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集成电路版图设计报告

集成电路版图设计报告
集成电路版图设计报告

集成电路版图设计实验报告

班级:微电子1302班

学号:1306090226

姓名:李根

日期:2016年1月10日

一:实验目的:

熟悉IC设计软件Cadence Layout Editor的使用方法,掌握集成电路原理图设计,原理图仿真以及版图设计的流程方法以及技巧。

二:实验内容

1.Linux常用命令及其经典文本编辑器vi的使用

①:了解Linux操作系统的特点。

②:熟练操作如何登录、退出以及关机。

③:学习Linux常用的软件以及目录命令。

④:熟悉经典编辑器vi的基本常用操作。

2.CMOS反相器的设计和分析

①:进行cmos反相器的原理图设计。

②:进行cmos反相器的原理图仿真。

③:进行cmos反相器的版图设计。

3.CMOS与非门的设计和分析

①:进行cmos与非门的原理图设计。

②:进行cmos与非门的原理图仿真。

③:进行cmos与非门的版图设计

4.CMOS D触发器的设计和分析

①:进行cmosD触发器的原理图设计。

②:进行cmosD触发器的原理图仿真。

③:进行cmosD触发器的版图设计。

5.对以上的学习进行总结

①:总结收获学习到的东西。

②:总结存在的不足之处。

③:展望集成电路版图设计的未来。

三:实验步骤(CMOS反相器)

1.CMOS反相器原理图设计

内容:首先建立自己的Library,建立一个原理图的cell,其次进行原理图通过调用库里面的器件来绘制原理图,然后进行检错及修正,具体操作如下:在Terminal视窗下键入icfb,打开CIW;

Tool→Library Manager;

File→New→Library;

在name栏填上Library名称;

选择Compile a new techfile;

键入~/0.6um.tf;

File→New→Cell view,在cell name键入inv,tool选择schematic,单击OK;

点击Schematic视窗上的指令集Add→Instance,出现Add Instance视窗;

通过Browse analogLib库将要用到的元件添加进来;

快捷键‘W’进行元器件之间的连接;

快捷键‘P’根据input和output进行引脚的添加并连接;

点击各个元器件快捷键‘q’对相关的信息进行标注,如model name,width,length;

Design→Check and Save,若有错误则原理图上相应部分会闪动,选择Check →Find Marker查看错误的原因;

Design→Create cellview→From cellview产生反相器;

点击【@artName】快捷键‘q’出现属性窗口,根据特性改成相应名字;

用add/shape来修饰symbol进行外观的修饰;

查错并保存。

2.CMOS反相器原理图仿真

在schematic view窗口中选择tools→analog environment

点击setup→simulator/Director/Host来选择仿真工具,一般采用默认即可;

点击setup→model path来指定所选的模型;

添加输入端信号;

单击Analysis→Choose选择分析类型以及仿真时间;

添加需要测定的引脚;

生成网表并仿真;

保存仿真文件;

3.CMOS反相器版图设计

首先建立自己的文件夹并导入库文件,运行Cadence

在其中建立自己的工艺库、设计库和版图库,再用自己的库打开画版图的界面。

步骤:PSUB→NWELL→ACTIVE→POLY1→NIMP→PIMP→CONTACT→METAL1

四:实验结果

(见附图)

五.实验心得

设计方法、技巧以及要注意的问题

1、连接电路图时,需要注意节点的处理,不能有两条线同时连到一个节点

上,否则在Check时会提示错误,例如“vdc”的所有“—”极要接地,

就不能把这些连线全部都连接到“gnd”的一个点上,应该把它们全部分

开。

2、同样的,绘制版图时候,对管子的排版要做到心中有数,既不能太分散,

也不能过于紧凑,太分散的话,整个图面看起来就太空旷,太紧凑的话,DRC的时候容易产生太多的白色交叉线,事后调整排版,就又得花费不

必要的时间了。

3、版图绘制的过程中,要尽量避免不同材料之间的交叉重叠,过多的重叠

就太影响美观,当然,避无可避的时候,要灵活的进行排版,注意控制

交叉材料的长度与宽度,总之,我们的版图一定要尽可能漂亮。

总结

掌握cadence的使用,的确花费了我好长的时间,为了这个实验,我仔

仔细细的看了cadence使用手册,但是我发现按照使用手册的操作,有些步骤不能够顺利进行下去,所以我在网上下载了好多关于版图设计的课件、cadence使用介绍,也在实验室学长学姐们的指导下,最终完成了一个很简单的异或门实验。

电路图的连接需要我很仔细很仔细,哪一根线对应哪一个管子,节点之间的处理,不容一点疏忽,同样,版图绘制中,接触孔的设置,相同材料的衔接,接触孔的完全覆盖,阱与高低电平之间的连接,都是注意点。

