统包括：图形技术编辑器、生成模块和版图设计平台。本发明通过在图形技术编辑器中编辑参数化单元所需各图层，以及设置图层的约束条件和图层之间的位置关系，使得不需要编写描述参数化单元的脚本文件，降低了设计的复杂度，缩短了设计周期。

Description

一种基于图形技术编辑器实现参数化单元的方法及系统

技术领域

本发明涉及集成电路设计技术领域，特别涉及一种基于图形技术编辑器实现参数化单元的方法及系统。

背景技术

随着数字技术的不断进步，我们已经进入到了数字时代。尽管如此，模拟技术并没有出现停滞和过时的迹象，相反，我们对高密度、高速度、低功耗模拟产品的需求越来越大，从而使得模拟集成电路市场成为当今半导体行业竞争最为激烈的领域之一。模拟产品一方面将沿着继续提高性能的方向前进，而与数字技术结合的混合信号器件将是另一个主要发展方向。

模拟电路的信号范围与数字电路相比要广泛很多，数字系统关键在于算法和体系架构，而模拟部分的难点则在电路本身。由于现实中会对电路造成影响的参数变量千差万别，不可能在教科书中一一列举，包括如何抗干扰、如何接地以及如何布线等都是令技术人员头疼的问题，因此工程师的经验在实际电路设计中显得尤为重要。

在电路设计方法学上，首先，逻辑图驱动版图设计流程已经成为趋势，这种设计流程充分考虑了电路图的连接状态，时时检测并同步逻辑图和版图的连接性，可以帮助设计人员轻而易举地完成版图的布局及连线；其次，应用集成了设计经验思维的参数化单元已经被广泛地接受，而参数化单元的开发是工艺设计工具包（PDK，Process Design Kit）的核心内容，这种方法无疑地减少了电路设计反复，提高了设计效率。

在芯片设计和生产的过程中，通常需要设计很多的参数化单元，工艺厂会向设计公司提供PDK，PDK里面有很多的参数化单元，芯片设计公司在设计版图的时候，会调用PDK里面的参数化单元来满足不同的设计需求。

参数化单元的实质是一种计算机脚本，脚本里面记录了大量的参数信息以及参数之间的计算关系。目前，设计参数化单元的主要方法是由有编程技术的工程师设计脚本，调试后才能生成一个参数化单元。这种方法的不足之处在于：1）对于编程者来说，设计参数化单元脚本非常复杂、调试困难，周期长，这样就对设计人员要求很高，需要设计者具有很深的编程功底；2）对于使用者来说，可读性和可维护性比较差；3）每种设计参数化单元的软件平台需要有不同的脚本语法，由于参数化单元依赖于软件平台，因此在不同的软件平台之间实现脚本移植非常的困难。

发明内容

为了解决现有设计参数化单元脚本复杂、调试困难、周期长、可读性差等问题，本发明提供了一种基于图形技术编辑器实现参数化单元的方法，包括：

通过图形技术编辑器生成文本文件；

将所述文本文件导入工艺设计工具包自动生成系统，生成参数化单元库；

将所述参数化单元库导入版图设计平台，并存储符合版图设计要求的参数化单元。

所述通过图形技术编辑器生成文本文件的步骤具体包括：

分析要实现的参数化单元所需要的图层，并在图形技术编辑器中选定其中一个图层作为基准图层，在图形技术编辑器中以几何图形的方式进行创建，根据工艺设计规则设定所述基准图层的形状大小参数和位置坐标；

