作者CTY1015 (家裡的六隻貓)
看板Electronics
標題[請益]TSMC 180nm Bandgap 後模擬問題
時間Thu Jan 4 16:53:11 2024
小的第一次發文若排版或說明上有缺失，還請大家見諒~
目前以TSMC 180nm進行bandgap的模擬與layout，在後模輸出結果有問題想誠心請教版上
大大們。bandgap使用的架構
https://i.imgur.com/sG0s8mL.jpg
下圖是完整佈局圖，由於電阻阻值很大，佈局佔得面積也很大。
https://i.imgur.com/RfDFEAP.jpg
所以另外放大擷取電阻以外的電路佈局圖，如下圖。
https://i.imgur.com/HHSunFq.jpg
那最後這是後模擬LPE跑rc的結果，VREF為其電路輸出。
(左:前模擬 右:後模擬)
https://i.imgur.com/vqJGMtw.jpg
目前採取了一些作法測試:
(1)調整了mosfet和BJT的佈局走線寬度。
(2)此架構有3顆deep n-well的nmos，以deep n-well佈局，LVS卻認不到mos元件。改
只圍一圈p guard ring，LVS卻會過。這點我覺得很奇怪，所以我先將deep n-well 的
NMOS body接地去驗證前模擬及後模擬是否為這3顆deep n-well佈局上差異所造成的問題
，前模擬輸出為0.9V，後模擬輸出仍幾乎為0。
這問題困擾一陣子了，一直想不到解決辦法，懇請大神們給予意見及方向。謝謝~
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 140.118.116.63 (臺灣)
※ 文章網址: https://webptt.com/m.aspx?n=bbs/Electronics/M.1704358393.A.7AA.html
1F：→ samm3320: 你這電流這麼小的一般前後模擬不會差太多才對 01/04 20:24
2F：推 ptt183club: 先抽cc跑一次，電壓正常就是金屬跑線電阻造成。電壓 01/04 20:28
3F：→ ptt183club: 不正常就是布局造成，可以把電晶體的寄生參數先手動 01/04 20:28
4F：→ ptt183club: 改成全部一樣比較看看。 01/04 20:28
感謝大大們的建議，我試完p大的建議後，輸出結果還是幾乎為零與原先跑的沒什麼差別
(左圖:更改前 右圖:更改後)
https://i.imgur.com/s84vUQL.jpg
※ 編輯: CTY1015 (140.118.116.63 臺灣), 01/04/2024 23:31:49
5F：推 kk123: subckt 的腳位順序, pre-sim 跟 post-sim netlist 有一樣 01/05 08:11
6F：→ kk123: 嗎？ 01/05 08:11
7F：推 ptt183club: 那接下來就是改netlist交差比對pre跟post電路的電阻 01/05 12:35
8F：→ ptt183club: 跟電晶體，釐清到底是誰造成問題。具體作法通常就是 01/05 12:35
9F：→ ptt183club: 正常工作的電路換post電阻或換post mos模擬。因為有 01/05 12:35
10F：→ ptt183club: 時pre post吐出的netlist裡model會不一樣，就是r開頭 01/05 12:35
11F：→ ptt183club: 元件跟x開頭元件數值有時會有少許誤差。 01/05 12:35
12F：→ kameng: 你有沒有做startup ckt?其他點電壓正常嗎?你單看一點沒法 01/05 14:49
13F：→ kameng: 找出問題 01/05 14:49
14F：→ kameng: 這種低頻電路基本上設計階段我不會跑CC 對輸出沒太大影響 01/05 14:51
15F：推 ptt183club: 欸欸樓上的，他的電路已經標註有start up，另外，跑cc 01/05 15:55