每个PMOS管的衬底接电源,每个NMOS的衬底接地,否则CHECK 结果中会有Warning。

定义各个端口信号时,要尽可能的把相同端口连接到一起,尽可能少做一些“Pin”,例如这里我做的虽然有8根MOS管,但是输入信号仅仅是两个,我就没必要把每一根管子都定义输入信号,两个“Pin”就足以了,太多的话,就需要给每一根管子都加脉冲电平(vpulse),这样就太混乱了。

每个PMOS管的衬底接电源,每个NMOS的衬底接地,否则CHECK结果中会有Warning。

在学习和使用cedence的过程中,不仅让我们初步体会到了版图设计的基本过程,同时也让我们体会到版图设计的艰辛。验证时出现的一系列的错误摆在面前时,尤其是DRC验证过程中一次次出现的大片errors,我曾经觉得很失望,但是我没有放弃验证,从每一步耐心的检验错误,最终得到成功,那种喜悦的心情更加令人难忘。总而言之,这个过程让我收获了许多。

发展趋势:

在集成电路(IC)发展初期,电路设计经历了从器件的物理版图设计到集成电路单元库的出现,使得集成电路设计从器件级进入逻辑级,这种设计思想使得诸多电路和逻辑设计师能够直接参与集成电路设计,极大地推动了IC产业的发展。尽管IC的速度高、功耗小,但由于PCB板中IC芯片之间的连线延时、PCB 板可靠性以及重量等因素的限制,整机系统的性能受到了极大地限制。目前随着微电子制造技术的发展,21世纪的微电子技术将从目前的4G时代逐步向3T 时代迈进。

正是在需求牵引和技术推动的作用下,出现了将整个系统集成在一个或几个微电子芯片上的集成系统(IS)或系统芯片(SOC)概念。从分立元器件到集成电路,再由集成电路过渡到系统集成。它不仅是技术的革新,同时也是时代的进步。它对微电子技术的推动作用将不亚于自20世纪50年代末快速发展起来的集成电路技术。微电子技术从IC向IS转变不仅是一种概念上的突破,是信息技术发展的必然结果,它必将导致又一次以微电子技术为基础的信息技术革命,21世纪的今天将是IS技术真正快速发展的时代。

鉴于集成电路IS技术的发展,随着技术水平的不断提高版图设计也在不断升级。由一开始的手工绘制、检测到人工平台绘制、检测再到智能平台绘制、DRC/LVS智能检测。而在刚刚结束的版图设计课中,老师告诉我们现在制作版图的公司都有自己的标准单元库,从基本的Cell、MOS单元到反相器、定时器、加法器的基本器件版图都囊括其中,很多简单集成电路版图都不用设计人员亲自动手画,直接从自己的单元库中调用就行,当然各公司标准单元库的规模不一样,规模较大、体系较完善的公司其标准单元库就越丰富,涵盖的标准单元也相对的多一些。再就是电路版图的各项性能检测,也都专门的人员编写程序通过仿真来完成。而这种现状正在不断地改变着,随着越来越普及的智能化,未来的版图设

计可能会逐渐脱离人工操作,强大的标准数据库、完善的智能检测将会完全取代人工参与,到那时版图设计公司人员只需要将相应数据输入电脑,电脑就能够自

动生成相应版图。

附图:

集成电路版图设计师职业标准(试行)

集成电路版图设计师职业标准(试行) 一.、职业概况 1.1 职业名称集成电路版图设计师 1.2 职业定义 通过EDA 设计工具,进行集成电路后端的版图设计和验证,最终产生送交供集成电路制造用的GDSII 数据。 1.3 职业等级本职业共设四个等级,分别是版图设计员(职业资格四级)、助理版图设计师(职业资格三级)、版图设计师(职业资格二级)、高级版图设计师(职业资格一级)。 1.4 职业环境条件室内、常温 1.5 职业能力特征具有良好的电脑使用基础与较强的外语阅读能力;具备一定的半导体微电子基础理论。具有很强的学习能力。 1.6 基本文化程度理工科高等专科学历。 1.7 培训要求 1.7.1 培训期限全日制职业学校教育:根据其培养目标和教学计划确定。晋级培训 期限:版图设计员不少于240 标准学时;助理版图设计师不少于 240 标准学时;版图设计师不少于200 标准学时;高级版图设计师不少于180标准学时。 1.8 鉴定要求 1.8.1 适用对象从事或准备从事集成电路版图设计的人员。 1.8.2 申报条件以上各等级申报条件均参照“关于职业技能鉴定申报条件的暂行规 定” 1.8.3 鉴定方式分为理论知识考试和技能操作考核。技能操作考核采用上机实际操作 方式, 由3- 5 名考评员组成考评小组,根据考生现场操作表现及实际操作输出结果,按统一标准评定得分。两项鉴定均采用100分制,皆达60 分及以上者为合格。 1.8.4 考评人员与考生 理论知识考试:平均15 名考生配一名考评员。技能操作考核:平均5-8 名考生配 1 名考评员。 1.8.5 鉴定时间 理论知识考试:设计员、助理设计师90 分钟,设计师、高级设计师120分钟。 技能操作考核:设计员、助理设计师90 分钟,设计师、高级设计师120分钟。 1.8.6 鉴定场地设备用于理论知识考试的标准教室;用于操作技能考试的场所:具有EDA 设计平台和网络教学系统等设备和软件,不少于20 个考位。

