RC corner,RC指的是gate跟network的寄生參數,寄生參數抽取工具(比如Starrc)根據電路的物理信息,抽取出電路的電阻電容值,再以寄生參數文件(Spef)輸入給STA工具(PT),常見的寄生參數文件格式為SPEF/QrcTechfile。
介電材料、繞線材料、線間距、線寬及線的厚度這些物理特性決定了network的RC值。
Network電容:
- 耦合電容:Coupling capacitance=e*T/S
- 表面電容:Surface capcitance=e*W/H
- 邊緣電容:Fringe capcitance
決定容值的因素: - 介電常數:e
- 線寬:W
- 線厚:T
- 線間距:S
- 介電材料的厚度:H
隨著工藝進步,W, S, T 逐代遞減,表面電容跟隨減小,耦合電容隨之增加,耦合電容在總電容中占比增加,當線厚 T 一定時為了減少耦合電容要么增加線間距要么減小介電常數。通常為了減小噪聲敏感信號線(如clock net)上的耦合電容,在物理實現時會人為增加對應信號的線寬及線間距,俗稱NDR。
Network電阻:
R=r/W*T, r為電阻率,除了跟線寬 W 和線厚 T 相關之外,還跟溫度相關,隨著溫度的上升而增大。
由上面的分析可知,Network的單位電容和單位電阻是不可能同時最大或同時最小的。有了這些鋪墊,來看一下不同工藝結點是如何定義RC corner的。
90nm 之前,Cell delay占主導,Network電容主要是對地電容,STA只需要兩個RC corner即可:
- Cbest(Cmin): 電容最小電阻最大
- Cworst(Cmax):電容最大電阻最小
90nm 之后,netdelay的比重越來越大,而且network的耦合電容不可忽略,所以又增加了兩個RC corner:
- RCbest(XTALK corner): 耦合電容最大,(對地電容*電阻)最小
- RCworst(Delay corner): 耦合電容最小,(對地電容*電阻)最大
至此總共有兩個需要setup timing sign-off的RC corner,有四個需要hold timing sign-off的RC corner:
- Setup time sign-off 的RC corner是: Cworst / RCworst
- Hold time sign-off 的RC corner是: Cbest / RCbest / Cworst / RCworst
其中:
C-best:
- It hasminimum capacitance. So also known as Cmin corner.
它具有最小電容。因此也稱為 Cmin corner。 - InterconnectResistance is larger than the Typical corner.
互連電阻比典型 corner 更大。 - Thiscorner results in smallest delay for paths with short nets and can be used formin-path-analysis.
這個角落對于短網路徑產生的延遲最小,可用于最小路徑分析。
C-worst:
- Refers tocorners which results maximum Capacitance. So also known as Cmax corner.
指產生最大電容的角落。因此也稱為 Cmax 角落。 - Interconnectresistance is smaller than at typical corner.
互連電阻比典型角落更小。 - Thiscorners results in largest delay for paths with shorts nets and can be used formax-path-analysis.
這個角落對于短網路徑產生的延遲最大,可用于最大路徑分析。
RC-best:
- Refers tothe corners which minimize interconnect RC product. So also known as RC-mincorner.
指的是使互連 RC 乘積最小的拐角。因此也稱為 RC 最小拐角。 - Typicallycorresponds to smaller etch which increases the trace width. This results insmallest resistance but corresponds to larger than typical capacitance.
通常對應較小的蝕刻,這會增加走線寬度。這會導致最小的電阻,但對應于比典型值更大的電容。 - Corner hassmallest path delay for paths with long interconnects and can be used formin-path-analysis.
拐角對于具有長互連的路徑具有最小的路徑延遲,可用于最小路徑分析。
RC-worst:
- Refers tothe corners which maximize interconnect RC product. So also known as RC-maxcorner.
指的是最大化互連 RC 乘積的拐角。因此也稱為 RC-最大拐角。 - Typicallycorresponds to larger etch which reduces the trace width. This results inlargest resistance but corresponds to smaller than typical capacitance.
通常對應較大的蝕刻,這會減小走線寬度。這會導致最大的電阻,但對應于比典型值更小的電容。 - _Corner haslargest path delay for paths with long interconnects and can be used formax-path-analysis.
Corner 對具有長互連路徑的路徑具有最大的路徑延遲,可用于最大路徑分析。
從12nm開始,引入DPT(Double Patterning Technology)之后,在同一層layer上要做兩次mask,兩次mask之間的偏差,會導致線間距變化,從而影響耦合電容值,需要將這一因素考慮到RC corner中,所以DPT 的RC corner是:Cworst_CCworst, RCworst_CCworst, Cbest_CCbest, RCbest_CCbest.
因此12nm以下:
- Setup timesign-off 的RC corner是: Cworst_CCworst / RCworst_CCworst
- Hold timesign-off 的RC corner是: Cbest_CCbest / RCbest_CCbest / Cworst_CCworst /RCworst_CCworst
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除以上這些corner外,還有一個corner叫Typical corner,對應于DPT的是Ctypical_CCworst, Ctypical_CCbest,這些corner不用于timing sign-off。
那么還會見到Cworst_T中的“T“代表什么意思?
Cworst_T中的"T"代表tighten,意味著更緊的RC取值范圍,相較于Cworst使用的3sigma,Cworst_T采用1.5 sigma,所以_T的rc比不帶_T的小,延時更小。但fab為了讓hold保守些,只推薦setup帶_T。是由FAB廠提供的,對工藝偏差更緊,對設計更友好。
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