版图中金属线的宽度选择

lixiaojun707

此贴是对（http://bbs.eetop.cn/thread-312052-3-1.html 版图中金属线太宽会有什么后果？）的回复，以及版图金属线的一些个人总结。希望大家参与讨论，多多补充指正。也可与我联系交流。我的Email：[url=mailtoixiaojun707@163.com]Lixiaojun707@163.com[/url]

结合我的了解以及论坛前面人的解答，我的观点如下：

金属线是为了传输电流，因此主要需要从解决和减小它的（寄生）电阻、（寄生）电容方面下多做考虑。（寄生）电感一般忽略，高频电路除外。

这主要从两个方面分析解决：

1.
电路方面

A、如果所用金属线，主要是流过电流（如电流镜MOS管的漏极连线、功率MOS管的漏极等）。在这种情况下金属连线的寄生电阻越小越好，此时需要金属导线尽可能的宽，以减少寄生电阻，降低导线压降IR。

B、如果所用金属线，是用于高频信号，如clock等，金属连线不能太宽，否则寄生电容过大，影响频率。此时信号还应加shield信号线。

C、其他低频控制信号，如enable 、able等信号，这些信号通常接MOS管的栅极，流过的电流很小，这些金属连线宽窄（寄生电容、寄生电阻）不是很重要，不需要过多考虑。

2. 版图方面

在考虑金属线周围环境的前提下。

A、对于走大流的信号线，从电路方面越宽越好，但从版图方面很宽的金属线由于受到工艺、物理条件等的制约会受到限制。

过于宽的金属线，由于高温、应力等影响，会翘起变形甚至折断。所以很宽的金属线需要打slot，slot的尺寸因各个工艺厂的工艺不同而有区别。

另外，由于趋肤效应，电流走金属表面和边缘，金属线太宽也不好，这样金属的线上电流分布不均匀。

电流很大时应采取两种方式排布金属线：

更过同层金属线并联（类似很宽金属线打了slot）；

不同金属线并联，过孔要尽可能多大，节省面积。

B、不同层金属导线的连接，要尽可能打更多的孔（contact），以减少寄生电阻。过孔尺寸和个数最少的情况因电路和工艺而定。

C、越靠近AA（有源区）的金属例如M0，尽量不要从上面经过MOS管、敏感电阻等器件。因为在金属线的工艺后期处理中（高温溅射、刻蚀、退火等）会影响这些器件的性能。尽可能换用更高层的金属线。

另外：有些电路中专门需要用金属线做电阻的，宽度和长度单独做考虑。

ICLAOUT

说的好、、、、学习了。。。。

allen_tang

回复 1# lixiaojun707


    对于clock信号线或者重要的信号线，加shielding不如周围空间跑线全和它拉开space，毕竟即使在干净的power或ground也会有抖动干扰，不知道有什么看法？

ptadx

请问：如过是电压线，做何考虑不啊！

terry8876

不错不错，顶个~

半成品

顶 个在 支持。。

hujiangtao007

楼主说的shielding，应该是指几层金属都是连接同一clock信号的。

hujiangtao007

对于高频信号金属线，周围最好至少围一圈guardring（连接衬底）.以过滤噪音，保护信号，免受干扰。

tianruo

回复 3# allen_tang


    同意，而且加了屏蔽反而增加了寄生电容，容易受到地噪声的干扰呢。一般都是在偏置电压或者直流信号周围才加屏蔽。

seminsulator

回复 3# allen_tang


    最好是既拉开又有shielding，如果是差分线的话差不多1.5-2倍线宽距离，其实现在也有一些是将这些接shielding或者bulk的线独立出去