集成电路版图设计报告

北京工业大学集成电路板图设计报告 姓名:张靖维 学号:12023224 2015年 6 月 1日

目录 目录 (1) 1 绪论 (2) 1.1 介绍 (2) 1.1.1 集成电路的发展现状 (2) 1.1.2 集成电路设计流程及数字集成电路设计流程 (2) 1.1.3 CAD发展现状 (3) 2 电路设计 (4) 2.1 运算放大器电路 (4) 2.1.1 工作原理 (4) 2.1.2 电路设计 (4) 2.2 D触发器电路 (12) 2.2.1 反相器 (12) 2.2.2 传输门 (12) 2.2.3 与非门 (13) 2.2.4 D触发器 (14) 3 版图设计 (15) 3.1 运算放大器 (15) 3.1.1 运算放大器版图设计 (15) 3.2 D触发器 (16) 3.2.1 反相器 (16) 3.2.2 传输门 (17) 3.2.3 与非门 (17) 3.2.4 D触发器 (18) 4 总结与体会 (19)

1 绪论 随着晶体管的出现,集成电路随之产生,并极大地降低了电路的尺寸和成本。而由于追求集成度的提高,渐渐设计者不得不利用CAD工具设计集成电路的版图,这样大大提高了工作效率。在此单元中,我将介绍集成电路及CAD发展现状,本次课设所用EDA工具的简介以及集成电路设计流程等相关内容。 1.1介绍 1.1.1集成电路的发展现状 2014年,在国家一系列政策密集出台的环境下,在国内市场强劲需求的推动下,我国集成电路产业整体保持平稳较快增长,开始迎来发展的加速期。随着产业投入加大、技术突破与规模积累,在可以预见的未来,集成电路产业将成为支撑自主可控信息产业的核心力量,成为推动两化深度融合的重要基础。、 1.1.2集成电路设计流程及数字集成电路设计流程 集成电路设计的流程一般先要进行软硬件划分,将设计基本分为两部分:芯片硬件设计和软件协同设计。芯片硬件设计包括:功能设计阶段,设计描述和行为级验证,逻辑综合,门级验证(Gate-Level Netlist Verification),布局和布线。模拟集成电路设计的一般过程:电路设计,依据电路功能完成电路的设计;.前仿真,电路功能的仿真,包括功耗,电流,电压,温度,压摆幅,输入输出特性等参数的仿真;版图设计(Layout),依据所设计的电路画版图;后仿真,对所画的版图进行仿真,并与前仿真比较,若达不到要求需修改或重新设

集成电路版图设计论文

集成电路版图设计 班级12级微电子姓名陈仁浩学号2012221105240013 摘要:介绍了集成电路版图设计的各个环节及设计过程中需注意的问题,然后将IC版图设计与PCB版图设计进行对比,分析两者的差异。最后介绍了集成电路版图设计师这一职业,加深对该行业的认识。 关键词: 集成电路版图设计 引言: 集成电路版图设计是实现集成电路制造所必不可少的设计环节,它不仅关系到集成电路的功能是否正确,而且也会极大程度地影响集成电路的性能、成本与功耗。近年来迅速发展的计算机、通信、嵌入式或便携式设备中集成电路的高性能低功耗运行都离不开集成电路掩模版图的精心设计。一个优秀的掩模版图设计者对于开发超性能的集成电路是极其关键的。 一、集成电路版图设计的过程 集成电路设计的流程:系统设计、逻辑设计、电路设计(包括:布局布线验证)、版图设计版图后仿真(加上寄生负载后检查设计是否能够正常工作)。集成电路版图设计是集成电路从电路拓扑到电路芯片的一个重要的设计过程,它需要设计者具有电路及电子元件的工作原理与工艺制造方面的基础知识,还需要设计者熟练运用绘图软件对电路进行合理的布局规划,设计出最大程度体现高性能、低功耗、低成本、能实际可靠工作的芯片版图。集成电路版图设计包括数字电路、模拟电路、标准单元、高频电路、双极型和射频集成电路等的版图设计。具体的过程为: 1、画版图之前,应与IC 工程师建立良好沟通在画版图之前,应该向电路设计者了解PAD 摆放的顺序及位置,了解版图的最终面积是多少。在电路当中,哪些功能块之间要放在比较近的位置。哪些器件需要良好的匹配。了解该芯片的电源线和地线一共有几组,每组之间各自是如何分布在版图上的? IC 工程师要求的工作进度与自己预估的进度有哪些出入? 2、全局设计:这个布局图应该和功能框图或电路图大体一致,然后根据模块的面积大小进行调整。布局设计的另一个重要的任务是焊盘的布局。焊盘的安排要便于内部信号的连接,要尽量节省芯片面积以减少制作成本。焊盘的布局还应该便于测试,特别是晶上测试。 3、分层设计:按照电路功能划分整个电路,对每个功能块进行再划分,每一个模块对应一个单元。从最小模块开始到完成整个电路的版图设计,设计者需要建立多个单元。这一步就是自上向下的设计。 4、版图的检查: (1)Design Rules Checker 运行DRC,DRC 有识别能力,能够进行复杂的识别工作,在生成最终送交的图形之前进行检查。程序就按照规则检查文件运行,发现错误时,会在错误的地方做出标记,并且做出解释。

