Глава 8. Создание новых технологий

8 – 6: Элементы – узлы

Создание и удаление узлов.

Узлы - это составляющий компонент технологии, который конструируется из фрагментов геометрии на слоях. Чтобы изменить существующий узел, выберите его в ячейке проводника или используя команду Edit Cell (в меню Edit).

Чтобы создать новый узел, воспользуйтесь контекстным меню
"TECHNOLOGY NODES" и выберите "Add New Node".
Узел может быть удален просто путем удаления элемента. Также узел может быть переименован, путем переименования элемента, но помните, что перед названием нужно писать "Node -" (т.е. старое название " node-metal ", а новое название " node-metal-1 "). Наконец, вы сможете перестроить порядок следования, в котором дуги будут перечислены с помощью команды "Reorder Nodes" из контекстного меню.

Редактирование свойств узла

В конце абзаца продемонстрирован пример узла в виде 4-х узлов
с текстовой информации над ним. Текстовая информация может быть
изменена с помощью двойного щелчка.
"Serpentine transistor" показывает, что это MOS, и он может принять
произвольную контурную информацию для описания его геометрии.
(см. в разделе 7-4-1)

"Square" заставляет узел всегда иметь те же размеры по осям X и Y при
масштабировании

"Invisible with 1 or 2 arcs" показывает, что узел не будет прорисовываться,
если он соединен исключительно с одной или двумя дугами. Это полезно в схемотехнике для выводов, которые видимы только тогда, когда не присоединены или образуют пересечения с 3 или более проводами.
"Lockable" показывает, что этот узел может быть сделан неизменяемым в ряду с другими локализуемыми (lockable) примитивами, когда включается блокировка при редактировании (см. раздел 6-2, где описана блокировка этих примитивов). Обычно это используется в технологии массивов, таких как FPGA. (см. раздел 7-6-2)

"Function" описывает функции узла, которые отличны от набора функций для дуг и слоев. Контекстное меню предлагает список возможных функций узлов.

Редактирование геометрии узла

Для узлов достаточно распространена практика набрасывать четыре разных образца узла в разных масштабах, так что правила масштабирования по X и Y могут быть производными (квадратные узлы нуждаются только в двух образцах). Если специфицирован только один образец, предполагаются предопределенные правила.
Для самого маленького образца, названного основной образец (main example), используется как предопределенный размер, так и содержание всей информации специальных портов. Нет нужды говорить, что важно сохранить геометрию каждого образца хорошо отделенной от других так, чтобы редактор технологии мог различать их.
Каждый образец должен содержать те же геометрические слои (только растягиваемые - stretched). Как и в элементах дуги, фрагменты геометрии могут быть созданы выбором из компонентного меню слева, как только геометрия будет создана, воспользуйтесь клавишей technology edit, чтобы добавить слой для геометрии. Если используется любая многоугольная геометрия (например, элемент Filled polygon, шестой сверху), то требуется общая информация о контуре (см. раздел 6-10-1). Если выбран элемент Opened circle arc ("дуга открытой окружности" - второй снизу), вы можете определить число градусов окружности командой Object Properties (в меню Edit / Properties).
Каждый образец должен также содержать слой подсветки для корректного отображения подсветки на дисплее. Выберите элемент "HIGH" в меню слева для создания этого специального типа слоя.
Каждый образец должен содержать информацию порта. Выберите элемент "PORT" в компонентном меню для создания этого специального типа слоя. Вам будет задан вопрос об имени каждого порта, и имя должно быть тем же самым для каждого образца.
Например порты также должны иметь информацию о возможности подключения (случай, когда дуга может подключаться к ним) и информацию о диапазоне (допустимый угол подключенных дуг). Дважды щелкните на порт, чтобы установить это.
Диапазон состоит из двух чисел: основной угол (в градусах против часовой
стрелки от 3 O'clock) и диапазон около этого угла. Например, угол порта в
90 ° с диапазоном угла порта 45° описывает порт, который задан
возрастающей точкой и может присоединяться под углом до 45 градусов
от этого направления. Диапазон будет представлен графически.

