Calibre使用简介B

©2006微电子中心2020年4月1Calibre使用简介宋存杰2008年05月03日©2006微电子中心2020年4月2IntroductionCalibreDRCCalibreLVS©2006微电子中心2020年4月3IntroductionCalibre是MentorGraphics的IC版图验证软件，此软件包括设计规则检查（DRC）、版图与原理图一致性检查（LVS）、电气规则检查（ERC）、及版图寄生参数萃取（LPE）等验证功能。此软件的操作界面主要分为图形模式(GUI)(graphicaluserinterface)CalibreInteractive与指令模式（CommandLine），其中图形模式可以单独启动，亦可与Virtuoso等软件相连接，其操作界面皆相同；指令模式则是类似于Dracula的操作方式。对于规模较小的版图应用Interactive很方便，而且直观的图像化接口便于初学者使用。采用命令行模式能够快速输入控制命令，快速执行，其结果精确稳定。以下简介说明以图形模式为主。Goback©2006微电子中心2020年4月4UsefulAbbreviationsSVRF---StandardVerificationRuleFormat（标准的检查文件）RVE---ResultsViewingEnvironment（显示结果用的环境窗口）SVDB---StandardVerificationDatabase(LVSresults)DRC---DesignRuleCheck（设计规则检查）ERC---ElectricalRuleChecking（电气规则检查）LVS---LayoutVersusSchematic（版图原理图一致性检查）LPE---LayoutParasiticExtraction（版图寄生参数萃取）CommercialVerificationToolsCadenceDraculaSynopsysHercules􀂇MentorCalibre©2006微电子中心2020年4月5WhatareI/OsforDRCandLVS?InputsLayoutGDSIISchematicorNetlistSPICE(LVSonly)RuleFilesASCIIOutputsSVDB(LVSresultsdatabase)DRCResultsReportLog©2006微电子中心2020年4月6在Cadence环境里调用Calibre在.cdsinit（此文件在启动tool时会自动读取）里加上load(“/usr/calibre/mgc_skl.skl”),这个.skl文件就是Mentor公司提供的skill文件。启动icfb&后，打开一个版图检查一下顶端的Menu里有没有一个Calibre的菜单。如果有则表示可以在当前环境下使用Calibre了，这个菜单里有DRC、LVS、RVE等命令。Goback©2006微电子中心2020年4月7CalibreDRC如上图所示，DRC的输入有两项，一个是layout，就是手工或APR(automaticplaceandroute)（自动布局布线）工具生成的版图，一般是GDSII格式。另一个是RuleFile，RuleFile告诉DRC工具怎样做DRC，这个文件十分重要，一般，由流片厂家提供，或者由designer根据流片厂家提供的版图几何规范自己写。Calibre读入GDS（版图）和RuleFile，进行处理，输出结果，输出结果是calibre自己定义的格式，designer可以通过一个Viewer来看，一般用cadence的virtuoso来分析输出结果和修改版图。Goback©2006微电子中心2020年4月8因为做DRC会产生很多文件，建议建立一个专属于此Layout做DRC时的新文件夹。然后拷贝RuleFile至此工作目录下。从版图中导出GDS文件至此工作目录下，亦可在CalibreDRC图形界面中选择从当前版图中导出GDS文件。©2006微电子中心2020年4月9DRCRuleFile下面是一个简单的calibreLVSRuleFile，右边是对它的解释。＃与//后是注释部分layoutsystemgdsii＃指明输入的版图格式是GDSII，calibre还可支持其他格式layoutpath“/layout/basic_drc.gds”＃输入版图的路径layoutprimarybasic_drc＃要检查的版图的topcell名字drcresultsdatabase“/training/drc_results_db”＃drc的输出，将来可以用calibre结合virtuoso分析variablemetal_width3＃定义一个变量layersubstrate0＃本行和下面相似的行定义了输入版图中每一层的名字layerpwell1＃本行把GDS的layer1定义为pwell，接下来pwell都指输入的GDS的layer1。layeroxide2layerres3layerpoly4layernplus5layerpplus6layercontact7layermetal18©2006微电子中心2020年4月10DRCRuleFilelayervia9layermetal210...ngate=polyANDnplus#layer运算，由原始的poly和nplus层推出ngate层...////Module2-DRCMeasurementOperations//InternalChecksrule_2a{@oxideminimumwidthis6//进行检查，rule_2a是检查标号，//@oxideminimumwidthis6是解释，报错时会报出这一句，internaloxide6}//这一句是具体动作，internal是calibre的关键字，//这一句检查所有的oxide的internal小于6的情况。