集成电路版图设计笔试面试大全

集成电路版图设计笔试面试大全 1. calibre语句 2. 对电路是否了解。似乎这个非常关心。 3. 使用的工具。 , 熟练应用UNIX操作系统和L_edit,Calibre, Cadence, Virtuoso, Dracula 拽可乐(DIVA),等软件进行IC版图 绘制和DRC,LVS,ERC等后端验证 4. 做过哪些模块 其中主要负责的有Amplifier,Comparator,CPM,Bandgap,Accurate reference,Oscillator,Integrated Power MOS,LDO blocks 和Pad,ESD cells以及top的整体布局连接 5. 是否用过双阱工艺。 工艺流程见版图资料 在高阻衬底上同时形成较高的杂质浓度的P阱和N阱,NMOS、PMOS分别做在这两个阱中,这样可以独立调节两种沟道MOS管的参数,使CMOS电路达到最优特性,且两种器件间距离也因采用独立的阱而减小,以适合于高密度集成,但是工艺较复杂。 制作MOS管时,若采用离子注入,需要淀积Si3N4,SiO2不能阻挡离子注入,进行调沟或调节开启电压时,都可以用SiO2层进行注入。 双阱CMOS采用原始材料是在P+衬底(低电阻率)上外延一层轻掺杂的外延层P-(高电阻率)防止latch-up效应(因为低电阻率的衬底可以收集衬底电流)。 N阱、P阱之间无space。

6. 你认为如何能做好一个版图,或者做一个好版图需要注意些什么需要很仔细的回答~答:一,对于任何成功的模拟版图设计来说,都必须仔细地注意版图设计的floorplan,一般floorplan 由设计和应用工程师给出,但也应该考虑到版图工程师的布线问题,加以讨论调整。总体原则是 模拟电路应该以模拟信号对噪声的敏感度来分类。例如,低电平信号节点或高阻抗节点,它们与输入信号典型相关,因此认为它们对噪声的敏感度很高。这些敏感信号应被紧密地屏蔽保护起来,尤其是与数字输出缓冲器隔离。高摆幅的模拟电路,例如比较器和输出缓冲放大器应放置在敏感模拟电路和数字电路之间。数字电路应以速度和功能来分类。显而易见,因为数字输出缓冲器通常在高速时驱动电容负载,所以应使它离敏感模拟信号最远。其次,速度较低的逻辑电路位于敏感模拟电路和缓冲输出之间。注意到敏感模拟电路是尽可能远离数字缓冲输出,并且最不敏感的模拟电路与噪声最小的数字电路邻近。 芯片布局时具体需考虑的问题,如在进行系统整体版图布局时,要充分考虑模块之间的走线,避免时钟信号线对单元以及内部信号的干扰。模块间摆放时要配合压焊点的分布,另外对时钟布线要充分考虑时延,不同的时钟信号布线应尽量一致,以保证时钟之间的同步性问题。而信号的走线要完全对称以克服外界干扰。 二(电源线和地线的布局问题