Порты на основном образце должны также показывать любые внутренние электрические связи и их соединения. Например, два поликристаллических кремниевых порта на MOS транзисторе должны быть соединены в основном образце. Присоединяйте порты используя универсальную дугу. Не добавляйте это внутреннее соединение ни к одному из образцов, кроме основного. Чтобы увидеть положение всех портов на основном образце используйте команду Identify Ports (в меню Edit / Technology Editing).
Для простых узлов, таких как выводы и контакты, как правило используется один порт, который находится в центре узла. Тем не менее, некоторые из встроенных технологий Electric дают этим портам ненулевой размер. Это позволяет дуге "переместиться" в этот порт (см. раздел 5-2-2).
Многие не согласны с идеей о наличии ненулевых портов на контактных узлах, и поэтому в настоящее время рекомендуется, чтобы все контактные узлы имели нулевые размеры порта.
Как и в случае с дугами, воспользуйтесь командой Identify Primitive Layers для маркировки каждого фрагмента геометрии в основном образце.

Вариации узлов

Иногда бывает, что два или более примитивных узла совершенно одинаковы и отличаются только формой их слоев. В этом случае их можно определить в одной ячейке с помощью вариаций. Чтобы создать вариацию на узле, создайте пятый образец в ячейке (т.е. для двух вариаций создать 5 и 6 образец). Каждая вариация должна соответствовать следующим правилам:

Она должна иметь те же слои, которые находятся и в предыдущих 4-х образцах.
Вариации не могут добавлять или удалять слои ...

это делается только при создании отдельных узлов.

Центральный узел должен быть назван. Выберите любой
фрагмент геометрии, которая находится в центре в данном примере (contact cuts являются хорошим выбором).
Этот фрагмент геометрии должен быть назван (с помощью команды Object Properties ... в меню Edit / Properties).
Имя фрагмента геометрии будет именем вариации.

Единственное правило, которое используется для вычисления
размера слоя - это расстояние от внешнего края.

Другие правила применить невозможно.
На рисунке показана вариация, в которой находится вставка слоя поликристалла кремния. Текст " Small-Poly" это имя узла (перемещается, чтобы сделать его доступным для чтения).
Важные замечания:
Есть несколько специальных случаев, доступных в описаниях узлов. Фрагмент геометрии в основном образце может быть изменен (двойным щелчком по его функции) на SET-MINIMUM-SIZE. Это показывает, что текущий размер минимально возможен, и он не может масштабироваться в меньшую сторону (здесь используется команда "mocmos" для слоя металла в контактах). Ограничение снимается в описании CLEAR-MINIMUM-SIZE. Эта опция не может использоваться в волнообразных (извилистых) транзисторах.
Другой способ в описании узла – это возможность задать слои с многочисленными прорезями. Если больший образец имеет больше прорезанных слоев, производятся правила для размеров прорезей и прогалов так, чтобы произвольное число прорезей могло быть масштабом контакта.
Поскольку волнообразные (извилистые) МОП транзисторы - это особый вид, они не могут быть автоматически идентифицированы, но должны ясно обозначаться текстовыми полями справа. Помимо этого явного обозначения, узел транзистора должен содержать четыре порта: два на слое затвора (поликремний) и два на вентильном слое (активном). Должна использоваться стандартная геометрия, которая показывает пересечение поликремния и диффузии в центральной транзисторной области. Любые отклонения от этого формата могут привести к тому, что редактор технологии не сможет произвести волнообразные правила для узла.
Кроме стандартных узлов для транзисторов, контактов и других элементов цепи, необходимо построить выводы и узлы чистого слоя. Должен быть один вывод для каждой дуги, так чтобы дуга могла соединяться с другими дугами. Вывод должен быть сконструирован из псевдослоев (то есть, не иметь реальной геометрии), используйте функцию "pin" (вывод), и тогда у вас появиться один порт в центре, который соединяется с одной дугой. Редактор технологии выдаст предупреждение, если узел вывода не будет связан с дугой.
Узлы чистого-слоя должны быть также встроены, по одному для каждого слоя. Они должны иметь только один фрагмент геометрии, и иметь функцию "pure-layer". Редактор технологии выдаст предупреждение, если со слоем не будет связан узел чистого-слоя.