//如果internaloxide6的情况出现，则输出报错结果//designer根据这个结果修改错误。//internal具体介绍见下一节©2006微电子中心2020年4月11DRCRuleFile一般说来，RuleFile首先要设好calibre运行的环境，包括GDS文件的位置、输出文件的位置等。接下来要定义输入的GDS版图的层次，例如如果GDS的layer1是多晶硅层，则应该定义如下layerpoly1这句话表明所有GDS的layer1现在都叫poly（当然也可以叫任何名字）。接下来可以用poly来代表layer1。之所以要这样做是因为在GDS内，所有的层都用一个数字来表示，如1，2，3…GDS文件并不知道layer1是什么，calibre也无法从GDS中知道layer1是什么，只有designer来告诉calibre。©2006微电子中心2020年4月12DRCRuleFileCalibre是一个基于边（edge）的DRC/LVS工具，所有的运算都是基于“边”来进行的。边有内边和外边之分。如上图所示，任一个polygon的边都分为两部分，polygon内部那一面的称为内边（interiorsideedge），外部的称为外边（exteriorsideedge）。理解这个定义对于理解calibre复杂的指令是十分有用的。下面介绍几个calibre基本的的例子。通过这些例子有助于理解calibre的工作原理。©2006微电子中心2020年4月13Internal指令Internal指令一般用于检查polygon内间距，可以用来检查同一layer的polygon的内间距、或检查两个不同layer的polygon之间的内间距。如下图所示：理解Internal指令的关键是Internal指令是polygon的内边（interioredge）的相对关系，只有interioredge之间才能检查。上图的左边是在同一个polygon的internal检查，请注意左边凹进去的相对两边不作检查，这是因为这两边是exterioredge。同一layer的polygon的Internal检查一般用于宽度检查，例如金属的最小宽度：InternalMetal10.4这条指令可以查处所有的宽度小于0.4的金属1。©2006微电子中心2020年4月14External指令External指令一般用于检查polygon外间距，可以用来检查同一layer的polygon的外间距、或检查两个不同layer的polygon之间的外间距。如下图所示：上图的左边是同一layer的polygon的外边（exterioredge）的检查，右边是不同的layer的polygon的外边(exterioredge)的检查。理解External指令的关键是External指令是polygon的外边（Exterioredge）的相对关系，只有Exterioredge之间才能检查。一般用于金属的间距检查。©2006微电子中心2020年4月15Enclosure指令Enclosure指令一般用于检查polygon的overlap（交迭），可以用来检查两个不同layer的polygon之间的关系。如下图所示：Enclosurelayer_alayer_b是layer_a的外边（exterioredge）与layer_b的内边（interioredge）的关系。上面介绍了Internal、External、Enclosure三条指令，剩余的指令请参阅calibre的文档。calibre的指令集十分复杂，足以完成各种规则的DRC检查，designer要理解所有的指令才可以用好calibre。©2006微电子中心2020年4月16©2006微电子中心2020年4月17©2006微电子中心2020年4月18©2006微电子中心2020年4月19©2006微电子中心2020年4月20点击Virtuoso中Calibre选项中的RunDRC在命令窗口里输入calibre–gui启动calibreGUI,再选择DRC在命令窗口里直接输入calibre-gui-drc启动DRC的方法（三种方法启动图形界面）©2006微电子中心2020年4月21红色代表这些选项需要你设置，填入信息；绿色代表已经完成设置，但是对于特定的DRC不一定完全正确，也就是也许本来就是显示绿色，但是还有需要修改的地方；有时显示灰色，代表此时不需要填写内容。RunsetFile是RUNDRC时需要填入的一些设置，方便于下次RUN。第一次由于没有，所以就点选NewRunset。等第一次RUN完后，可以将填入的设置存成一个RunsetFile。再RUNDRC时，可以将这个RunsetFileLoad进来。©2006微电子中心2020年4月22点击Rules命令，在Calibre－DRCRulesFile的命令行里输入用来做DRC检查的文件（SVRF），这个文件里包括了一些层次的定义及工艺规则。在Calibre－DRCRunDirectory里输入你要RUNDRC的路径，建议建一个专门的目录。可以看到这时Rules已经变成绿色，表示Rules里设置完成了。光标滑动停留在命令行时，会弹出提示。©2006微电子中心2020年4月23每个命令行后面的…可以帮助你选择文件。©2006微电子中心2020年4月24点击View可以查看或修改文件。点击Load装载文件。©2006微电子中心2020年4月25Hierarchical—CalibreDRC-Hperformsdesignrulecheckinghierarchically,whichminimizesredundantprocessing.Itstores,analyzes,andproce