集成电路版图设计调查报告

关于IC集成电路版图设计的调查报告 IC版图设计是指将前端设计产生的门级网表通过EDA设计工具进行布局布线和进行物理验证并最终产生供制造用的GDSII数据的过程,简单来说,是将所设计的电路转化为图形描述格式,即设计工艺中所需要的各种掩模板,而掩模板上的几何图形包括如下几层:n阱、有源区、多晶硅、n+和p+注入、接触孔以及金属层。 一. 版图设计流程 集成电路从60年代开始,经历了小规模集成,中规模集成,大规模集成,到目前的超大规模集成。单个芯片上已经可以制作含几百万个晶体管的一个完整的数字系统或数模混合的电子系统。在整个设计过程中,版图(layout)设计或者称作物理设计(physical design)是其中重要的一环。他是把每个原件的电路表示转换成集合表示,同时,元件间连接的线网也被转换成几何连线图形。概括说来,对于复杂的版图设计,一般分成若干个子步骤进行: 1.模块划分。为了将处理问题的规模缩小,通常把整个电路划分成若干个模块。版图规划和布局是为了每个模块和整个芯片选择一个好的布图方案。 2.布局布线。布局图应该和功能框图或者电路图大体一致,然后根据各个模块的面积大小进行调整,接着完成模块间的互连,并进一步优化布线结果。 3.版图压缩。压缩是布线完成后的优化处理过程,试图进一步减小芯片的占用面积。 4.版图检查。版图检查主要包括三个部分:1. Design Rules Checker(DR C)。DRC有识别能力,能够进行复杂的识别工作,在生成最终送交的图形之前进行检查,程序就会按照规则检查文件运行,发现错误时,会在错误的地方做出标记与解释。2. Electrical Rules Checker(ERC),它是用来检查线路短路,线路开路以及floating结点。ERC检查短路错误后,会将错误提示局限在最短的连接通路上。3. Layout Versus Schematic(LVS),LVS比较IC版图和原理图,报告版图连接和原理图的不一致,并进行修改直到版图与电路图完全一致为止。 5.版图修改。此时的工作主要包括检查Label是否正确,label所选的lay er是否正确;Power & Ground连接是否有问题,得到的files是否确实可靠,检查netlist中器件类型的命名是否规范等。

集成电路版图设计(反向提取与正向设计)

集成电路设计综合实验报告 班级:微电子学1201班 姓名: 学号: 日期:2016年元月13日

一.实验目的 1、培养从版图提取电路的能力 2、学习版图设计的方法和技巧 3、复习和巩固基本的数字单元电路设计 4、学习并掌握集成电路设计流程 二.实验内容 1. 反向提取给定电路模块(如下图所示),要求画出电路原理图,分析出其所完成的逻 辑功能,并进行仿真验证;再画出该电路的版图,完成DRC验证。 2. 设计一个CMOS结构的二选一选择器。 (1)根据二选一选择器功能,分析其逻辑关系。 (2)根据其逻辑关系,构建CMOS结构的电路图。 (3)利用EDA工具画出其相应版图。 (4)利用几何设计规则文件进行在线DRC验证并修改版图。 三.实验原理 1. 反向提取给定电路模块 方法一:直接将版图整体提取(如下图)。其缺点:过程繁杂,所提取的电路不够直观,

不易很快分析出其电路原理及实现功能。 直接提取的整体电路结构图 方法二:将版图作模块化提取,所提取的各个模块再生成symbol,最后将symbol按版图连接方式组合成完整电路结构(如下图)。其优点:使电路结构更简洁 直观、结构严谨、层次清晰,更易于分析其原理及所实现的功能。 CMOS反相器模块CMOS反相器的symbol CMOS传输门模块 CMOS传输门的symbol

CMOS三态门模块 CMOS三态门的symbol CMOS与非门模块 CMOS与非门的symbol 各模块symbol按版图连接方式组合而成的整体电路 经分析可知,其为一个带使能端的D锁存器,逻辑功能如下: ①当A=1,CP=0时,Q=D,Q—=; ②当A=1,CP=1时,Q、Q—保持;

