作者CTY1015 (家里的六只猫)
看板Electronics
标题[请益]TSMC 180nm Bandgap 後模拟问题
时间Thu Jan 4 16:53:11 2024
小的第一次发文若排版或说明上有缺失，还请大家见谅~
目前以TSMC 180nm进行bandgap的模拟与layout，在後模输出结果有问题想诚心请教版上
大大们。bandgap使用的架构
https://i.imgur.com/sG0s8mL.jpg
下图是完整布局图，由於电阻阻值很大，布局占得面积也很大。
https://i.imgur.com/RfDFEAP.jpg
所以另外放大撷取电阻以外的电路布局图，如下图。
https://i.imgur.com/HHSunFq.jpg
那最後这是後模拟LPE跑rc的结果，VREF为其电路输出。
(左:前模拟 右:後模拟)
https://i.imgur.com/vqJGMtw.jpg
目前采取了一些作法测试:
(1)调整了mosfet和BJT的布局走线宽度。
(2)此架构有3颗deep n-well的nmos，以deep n-well布局，LVS却认不到mos元件。改
只围一圈p guard ring，LVS却会过。这点我觉得很奇怪，所以我先将deep n-well 的
NMOS body接地去验证前模拟及後模拟是否为这3颗deep n-well布局上差异所造成的问题
，前模拟输出为0.9V，後模拟输出仍几乎为0。
这问题困扰一阵子了，一直想不到解决办法，恳请大神们给予意见及方向。谢谢~
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 140.118.116.63 (台湾)
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Electronics/M.1704358393.A.7AA.html
1F：→ samm3320: 你这电流这麽小的一般前後模拟不会差太多才对 01/04 20:24
2F：推 ptt183club: 先抽cc跑一次，电压正常就是金属跑线电阻造成。电压 01/04 20:28
3F：→ ptt183club: 不正常就是布局造成，可以把电晶体的寄生参数先手动 01/04 20:28
4F：→ ptt183club: 改成全部一样比较看看。 01/04 20:28
感谢大大们的建议，我试完p大的建议後，输出结果还是几乎为零与原先跑的没什麽差别
(左图:更改前 右图:更改後)
https://i.imgur.com/s84vUQL.jpg
※ 编辑: CTY1015 (140.118.116.63 台湾), 01/04/2024 23:31:49
5F：推 kk123: subckt 的脚位顺序, pre-sim 跟 post-sim netlist 有一样 01/05 08:11
6F：→ kk123: 吗？ 01/05 08:11
7F：推 ptt183club: 那接下来就是改netlist交差比对pre跟post电路的电阻 01/05 12:35
8F：→ ptt183club: 跟电晶体，厘清到底是谁造成问题。具体作法通常就是 01/05 12:35
9F：→ ptt183club: 正常工作的电路换post电阻或换post mos模拟。因为有 01/05 12:35
10F：→ ptt183club: 时pre post吐出的netlist里model会不一样，就是r开头 01/05 12:35
11F：→ ptt183club: 元件跟x开头元件数值有时会有少许误差。 01/05 12:35
12F：→ kameng: 你有没有做startup ckt?其他点电压正常吗?你单看一点没法 01/05 14:49
13F：→ kameng: 找出问题 01/05 14:49
14F：→ kameng: 这种低频电路基本上设计阶段我不会跑CC 对输出没太大影响 01/05 14:51
15F：推 ptt183club: 欸欸楼上的，他的电路已经标注有start up，另外，跑cc 01/05 15:55