根据工艺设计规则设定除基准图层以外的其他图层的形状大小和与已知图层的位置关系，在图形技术编辑器中编辑并创建所述其他图层；

将所述基准图层和其他图层合并编辑，生成文本文件。

所述生成文本文件的步骤还包括：检查所述文本文件是否存在编辑及语法错误，如果存在编辑及语法错误，则在图形技术编辑器中进行修改。

所述生成参数化单元库的步骤还包括：检查生成的单元库是否存在错误，如果存在错误，则在图形技术编辑器中对相应图层的各项参数进行修改。

将所述参数化单元库导入版图设计平台的步骤还包括：检查参数化单元是否符合版图设计要求，如果不符合版图设计要求，则对图形技术编辑器中的图层参数进行修改。

本发明还提供了一种基于图形技术编辑器实现参数化单元的系统，包括：

图形技术编辑器，用于编辑参数化单元所需的各图层，生成文本文件；

生成模块，用于将所述图形技术编辑器编辑的各图层导入工艺设计工具包自动生成系统，生成参数化单元库；

版图设计平台，用于导入所述生成模块生成的参数化单元库，并存储符合版图设计要求的参数化单元。

所述图形技术编辑器包括：

第一创建单元，用于分析要实现的参数化单元所需要的图层，并选定其中一个图层作为基准图层，以几何图形的方式进行创建，根据工艺设计规则设定所述基准图层的形状大小参数和位置坐标；

第二创建单元，用于根据工艺设计规则设定除基准图层以外的其他图层的形状大小和与已知图层的位置关系，编辑并创建所述其他图层；

合并单元，用于将所述第一创建单元创建的基准图层和所述第二创建单元创建的其他图层进行合并编辑，生成文本文件。

所述图形技术编辑器还包括：第一检查单元，用于检查所述合并单元生成的文本文件是否存在编辑及语法错误。

所述生成模块包括：

导入生成单元，用于将所述合并单元生成的文本文件导入工艺设计工具包自动生成系统，生成参数化单元库；

第二检查单元，用于检查单元库生成过程中是否存在错误。

所述版图设计平台包括：

导入单元，用于导入所述导入生成单元生成的参数化单元库；

第三检查单元，用于检查所述导入的参数化单元库中的参数化单元是否符合版图设计要求；

存储单元，用于存储所述第三检查单元检查的符合版图设计要求的参数化单元。

本发明通过在图形技术编辑器中编辑参数化单元所需各图层，以及通过设置图层的约束条件和图层之间的位置关系，使得不需要编写描述参数化单元的脚本文件，降低了设计的复杂度，缩短了设计周期；在图形技术编辑器中进行图形化的设计，形象直观，使用者易于维护，参数化单元库可以直接被调用，方便快捷。

附图说明

图1是本发明实施例基于图形技术编辑器实现参数化单元的方法流程图；

图2是本发明实施例通过图形技术编辑器编辑文本文件的原理示意图；

图3是本发明实施例实现的一种参数化单元实例图；

图4是通过调用本发明实施例的参数化单元所设计的反相器的版图；

图5是通过调用参数化单元所设计的灵敏放大器的版图；

图6是本发明实施例基于图形技术编辑器实现参数化单元的系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明技术方案作进一步描述。

参见图1，本发明实施例提供了一种基于图形技术编辑器实现参数化单元的方法，包括如下步骤：

步骤101：通过图形技术编辑器生成文本文件；

图形技术编辑器可以选用graphical technology editor等软件；分析要实现的参数化单元所需要的图层，并选定其中一个图层作为基准图层，在图形技术编辑器中以几何图形的方式进行创建，根据工艺设计规则设定该基准图层的形状大小参数和位置坐标；根据工艺设计规则设定除基准图层以外的其他图层的形状大小和与已知图层的位置关系，在图形技术编辑器中编辑并创建其他图层；将基准图层和其他图层合并编辑，生成文本文件；

如图2所示，通过图形技术编辑器生成文本文件的原理为：1）选定图层1作为基准图层，以矩形的方式创建该基准图层，并设定它的左下角位置坐标为（0,0），即坐标原点，以约束它的位置，设定它的长宽分别为参数L、W，以约束它的形状；2）编辑图层2，并设定它的左下角与图层1的右下角相对位置关系为（0,0），即图层2左下角在X方向与Y方向都与图层1右下角的坐标相同，同时设定它的长宽分别为参数SL、W，以确定它的大小；图层2左下角相对于坐标原点的绝对坐标为（L，0）；3）将图层1和图层2合并编辑，生成文本文件，形成图层3所示的结果；

下面给出一个通过图形技术编辑器生成文本文件的应用实例，如图3所示，具体过程如下：

1）分析要实现的参数化单元所需要的图层，需要用到的图层包括：有源区图层、多晶图层、金属图层、接触孔图层、注入图层和阱图层，选定有源区图层为基准图层，在图形技术编辑器中以矩形的方式创建该基准图层，并通过设定参数和坐标对矩形的大小和位置进行约束；

