像GaN、SiC,、第三代半導體、車用功率器件等功率器件是處理高電壓、大電流的半導體分立器件，常用在電子電力系統中進行變壓、變頻、變流及功率管理等。功率器件和芯片都是半導體技術的產物，從設計、生產制造到封裝應用都有相似之處。與傳統芯片相比，功率器件總體結構簡單、光罩層數更少，其設計挑戰常常來自工藝開發及器件結構設計。

從版圖上看，功率器件與傳統芯片的最大區別是功率器件的版圖中需要近似曲線的圖形結構。如圖1中是功率器件的版圖局部，可以看到源極、漏極兩端都有近似半圓的曲線結構；圖2是CMOS版圖示例，可以看到其圖形都是橫平豎直或45度斜向的圖形組合。這是因為功率器件為了能安全可靠的工作在大電流、高電壓的情況下，其版圖圖形中的轉角區域、終端結構上通常需要類似的曲線圖形結構。

圖1：功率器件版圖局部

圖2：CMOS版圖示例

Tanner L-Edit是行業中不多見的可以支持曲線圖形繪制、編輯、布爾運算以及邏輯派生的版圖工具，可以高效準確地應對功率器件版圖設計中的挑戰。

例如圖3中管腳Pad的基本圖形（圖3上）我們可以用矩形繪制完成，在其內角、外角處需要做圓角的鈍化處理（圖3下）。Tanner L-Edit中有一組內建的鈍化處理工具，可以選取指定的角分別設定內角、外角的鈍化半徑實現自動處理。如圖3中僅針對Pad本身的四個角分別設定了不同的內、外角鈍化半徑實現處理，對下方長直走線上的角并未處理。

圖3：管腳Pad圖形

陣列圖形也是功率器件中常見的結構，除了基本的二維陣列功能，Tanner L-Edit新版本中還提供了指定橫、縱向偏移值生成“一維”陣列的功能。版圖設計中出現定向重復擺放時便可使用“一維”陣列快速生成。

除了陣列功能以外，Tanner L-Edit針對重復圖形的規律擺放還隱藏了繼承上一步操作的能力。例如圖4中的蜂巢結構，復制好的“蜂巢”通過自動抓取特征點及參考點的功能組合實現對準擺放后，再次復制出新的蜂巢，新蜂巢將按之前的操作規律自動擺在相應的位置。這一功能適用于選定的單一圖形及框選的多個圖形，因此復雜龐大的“蜂巢”結構只需要鍵盤鼠標的幾次敲擊就可以快速準確的完成。

圖4：蜂巢結構

單個“蜂巢”是正多邊形圖形，正多邊形可以用參考點和指定角度旋轉的功能手動繪出，也可以調用工具包中包含的參數化單元T-Cell（Tanner中的pcell）來快速生成，最后通過鈍化工具將其外角鈍化處理。工具包中包含參數化單元全部源碼開放，可以方便的移植到用戶的開發項目當中。

圖5：手動繪制和參數化單元實現正多邊形

Tanner L-Edit中的布爾運算和邏輯派生支持的邏輯關系是定制版圖開發工具中最豐富的，這兩個功能都是在原始圖形基礎上，根據指定的邏輯關系生成新的圖形，區別是布爾運算更關注當前設計，即根據選定的圖形和邏輯關系生成新的圖形；邏輯派生是基于當前單元中所有源圖層上的圖形數據和指定的邏輯關系生成新圖層上的圖形。

圖6：Tanner L-Edit中的布爾運算

功率器件中的場環（保護環）常在四端出現曲線結構圖形，如圖7所示。

圖7：功率器件中的場環

如果一圈一圈的手動繪制會比較繁瑣。通過定義邏輯派生，我們只需要繪制好中心區域的圖形，其外圍的保護環將由工具自動生成。如圖8所示，中心區域的圖形可以是任意圖形：半圓、鈍化處理的正多邊形、任意角度曲線多邊形等。

圖8：邏輯派生的保護環

除了邏輯派生，Tanner L-Edit還可以做圖形位置關系的篩選和面積評估篩選，可以幫助設計者在版圖中檢出相應的圖形，如圖9、圖10。

圖9：圖形位置關系Inside的選取

圖10：面積評估篩選

功率器件的開發常常是器件結構和工藝的聯合開發，因此版圖數據的規則檢查也需要工程師定制完成。雖然功率器件的圖層數量相對少些，但重疊或有拼接的圖形組合在一起通過人工檢查難免會有疏漏。Tanner L-Edit內嵌了圖形化的設計規則定制檢查引擎，工程師可以很直觀的定義所需規則并結合版圖數據進行檢查并在版圖中給出準確提示，參考圖11。

圖11：圖形化設計規則檢查

在功率器件版圖設計及規則驗證中，Tanner L-Edit還有節點高亮追蹤、DXF格式兼容及修正、實時設計規則檢查、借助邏輯派生的復雜規則檢查、晶圓級版圖工具等等功能。相信可以幫助大家高效、準確、便捷的完成版圖的開發工作。

審核編輯：劉清