16F：→ ptt183club: 是为了确定问题，因为mos元件在pre post netlist寄生 01/05 15:55
17F：→ ptt183club: 参数完全不一样。 01/05 15:55
18F：→ samm3320: 确定mos参数也不一定要跑cc啊，你可以抽rc就好 01/05 17:56
19F：→ samm3320: 不过cc会死就是会死啦 01/05 17:56
20F：→ samm3320: 不过他这看起来比较像是抽完电路连接有问题 01/05 17:57
21F：→ samm3320: 你transient也死掉吗？ 01/05 17:58
22F：推 ptt183club: 那我就问 了，抽rc跑结果出问题，要怎麽确定是跑线电 01/05 19:14
23F：→ ptt183club: 阻造成还是mos wpe lod参数造成？ 01/05 19:14
24F：推 ptt183club: 这类postsim问题丢上来问，一般我都会假设presim ok,l 01/05 19:29
25F：→ ptt183club: vs drc ok,接线ok, 我也相信发文者都已经正确完成该 01/05 19:29
26F：→ ptt183club: 做的基本检查。 01/05 19:29
27F：→ samm3320: 不然就把抽出来WPE参数填回去看吧，也没几颗mos 01/05 20:18
28F：→ samm3320: 有时候不是LVS的问题 01/05 20:18
29F：→ samm3320: 之前也碰过LVS过了BA netlist出问题 01/05 20:19
30F：→ samm3320: 结果是command file没写好 01/05 20:20
31F：→ samm3320: 或者另一种可能是你电路其实没问题只是simulator跑DC点 01/05 20:25
32F：→ samm3320: 的时候没有收敛给你乱算一个点，这种你跑transient 应 01/05 20:25
33F：→ samm3320: 该会是正常的 01/05 20:25
34F：推 ptt183club: 一开始我认为可能是wpe，但是又看到楼主的layout很大 01/05 20:56
35F：→ ptt183club: ，猜测跑线电阻也有可能造成bgr电阻比例变化,所以才 01/05 20:56
36F：→ ptt183club: 需要用cc检查确定。但刚刚又想到另一个可能性是楼主 01/05 20:56
37F：→ ptt183club: 的模拟档有为了收敛性设定到gmindc吗？这个设定在小电 01/05 20:56
38F：→ ptt183club: 流电路影响很大。 01/05 20:56
39F：→ samm3320: 确实gmindc 也是常出事的参数，还有GSHUNT跟CSHUNT设的 01/05 20:58
40F：→ samm3320: 不够小也有可能出问题。 01/05 20:58
41F：推 kameng: pex选no rc或者只做r也是可以抽LDE的，如果DC电压都不对 01/05 21:51
42F：→ kameng: 抽c/cc就没意义，只会浪费除错时间 01/05 21:51
※ 编辑: CTY1015 (140.118.116.63 台湾), 01/05/2024 22:48:33
43F：→ cebelas: T18 BCD的话直接FGD就好 这篇的架构… 01/05 23:36
感谢大大们的建议~我验过lvs以及drc都是没问题的。
後来有去比对了一下前、後模的netlist，发现是在BJT的C端默认到接地了。
原先推测应该是有些需要以DNW画法的mos我没有画好，虽然LVS有过，但是我只有将
source和p+ guardring 接在一起然後接出去其他节点。
但目前接成DNW的NMOS，DRC和LVS都有过了。
LPE跑c去进行後模拟BJT的C端在input.scs中仍显示接地。
下图是我BJT的布局方式，BJT的model为npn2。
https://i.imgur.com/Pm6Eqzf.jpg
另外，我没有为了收敛性额外做设定，都是以预设在跑的，
但如果担心有动到，请问要如何去确认呢?