16F：→ ptt183club: 是為了確定問題，因為mos元件在pre post netlist寄生 01/05 15:55
17F：→ ptt183club: 參數完全不一樣。 01/05 15:55
18F：→ samm3320: 確定mos參數也不一定要跑cc啊，你可以抽rc就好 01/05 17:56
19F：→ samm3320: 不過cc會死就是會死啦 01/05 17:56
20F：→ samm3320: 不過他這看起來比較像是抽完電路連接有問題 01/05 17:57
21F：→ samm3320: 你transient也死掉嗎？ 01/05 17:58
22F：推 ptt183club: 那我就問 了，抽rc跑結果出問題，要怎麼確定是跑線電 01/05 19:14
23F：→ ptt183club: 阻造成還是mos wpe lod參數造成？ 01/05 19:14
24F：推 ptt183club: 這類postsim問題丟上來問，一般我都會假設presim ok,l 01/05 19:29
25F：→ ptt183club: vs drc ok,接線ok, 我也相信發文者都已經正確完成該 01/05 19:29
26F：→ ptt183club: 做的基本檢查。 01/05 19:29
27F：→ samm3320: 不然就把抽出來WPE參數填回去看吧，也沒幾顆mos 01/05 20:18
28F：→ samm3320: 有時候不是LVS的問題 01/05 20:18
29F：→ samm3320: 之前也碰過LVS過了BA netlist出問題 01/05 20:19
30F：→ samm3320: 結果是command file沒寫好 01/05 20:20
31F：→ samm3320: 或者另一種可能是你電路其實沒問題只是simulator跑DC點 01/05 20:25
32F：→ samm3320: 的時候沒有收斂給你亂算一個點，這種你跑transient 應 01/05 20:25
33F：→ samm3320: 該會是正常的 01/05 20:25
34F：推 ptt183club: 一開始我認為可能是wpe，但是又看到樓主的layout很大 01/05 20:56
35F：→ ptt183club: ，猜測跑線電阻也有可能造成bgr電阻比例變化,所以才 01/05 20:56
36F：→ ptt183club: 需要用cc檢查確定。但剛剛又想到另一個可能性是樓主 01/05 20:56
37F：→ ptt183club: 的模擬檔有為了收斂性設定到gmindc嗎？這個設定在小電 01/05 20:56
38F：→ ptt183club: 流電路影響很大。 01/05 20:56
39F：→ samm3320: 確實gmindc 也是常出事的參數，還有GSHUNT跟CSHUNT設的 01/05 20:58
40F：→ samm3320: 不夠小也有可能出問題。 01/05 20:58
41F：推 kameng: pex選no rc或者只做r也是可以抽LDE的，如果DC電壓都不對 01/05 21:51
42F：→ kameng: 抽c/cc就沒意義，只會浪費除錯時間 01/05 21:51
※ 編輯: CTY1015 (140.118.116.63 臺灣), 01/05/2024 22:48:33
43F：→ cebelas: T18 BCD的話直接FGD就好 這篇的架構… 01/05 23:36
感謝大大們的建議~我驗過lvs以及drc都是沒問題的。
後來有去比對了一下前、後模的netlist，發現是在BJT的C端默認到接地了。
原先推測應該是有些需要以DNW畫法的mos我沒有畫好，雖然LVS有過，但是我只有將
source和p+ guardring 接在一起然後接出去其他節點。
但目前接成DNW的NMOS，DRC和LVS都有過了。
LPE跑c去進行後模擬BJT的C端在input.scs中仍顯示接地。
下圖是我BJT的佈局方式，BJT的model為npn2。
https://i.imgur.com/Pm6Eqzf.jpg
另外，我沒有為了收斂性額外做設定，都是以預設在跑的，
但如果擔心有動到，請問要如何去確認呢?