集成电路基础工艺和版图设计测试试卷

集成电路基础工艺和版图设计测试试卷 (考试时间:60分钟,总分100分) 第一部分、填空题(共30分。每空2分) 1、NMOS是利用电子来传输电信号的金属半导体;PMOS是利用空穴来传输电信号的金属半导体。 2、集成电路即“IC”,俗称芯片,按功能不同可分为数字集成电路和模拟集成电路,按导电类型不同可分为 双极型集成电路和单极型集成电路,前者频率特性好,但功耗较大,而且制作工艺复杂,不利于大规模集成;后者工作速度低,但是输入阻抗高、功耗小、制作工艺简单、易于大规模集成。 3、金属(metal)—氧化物(oxid)—半导体(semiconductor)场效应晶体管即MOS管,是一个四端有源器件,其四端分别是栅 极、源极、漏极、背栅。 4、集成电路设计分为全定制设计方法和半定制设计方法,其中全定制设计方法又分为基于门阵列和标准单元 的设计方法,芯片利用率最低的是基于门阵列的设计方法。 第二部分、不定项选择题(共45分。每题3分,多选,错选不得分,少选得1分) 1、在CMOS集成电路中,以下属于常用电容类型的有(ABCD) A、MOS电容 B、双层多晶硅电容 C、金属多晶硅电容 D、金属—金属电容 2、在CMOS集成电路中,以下属于常用电阻类型的有(ABCD) A、源漏扩散电阻 B、阱扩散电阻 C、沟道电阻 D、多晶硅电阻 3、以下属于无源器件的是(CD ) A、MOS晶体管 B、BJT晶体管 C、POL Y电阻 D、MIM电容 4、与芯片成本相关的是(ABC) A、晶圆上功能完好的芯片数 B、晶圆成本 C、芯片的成品率 D、以上都不是 5、通孔的作用是(AB ) A、连接相邻的不同金属层 B、使跳线成为可能 C、连接第一层金属和有源区 D、连接第一层金属和衬底 6、IC版图的可靠性设计主要体现在(ABC)等方面,避免器件出现毁灭性失效而影响良率。 A、天线效应 B、闩锁(Latch up) C、ESD(静电泄放)保护 D、工艺角(process corner)分析 7、减小晶体管尺寸可以有效提高数字集成电路的性能,其原因是(AB) A、寄生电容减小,增加开关速度 B、门延时和功耗乘积减小 C、高阶物理效应减少 D、门翻转电流减小 8、一般在版图设计中可能要对电源线等非常宽的金属线进行宽金属开槽,主要是抑制热效应对芯片的损害。下面哪些做法符合宽金属开槽的基本规则?(ABCD) A、开槽的拐角处呈45度角,减轻大电流密度导致的压力 B、把很宽的金属线分成几个宽度小于规则最小宽度的金属线 C、开槽的放置应该总是与电流的方向一致 D、在拐角、T型结构和电源PAD区域开槽之前要分析电流流向 9、以下版图的图层中与工艺制造中出现的外延层可能直接相接触的是(AB)。 A、AA(active area) B、NW(N-Well) C、POLY D、METAL1

集成电路版图设计报告

集成电路版图设计实验报告 班级:微电子1302班 学号:1306090226 姓名:李根 日期:2016年1月10日

一:实验目的: 熟悉IC设计软件Cadence Layout Editor的使用方法,掌握集成电路原理图设计,原理图仿真以及版图设计的流程方法以及技巧。 二:实验内容 1.Linux常用命令及其经典文本编辑器vi的使用 ①:了解Linux操作系统的特点。 ②:熟练操作如何登录、退出以及关机。 ③:学习Linux常用的软件以及目录命令。 ④:熟悉经典编辑器vi的基本常用操作。 2.CMOS反相器的设计和分析 ①:进行cmos反相器的原理图设计。 ②:进行cmos反相器的原理图仿真。 ③:进行cmos反相器的版图设计。 3.CMOS与非门的设计和分析 ①:进行cmos与非门的原理图设计。 ②:进行cmos与非门的原理图仿真。 ③:进行cmos与非门的版图设计 4.CMOS D触发器的设计和分析 ①:进行cmosD触发器的原理图设计。 ②:进行cmosD触发器的原理图仿真。 ③:进行cmosD触发器的版图设计。 5.对以上的学习进行总结 ①:总结收获学习到的东西。 ②:总结存在的不足之处。 ③:展望集成电路版图设计的未来。 三:实验步骤(CMOS反相器) 1.CMOS反相器原理图设计 内容:首先建立自己的Library,建立一个原理图的cell,其次进行原理图通过调用库里面的器件来绘制原理图,然后进行检错及修正,具体操作如下:在Terminal视窗下键入icfb,打开CIW; Tool→Library Manager; File→New→Library; 在name栏填上Library名称; 选择Compile a new techfile; 键入~/0.6um.tf; File→New→Cell view,在cell name键入inv,tool选择schematic,单击OK; 点击Schematic视窗上的指令集Add→Instance,出现Add Instance视窗; 通过Browse analogLib库将要用到的元件添加进来;

集成电路版图设计报告

集成电路CAD 课程设计报告 一.设计目的: 1.通过本次实验,熟悉软件的特点并掌握使用软件的流程和设计方法; 2.了解集成电路工艺的制作流程、简单集成器件的工艺步骤、集成器件区域的层 次关系,与此同时进一步了解集成电路版图设计的λ准则以及各个图层的含义和设计规则; 3.掌握数字电路的基本单元CMOS 的版图,并利用CMOS 的版图设计简单的门电路, 然后对其进行基本的DRC 检查; 4. 掌握C)B (A F +?=的掩模板设计与绘制。 二.设计原理: 1、版图设计的目标: 版图 (layout ) 是集成电路从设计走向制造的桥梁,它包含了集成电路尺寸、 各层拓扑定义等器件相关的物理信息数据。版图设计是创建工程制图(网表)的精确的物理描述过程,即定义各工艺层图形的形状、尺寸以及不同工艺层的相对位置的过程。其设计目标有以下三方面: ① 满足电路功能、性能指标、质量要求; ② 尽可能节省面积,以提高集成度,降低成本; ③ 尽可能缩短连线,以减少复杂度,缩短延时,改善可能性。 2、版图设计的内容: ①布局:安排各个晶体管、基本单元、复杂单元在芯片上的位置。 ②布线:设计走线,实现管间、门间、单元间的互连。