且也有跑过transient输出一样几乎为0。
请问版上的大大我还能朝甚麽方向去解决上述问题呢?谢谢~~
※ 编辑: CTY1015 (140.118.116.63 台湾), 01/06/2024 01:47:31
※ 编辑: CTY1015 (140.118.116.63 台湾), 01/06/2024 01:50:56
※ 编辑: CTY1015 (140.118.116.63 台湾), 01/06/2024 02:22:03
※ 编辑: CTY1015 (140.118.116.63 台湾), 01/06/2024 03:49:22
※ 编辑: CTY1015 (140.118.116.63 台湾), 01/06/2024 04:35:53
※ 编辑: CTY1015 (140.118.116.63 台湾), 01/06/2024 04:39:21
※ 编辑: CTY1015 (140.118.116.63 台湾), 01/06/2024 04:42:22
※ 编辑: CTY1015 (140.118.116.63 台湾), 01/06/2024 04:43:21
44F：→ samm3320: 你这不是找到问题了吗，pex netlist接错了 01/06 09:40
45F：→ samm3320: 欸等一下 01/06 09:40
46F：→ samm3320: 你说P+ Guard ring是psub 的吗 01/06 09:41
对~我觉得是pex netlist中BJT C端接错的问题，但不知道在layout要如何去解决这个问题~
那DNW的NMOS我原先只有围PGR，那目前的是以PGR, NW和DNW去围，且DRC和LVS皆有过。
(如下图)
https://i.imgur.com/hAdnU44.jpg
不知道这样是否有回答到s大的疑问，谢谢~
另外，在LPE跑c的时候实际上lvs.rep中会显示错误的，但同样做bandgap的同学，
是说他的也会显示错误，但我不确定我的report显示这样的错误是否是可以忽略的。
https://i.imgur.com/uxnm61n.jpg
因为pex netlist中就是认为X和Y这两个节点都视为地。
但lvs.rep在LVS SHORT EQUIVALENT NODES是显示NO。
不确定这样去解读是否正确~
※ 编辑: CTY1015 (140.118.116.63 台湾), 01/06/2024 11:36:57
※ 编辑: CTY1015 (140.118.116.63 台湾), 01/06/2024 11:38:42
47F：→ samm3320: Net incorrect LVS怎麽会笑脸 01/06 11:43
48F：→ samm3320: 这看起来LVS应该没过吧 01/06 11:44
LVS的结果确实是笑脸，如图~
https://i.imgur.com/yXS7upq.jpg
https://i.imgur.com/FFnO9eE.jpg
LPE跑c的则是会显示这样的错误
https://i.imgur.com/TIkSbJ5.jpg
※ 编辑: CTY1015 (140.118.116.63 台湾), 01/06/2024 11:55:31
49F：→ samm3320: 你NPN的DNW有没有share? 01/06 12:39
想请问share是甚麽意思?感谢~
※ 编辑: CTY1015 (140.118.116.63 台湾), 01/06/2024 13:05:01
50F：推 kameng: lvs 的erc有error 01/06 13:32
目前是手动更改netlist认错的节点，
此为lvs.rep所显示的部分missing connection。
https://i.imgur.com/IQOnY3D.jpg
此为部分修改後的netlist，原先只要有接在BJT C端的节点都会认成VSS。
https://i.imgur.com/YTAb3gp.jpg
最後这是手动修改後的後模拟结果。
(左:前模拟 右:後模拟)
https://i.imgur.com/GANRlI7.jpg
不确定这样是否就可以判断为BJT的问题，
但目前还未找到解决的方法，还请各位大神们指点~
LVS的ERC error我会再确认造成错误的原因是甚麽，感谢k大的提醒。
https://i.imgur.com/qxWnanB.jpg
※ 编辑: CTY1015 (140.118.116.63 台湾), 01/06/2024 14:20:36
※ 编辑: CTY1015 (140.118.116.63 台湾), 01/06/2024 14:22:41
※ 编辑: CTY1015 (140.118.116.63 台湾), 01/06/2024 14:25:12
51F：→ samm3320: Share就是所有NPN的DNW连在一起没有断开 01/06 15:19
52F：→ samm3320: 另外floating psub代表你没打psub的pickup 01/06 15:20
感谢大神们的指点~目前问题已解决，
後来针对BJT的布局去做修改，发现若将BJT之间贴合，且任一颗BJT的c端有接地，
LVS虽然会过，但LPE会认为所有在布局上有贴合的BJT之c端都接地造成错误。
所以後来是将BJT之间都以DRC rule可允许的最小距离隔开，
在LVS和LPE都过的情况下进行後模拟，结果如下图。
(左图:前模拟 右图:後模拟)
https://i.imgur.com/RQvQG0T.jpg
※ 编辑: CTY1015 (140.118.116.63 台湾), 01/07/2024 03:13:13
※ 编辑: CTY1015 (140.118.116.63 台湾), 01/07/2024 03:15:16
※ 编辑: CTY1015 (140.118.116.63 台湾), 01/07/2024 03:25:03
53F：→ samm3320: 你要share也不是不行只是dummy不能接地要接C 01/07 11:11
54F：→ samm3320: 欸也不对因为你还要分XY点，你这架构就没办法share 01/07 11:12