【项目中的经验总结】

知识点一：多电源域下 Dummy Gate 的连接问题

1. 背景说明

在 MOS 管版图中，dummy gate 常用于满足工艺对栅极密度、对称性和边缘效应的要求。
Dummy gate 虽不参与功能，但仍具有栅氧层及栅-源 / 栅-漏寄生电容，不能视为“完全无效结构”。

在多电源域（Multi-Power Domain）设计中，dummy gate 的连接方式若处理不当，容易引入漏电甚至可靠性风险。

2. 问题现象

当 dummy gate 被硬连接到与主器件不同的电源域（如接到另一组 VDD / VSS）时，在以下场景中可能出现问题：

• 电源上电顺序不一致
• 某一电源域掉电而另一电源域仍在线
• 器件扩散区处于浮空或低电位状态

3. 漏电产生机理

3.1 寄生耦合导致弱反型导通

• Dummy gate 处于高电位
• 相邻源/漏扩散区处于低电位或浮空
• 通过栅-源 / 栅-漏寄生电容
• 在器件边缘形成弱反型层
  → 产生亚阈值漏电（Subthreshold Leakage）

3.2 跨电源域“偷电”路径

• Dummy gate 所在电源域仍然上电
• 主器件所在电源域掉电
• 通过 dummy gate → 扩散区 → well 的寄生路径
  → 形成跨电源域漏电通路

3.3 对 Latch-up 裕量的影响（高风险）

• Dummy gate 改变局部电场分布
• 增强寄生 PNP / NPN 的触发条件
• 在多 well / triple well 工艺中尤为明显
  → 降低 Latch-up 裕量，增加可靠性风险

4. 推荐的 Dummy Gate 处理方式

4.1 推荐做法

• Dummy gate 保持 floating（最常见、最安全）
• Dummy gate 连接至与主器件相同的电源域
• 在 PDK 允许的情况下，通过高阻值连接以抑制电荷积累

4.2 不推荐 / 禁止做法

• Dummy gate 硬连接到不同电源域的 VDD / VSS
• 未考虑上电/掉电时序即进行跨域连接
• 将单电源域设计习惯直接套用到多电源域或 IO 设计中

5. 工程经验总结

在多电源域设计中，dummy gate 虽不参与功能，但其电位状态会通过寄生效应影响器件行为。
因此，dummy gate 的连接策略必须与主器件电源域保持一致，否则可能引入隐蔽的漏电路径和可靠性问题。