③尺寸确定:确定晶体管尺寸(W、L)、互连尺寸(连线宽度)以及晶体管与互连之间的相对尺寸等。 ④版图编辑(Layout Editor ):规定各个工艺层上图形的形状、尺寸和位置。 ⑤布局布线(Place and route ):给出版图的整体规划和各图形间的连接。 ⑥版图检查(Layout Check ):设计规则检验(DRC,Design Rule Check)、电气规则检查(ERC,Electrical Rule Check)、版图与电路图一致性检验(LVS,Layout Versus Schematic )。 三.设计规则(Design Rul e ): 设计规则是设计人员与工艺人员之间的接口与“协议”,版图设计必须无条件的服从的准则,可以极大地避免由于短路、断路造成的电路失效和容差以及寄生效应引起的性能劣化。设计规则主要包括几何规则、电学规则以及走线规则。其中几何设计规则通常有两类: ①微米准则:用微米表示版图规则中诸如最小特征尺寸和最小允许间隔的绝对尺寸。 ②λ准则:用单一参数λ表示版图规则,所有的几何尺寸都与λ成线性比例。 设计规则分类如下: 1.拓扑设计规则(绝对值):最小宽度、最小间距、最短露头、离周边最短距离。 2.λ设计规则(相对值):最小宽度w=mλ、最小间距s=nλ、最短露头t=lλ、离周边最短距离d=hλ(λ由IC制造厂提供,与具体的工艺类型有关,m、n、l、h为比例因子,与图形类形有关)。 ①宽度规则(width rule):宽度指封闭几何图形的内边之间的距离。 ②间距规则(Separation rule):间距指各几何图形外边界之间的距离。

集成电路版图设计

《集成电路版图设计》 学院:_____________ 专业班级:_____________ 学号:_____________ 学生姓名:_____________ 指导教师:_____________

摘要 什么是集成电路?把组成电路的元件、器件以及相互间的连线放在单个芯片上,整个电路就在这个芯片上,把这个芯片放到管壳中进行封装,电路与外部的连接靠引脚完成。 什么是集成电路设计?根据电路功能和性能的要求,在正确选择系统配置、电路形式、器件结构、工艺方案和设计规则的情况下,尽量减小芯片面积,降低设计成本,缩短设计周期,以保证全局优化,设计出满足要求的集成电路。 《集成电路版图设计》基于Cadence软件的集成电路版图设计原理、编辑和验证的方法。本次实验是基于Cadence版图设计软件平台,采用L50C7工艺库,设计一个运算放大器,并且,为了防止电路中各元件间产生闩锁效应,在实际生产流片中每个元件都应该添加保护环,以防止各元件间电流之间产生各种影响。并且增加电路的稳定性和可靠性。 电路的验证采用的是Calibre验证工具,对电路版图进行了DRC验证和LVS验证。 关键词:Calibre,运算放大器

目录 一、电路设计流程 (1) 二、版图的制作流程 (2) 三、二级运算放大器的原理图 (3) 四、器件尺寸的计算 (4) 五、二级运算放大器原理图 (5) 六、二级运算放大器版图 (9) 心得体会 (11) 参考文献 (12)

一、电路设计流程

二、版图的制作流程 由于设计目标已经电路的构造课本已经讲述的十分详细。 所以我讲接着阐述版图的制作过程。首先将电路图转为相应的版图, 意思就是把相对 应的器件进行布局布线。因制造工艺精度有限,所以版图必须满足一定的规则要求。 按照设计规则布局布线后,接着就要对它进行检查。由于版图是人工布局布线,因此 或多或少的存在一些错误。这时就需要软件来进行“设计规则检查”(DRC )。软件所依 据的是DRC 文件,它与画版图时使用的规则是一致的,只不过规则文件是给版图设计 者参考使用的,而DRC 文件是由软件编写的。 当版图没有了DRC 错误,完全符合设计规则之后,再依靠LVS 文件,将其与电路原理 图进行比较。若有不同之处,LVS 将进行报错,经过修改之后还要重复DRC 、LVS 过程。 若两者相同,说版图与原理图一致。到这一步就完成了版图的制作了。完成版图之后, 还可以利用工具提取版图中的寄生参数,对包含这些寄生参数的电路再次进行仿真, 从而更准确确定电路的性能。 最后把图形格式的版图文件转换为通用二进制文件(GDS 文件),提交给生产厂制造。

集成电路设计综合实验报告

集 成 电 路 设 计 实 验 报 告 电控学院 微电0902班 0906090216 张鹏

目录 1 综合实验的任务与目的 (2) 2 综合实验的内容和要求 (2) 3设计方案对比和论证确定 (4) 4设计实现过程 (5) 5验证结果说明和结论 (7) 6总结版图设计技巧 (9) 7 参考文献 (10)

