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CMOS模擬集成電路版圖之反相器鏈版圖設(shè)計(jì)

冬至子 ? 來(lái)源:mimi的一天一點(diǎn)感悟 ? 作者:mimi的一天一點(diǎn)感悟 ? 2023-09-13 11:03 ? 次閱讀
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1、啟動(dòng)Candence

在命令行輸入“icfb”,運(yùn)行Cadence Spectre,彈出CIW對(duì)話框。

2、新建一個(gè)設(shè)計(jì)庫(kù)

建立設(shè)計(jì)庫(kù):執(zhí)行菜單欄如下:

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綁定工藝庫(kù)

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3、新建一個(gè)Cellview

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4、從工藝庫(kù)中創(chuàng)建一個(gè)NMOS晶體管和PMOS管

單擊圖片或者”i”鍵,從工藝庫(kù)中調(diào)出“simc18mmrf”中調(diào)出NMOS晶體管n33,分配長(zhǎng)寬比50u/5u,指數(shù)為5.

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Shift+F

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5、擺放好NMOS管和PMOS管

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6、進(jìn)行NMOS晶體管柵極的連接

由于要對(duì)漏極進(jìn)行連接,且NMOS的柵極較短,而多晶硅的電阻較大,需要將柵極的多晶硅適當(dāng)延長(zhǎng)留出漏極的布線通道,并設(shè)置多晶硅到一個(gè)金屬的接觸孔,通過(guò)一層金屬進(jìn)行連接。首先在LSW層選擇欄中選擇“GT”層,然后按“r”鍵,為柵極添加矩形r鍵,為柵極添加矩形。

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7、建立多晶硅到金屬一層的通孔

按“o”鍵,彈出“Create Contact”對(duì)話框。在“Contact type”欄中選擇“M1_GT”,表示選擇多晶硅到一層的通孔;在“Conlumns”欄中輸入“4”,表示橫向通孔數(shù)目為4。

單擊“Hide按鈕,移動(dòng)光標(biāo),將通孔放置在多晶硅柵上”

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*8、為每一個(gè)多晶硅柵分配延長(zhǎng)線和通孔

單擊鼠標(biāo)左鍵,選中延長(zhǎng)的多晶硅和通孔,按“c”鍵進(jìn)行復(fù)制,為每個(gè)叉指的多晶硅分配延遲長(zhǎng)線和通孔,完成后如下圖所示,完成后如下圖所示。注意,這里延長(zhǎng)的多晶硅原始的柵嚴(yán)絲合縫地對(duì)其,否則會(huì)造成DRC錯(cuò)誤。

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9、為PMOS管也分配延長(zhǎng)的多晶硅柵和通孔

重復(fù)步驟(6)到步驟(8),為PMOS柵分配延長(zhǎng)的多晶硅和通孔。之后在LCW層選擇一層金屬,按“r”鍵,繪制一個(gè)矩形,將PMOS和NMOS的柵極連接,如下圖所示

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10、將柵極連接到一起

再次在LWS層選擇一層金屬,按“r”鍵,繪制矩形連線,將NMOS和PMOS的漏極進(jìn)行連接

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11、將NMOS的源極和PMOS的源極拉出

同樣使用一層金屬分別將NMOS的源極和PMOS的源極拉出來(lái),準(zhǔn)備與沉淀連接至地和電源,其中NMOS源極拉出的浸塑線如圖所示:

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12、將PMOS管和NMOS管復(fù)制2次

按住ctrl+A鍵,選中繪圖的所有圖形,再按“c”鍵復(fù)制兩次,完成3個(gè)反相器主體版圖的布置,之后再按照”r”鍵,

選擇一層金屬將第一級(jí)反相器輸出和第二級(jí)反相器輸入相連,第二級(jí)反相器輸出和第三級(jí)反相器輸入相連。

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13、襯底與電源(地)的連接

首先進(jìn)行NMOS襯底與地的連接,按“o”鍵,彈出“create Contact”對(duì)話框,在“Contact type”欄中選擇“MI_SP”(表示選擇P襯底到一層金屬的通孔),在“Rows”欄中輸入2,在”Columns“欄中輸入340(表示縱向通孔數(shù)為2,橫向通孔數(shù)目為340,橫向長(zhǎng)度以覆蓋全部NMOS為準(zhǔn))。單擊“hide”,移動(dòng)光標(biāo)將P襯底與NMOS源極相連。

在NMOS兩側(cè)也添加P襯底作為隔離環(huán)。重復(fù)上述操作

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14、將PMOS管的P襯底包括在N阱中

PMOS應(yīng)該放置在N阱中,在LSW中選擇“NW”層,再按“r”鍵,繪制矩形將N襯底和P襯底均包括在N阱中,如同所示:

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15、在反相器鏈路的外圍添加電源環(huán)和地環(huán)

最后還需要在反相器鏈路的外圍添加電源環(huán)和地環(huán),這樣就容易與I/O單元進(jìn)行相連,具體連接將在后面介紹,這里先進(jìn)行電源環(huán)和地環(huán)設(shè)計(jì)。在LSW窗口中選擇一層金屬,按“r”鍵,繪制矩形(矩形寬度以電流密度為準(zhǔn),這里設(shè)置為5u寬帶)。之后將N襯底和P襯底分別與電源和地相連。

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16、連線后對(duì)線路進(jìn)行標(biāo)志

對(duì)電路版圖完成連線后,需要對(duì)電路的I/O進(jìn)行標(biāo)注。光標(biāo)在LSW窗口層中,單擊MI_TST/dG,然后在版圖設(shè)計(jì)區(qū)域單擊圖標(biāo)圖片或者按快捷鍵“l(fā)”,如圖所示。在相應(yīng)的版圖層上單擊即可。

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17、繼續(xù)對(duì)其他線路進(jìn)行標(biāo)志

繼續(xù)完成“gnd”“A”和”Z”的標(biāo)志,全部標(biāo)志完成后,按快捷鍵“F2”保存版圖。

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