且也有跑過transient輸出一樣幾乎為0。
請問版上的大大我還能朝甚麼方向去解決上述問題呢?謝謝~~
※ 編輯: CTY1015 (140.118.116.63 臺灣), 01/06/2024 01:47:31
※ 編輯: CTY1015 (140.118.116.63 臺灣), 01/06/2024 01:50:56
※ 編輯: CTY1015 (140.118.116.63 臺灣), 01/06/2024 02:22:03
※ 編輯: CTY1015 (140.118.116.63 臺灣), 01/06/2024 03:49:22
※ 編輯: CTY1015 (140.118.116.63 臺灣), 01/06/2024 04:35:53
※ 編輯: CTY1015 (140.118.116.63 臺灣), 01/06/2024 04:39:21
※ 編輯: CTY1015 (140.118.116.63 臺灣), 01/06/2024 04:42:22
※ 編輯: CTY1015 (140.118.116.63 臺灣), 01/06/2024 04:43:21
44F：→ samm3320: 你這不是找到問題了嗎，pex netlist接錯了 01/06 09:40
45F：→ samm3320: 欸等一下 01/06 09:40
46F：→ samm3320: 你說P+ Guard ring是psub 的嗎 01/06 09:41
對~我覺得是pex netlist中BJT C端接錯的問題，但不知道在layout要如何去解決這個問題~
那DNW的NMOS我原先只有圍PGR，那目前的是以PGR, NW和DNW去圍，且DRC和LVS皆有過。
(如下圖)
https://i.imgur.com/hAdnU44.jpg
不知道這樣是否有回答到s大的疑問，謝謝~
另外，在LPE跑c的時候實際上lvs.rep中會顯示錯誤的，但同樣做bandgap的同學，
是說他的也會顯示錯誤，但我不確定我的report顯示這樣的錯誤是否是可以忽略的。
https://i.imgur.com/uxnm61n.jpg
因為pex netlist中就是認為X和Y這兩個節點都視為地。
但lvs.rep在LVS SHORT EQUIVALENT NODES是顯示NO。
不確定這樣去解讀是否正確~
※ 編輯: CTY1015 (140.118.116.63 臺灣), 01/06/2024 11:36:57
※ 編輯: CTY1015 (140.118.116.63 臺灣), 01/06/2024 11:38:42
47F：→ samm3320: Net incorrect LVS怎麼會笑臉 01/06 11:43
48F：→ samm3320: 這看起來LVS應該沒過吧 01/06 11:44
LVS的結果確實是笑臉，如圖~
https://i.imgur.com/yXS7upq.jpg
https://i.imgur.com/FFnO9eE.jpg
LPE跑c的則是會顯示這樣的錯誤
https://i.imgur.com/TIkSbJ5.jpg
※ 編輯: CTY1015 (140.118.116.63 臺灣), 01/06/2024 11:55:31
49F：→ samm3320: 你NPN的DNW有沒有share? 01/06 12:39
想請問share是甚麼意思?感謝~
※ 編輯: CTY1015 (140.118.116.63 臺灣), 01/06/2024 13:05:01
50F：推 kameng: lvs 的erc有error 01/06 13:32
目前是手動更改netlist認錯的節點，
此為lvs.rep所顯示的部分missing connection。
https://i.imgur.com/IQOnY3D.jpg
此為部分修改後的netlist，原先只要有接在BJT C端的節點都會認成VSS。
https://i.imgur.com/YTAb3gp.jpg
最後這是手動修改後的後模擬結果。
(左:前模擬 右:後模擬)
https://i.imgur.com/GANRlI7.jpg
不確定這樣是否就可以判斷為BJT的問題，
但目前還未找到解決的方法，還請各位大神們指點~
LVS的ERC error我會再確認造成錯誤的原因是甚麼，感謝k大的提醒。
https://i.imgur.com/qxWnanB.jpg
※ 編輯: CTY1015 (140.118.116.63 臺灣), 01/06/2024 14:20:36
※ 編輯: CTY1015 (140.118.116.63 臺灣), 01/06/2024 14:22:41
※ 編輯: CTY1015 (140.118.116.63 臺灣), 01/06/2024 14:25:12
51F：→ samm3320: Share就是所有NPN的DNW連在一起沒有斷開 01/06 15:19
52F：→ samm3320: 另外floating psub代表你沒打psub的pickup 01/06 15:20
感謝大神們的指點~目前問題已解決，
後來針對BJT的佈局去做修改，發現若將BJT之間貼合，且任一顆BJT的c端有接地，
LVS雖然會過，但LPE會認為所有在佈局上有貼合的BJT之c端都接地造成錯誤。
所以後來是將BJT之間都以DRC rule可允許的最小距離隔開，
在LVS和LPE都過的情況下進行後模擬，結果如下圖。
(左圖:前模擬 右圖:後模擬)
https://i.imgur.com/RQvQG0T.jpg
※ 編輯: CTY1015 (140.118.116.63 臺灣), 01/07/2024 03:13:13
※ 編輯: CTY1015 (140.118.116.63 臺灣), 01/07/2024 03:15:16
※ 編輯: CTY1015 (140.118.116.63 臺灣), 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: 欸也不對因為你還要分XY點，你這架構就沒辦法share 01/07 11:12