2）根据工艺设计规则分别设定多晶图层、金属图层、注入图层、阱图层与有源区图层之间的位置关系和形状大小；在图形技术编辑器中以矩形的方式，分别编辑并创建多晶图层、金属图层、注入图层、阱图层；根据工艺设计规则设定接触孔图层与金属图层之间的位置关系和形状大小，在图形技术编辑器中以矩形的方式，编辑并创建接触孔图层；

3）将有源区图层、多晶图层、金属图层、接触孔图层、注入图层和阱图层合并编辑，生成文本文件；

步骤102：检查文本文件是否存在编辑及语法错误，如果有编辑及语法错误，则需要对图形技术编辑器中的参数进行修改，执行步骤101；如果没有编辑及语法错误，则执行步骤103；

图形技术编辑器本身具有纠错功能，使用该功能对文本文件进行检查；

步骤103：将文本文件导入PDK自动生成系统，生成参数化单元库；

在生成参数化单元库的过程中，检查生成的参数化单元库是否存在错误，包括逻辑错误或其他类型错误，如果存在逻辑错误或其他类型错误，则不能成功生成参数化单元库，需要返回图形技术编辑器中对相应图层的各项参数进行修改，直到PDK自动生成系统顺利完成，成功生成参数化单元库；

步骤104：将参数化单元库导入版图设计平台，并检查参数化单元是否符合版图设计要求，如果符合版图设计要求，则存储参数化单元库；如果不符合版图设计要求，则需要对图形技术编辑器中的图层参数进行修改，执行步骤101，直到参数化单元符合设计版图要求。

在使用本实施例提供的方法获得符合版图设计要求的参数化单元库后，在版图设计时可以直接调用参数化单元库中的参数化单元，从而利用参数化单元实现具有一定功能的集成电路版图设计。图4是通过调用参数化单元库中的图3所示的参数化单元所设计的反相器的版图。图5是通过调用参数化单元库中的参数化单元所设计的灵敏放大器的版图。

本发明实施例提供的基于图形技术编辑器实现参数化单元的方法，具有如下优点：

1）在图形技术编辑器中编辑参数化单元所需各图层，不需要编写描述参数化单元的脚本文件，降低了设计的复杂度；

2）在图形技术编辑器上设计参数化单元的过程中，通过设置图层的约束条件以及图层之间的位置关系，进一步降低了设计复杂度，缩短了设计周期；

3）在图形技术编辑器中进行图形化的设计，形象直观，使用者易于维护；

4）自动生成的参数化单元库，导入版图设计平台后，可以直接被调用，方便快捷；

5）通过调用参数化单元可以设计具有一定功能的集成电路的版图，如存储器等，并且依据该版图制作出的芯片经过测试证明性能良好。

参见图6，本发明实施例还提供了一种基于图形技术编辑器实现参数化单元的系统，包括：

图形技术编辑器，用于编辑参数化单元所需的各图层，生成文本文件；

生成模块，用于将图形技术编辑器编辑的各图层导入工艺设计工具包自动生成系统，生成参数化单元库；

版图设计平台，用于导入生成模块生成的参数化单元库，并存储符合版图设计要求的参数化单元。

其中，图形技术编辑器包括：

第一创建单元，用于分析要实现的参数化单元所需要的图层，并选定其中一个图层作为基准图层，以几何图形的方式进行创建，根据工艺设计规则设定基准图层的形状大小参数和位置坐标；

第二创建单元，用于根据工艺设计规则设定除基准图层以外的其他图层的形状大小和与已知图层的位置关系，编辑并创建其他图层；

合并单元，用于将第一创建单元创建的基准图层和第二创建单元创建的其他图层进行合并编辑，生成文本文件。

进一步地，图形技术编辑器还包括：第一检查单元，用于检查合并单元生成的文本文件是否存在编辑及语法错误。

其中，生成模块包括：

导入生成单元，用于将合并单元生成的文本文件导入工艺设计工具包自动生成系统，生成参数化单元库；

第二检查单元，用于检查单元库生成过程中是否存在错误。

其中，版图设计平台包括：

导入单元，用于导入导入生成单元生成的参数化单元库；

第三检查单元，用于检查导入的参数化单元库中的参数化单元是否符合版图设计要求；

存储单元，用于存储第三检查单元检查的符合版图设计要求的参数化单元。

本发明实施例提供的基于图形技术编辑器实现参数化单元的系统，通过在图形技术编辑器中编辑参数化单元所需各图层，以及通过设置图层的约束条件和图层之间的位置关系，使得不需要编写描述参数化单元的脚本文件，降低了设计的复杂度，缩短了设计周期；在图形技术编辑器中进行图形化的设计，形象直观，使用者易于维护，参数化单元库可以直接被调用，方便快捷。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于图形技术编辑器实现参数化单元的方法，其特征在于，包括：

通过图形技术编辑器生成文本文件；

将所述文本文件导入工艺设计工具包自动生成系统，生成参数化单元库；

将所述参数化单元库导入版图设计平台，并存储符合版图设计要求的参数化单元。

2.如权利要求1所述的基于图形技术编辑器实现参数化单元的方法，其特征在于，所述通过图形技术编辑器生成文本文件的步骤具体包括：

分析要实现的参数化单元所需要的图层，并在图形技术编辑器中选定其中一个图层作为基准图层，在图形技术编辑器中以几何图形的方式进行创建，根据工艺设计规则设定所述基准图层的形状大小参数和位置坐标；

根据工艺设计规则设定除基准图层以外的其他图层的形状大小和与已知图层的位置关系，在图形技术编辑器中编辑并创建所述其他图层；

将所述基准图层和其他图层合并编辑，生成文本文件。

3.如权利要求2所述的基于图形技术编辑器实现参数化单元的方法，其特征在于，所述生成文本文件的步骤还包括：检查所述文本文件是否存在编辑及语法错误，如果存在编辑及语法错误，则在图形技术编辑器中进行修改。

4.如权利要求3所述的基于图形技术编辑器实现参数化单元的方法，其特征在于，所述生成参数化单元库的步骤还包括：检查生成的单元库是否存在错误，如果存在错误，则在图形技术编辑器中对相应图层的各项参数进行修改。

5.如权利要求4所述的基于图形技术编辑器实现参数化单元的方法，其特征在于，将所述参数化单元库导入版图设计平台的步骤还包括：检查参数化单元是否符合版图设计要求，如果不符合版图设计要求，则对图形技术编辑器中的图层参数进行修改。

6.一种基于图形技术编辑器实现参数化单元的系统，其特征在于，包括：

图形技术编辑器，用于编辑参数化单元所需的各图层，生成文本文件；

生成模块，用于将所述图形技术编辑器编辑的各图层导入工艺设计工具包自动生成系统，生成参数化单元库；

版图设计平台，用于导入所述生成模块生成的参数化单元库，并存储符合版图设计要求的参数化单元。

7.如权利要求6所述的基于图形技术编辑器实现参数化单元的系统，其特征在于，所述图形技术编辑器包括：

第一创建单元，用于分析要实现的参数化单元所需要的图层，并选定其中一个图层作为基准图层，以几何图形的方式进行创建，根据工艺设计规则设定所述基准图层的形状大小参数和位置坐标；

第二创建单元，用于根据工艺设计规则设定除基准图层以外的其他图层的形状大小和与已知图层的位置关系，编辑并创建所述其他图层；

合并单元，用于将所述第一创建单元创建的基准图层和所述第二创建单元创建的其他图层进行合并编辑，生成文本文件。

8.如权利要求7所述的基于图形技术编辑器实现参数化单元的系统，其特征在于，所述图形技术编辑器还包括：第一检查单元，用于检查所述合并单元生成的文本文件是否存在编辑及语法错误。

9.如权利要求8所述的基于图形技术编辑器实现参数化单元的系统，其特征在于，所述生成模块包括：

导入生成单元，用于将所述合并单元生成的文本文件导入工艺设计工具包自动生成系统，生成参数化单元库；

第二检查单元，用于检查单元库生成过程中是否存在错误。

10.如权利要求9所述的基于图形技术编辑器实现参数化单元的系统，其特征在于，所述版图设计平台包括：

导入单元，用于导入所述导入生成单元生成的参数化单元库；

第三检查单元，用于检查所述导入的参数化单元库中的参数化单元是否符合版图设计要求；

存储单元，用于存储所述第三检查单元检查的符合版图设计要求的参数化单元。

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