MOS集成运算放大器的版图设计 1 综合实验的任务与目的 集成电路设计综合实验是微电子学专业学科的实践性教学课程,其任务是向学生介绍集成电路软件设计的基本知识,基本的设计方法,学会使用专用软件进行集成电路设计,学习集成电路版图的设计及物理验证的一般方法技巧。本次集成电路设计综合实验要求学生完成对CMOS 集成运算放大器电路的版图设计及其物理验证。 2 综合实验的内容和要求 2.1 实验的内容 本次集成电路设计综合实验的内容为:CMOS 集成运算放大器的版图设计以及采用DIVA工具进行物理验证。版图设计的过程是:先进行电路分析,计算出各端点的电压及各管的电流,从而求出各管的W/L比,进而依据设计规则设计各管图形,进行布局、布线以及物理验证,最后完成整个版图设计。 2.1.1 目标电路及其性能要求 目标电路原理图如图1所示,为两级CMOS集成运算放大器,其中M1~M4构成有源负载的差分输入级;M5提供该级的工作电流;M8,M9构成共源放大电路,作为输出级;M7为源跟随器,作为增益为1的缓冲器,以克服补偿电容的前馈效应,并消除零点;M6提供M7的工作电流;M10,M11组成运放的偏置电路。

图1 CMOS 集成运算放大器原理图 电路的性能要求:输出电压摆幅大于V 3±;最大转换速率为s V μ/30;补偿电容Cc 为10pF 。 2.1.2 工艺选择 本设计选择0.6um double metal double poly mixed signal technology 。 工艺信息描述: 工艺名称:6S06DPDM-CT 工艺尺寸:0.6um 多晶硅层数:2 铝的层数:2 电压类型: 3~5V 工艺参数: )/(4002s V cm N ?=μ,)(2002s V cm P ?=μ,01.0=λ,28/103.2cm F C ox -?=,V V TP 1-=,V V TN 1=。 假定V V GS 5.2=时,晶体管进入饱和工作状态。 2.1.3 版图设计的一般方法和技巧 实际电路和原理图毕竟有所差别,各种非理想因素会影响电路的性能,使之偏离设计目标。因此,我们先要了解实际电路中各种非理想因素存在的原因,以及它对电路造成的影响。然后,同时从仿真和版图两个方面入手来解决这个问题。一方面,在电路设计中

集成电路版图设计报告

重庆大学本科学生专业版图课程设计任务书

说明:1、学院、专业、年级均填全称,如:光电工程学院、测控技术、2003。 2、本表除签名外均可采用计算机打印。本表不够,可另附页,但应在页脚添加页码。

摘要 近些年来,集成电路技术发展迅猛,促使半导体技术不断地发展,半导体技术正在进入将整个系统整合在单一晶片上的时代。故对VLSI的版图设计的要求也越来越高。Tanner软件可提供完整的集成电路设计环境,帮助初学者进入VLSI设计领域。本设计采用Tanner Tools Pro 工具,对DC-DC升压变换器芯片的过压保护电路进行版图设计与仿真,在报告中给出版图与仿真结果。 关键词:集成电路半导体 Tanner Abstract In recent years, the integrated circuit technology develops rapidly, which promote the semiconductor technology develop. Semiconductor technology are entering a new era that the whole system integrated in a single chip. Therefore, the requirement of VLSI layout design is higher. Tanner software can provide a complete integrated circuit design environment, which helps beginners step into the VLSI design field. This design uses Tanner Tools Pro design and simulate the over-voltage circuit of DC-DC boost converter chip. The layout and simulation results will be given in the report. Key word:integrated circuit semiconductor Tanner

集成电路版图设计报讲解

集成电路版图设计实验报告 班级:微电1302班 学号:1306090203 姓名:李粒 完成日期:2015年1月7日

一、实验目的 使用EDA工具cadence schematic editor,并进行电路设计与分析,为将来进行课程设计、毕业设计做准备,也为以后从事集成电路设计行业打下基础。 二、实验内容 学习使用EDA工具cadence schematic editor,并进行CMOS反相器、与非门电路的设计与分析,切对反相器和与非门进行版图设计并进行DRC验证。 三、实验步骤 (一)、cadence schematic editor的使用 1、在terminal窗口→cd work//work指自己工作的目录 →icfb& 2、出现CIW窗口,点击在CIW视窗上面的工具列Tools→Library Manager 3、建立新的Library ①点击LM视窗上面的工具列File→New→Library ②产生New Library窗口(在name栏填上Library名称,点击OK) ③建立以0.6um.tf为technology file的new library“hwl” 4、建立Cell view 点击LW视窗的File→New→Cell view,按Ok之后,即可建立schematic View点击schematic视窗上面的指令集Add→Instance,出现Add Instance窗,再点击Add Instance视窗Browser,选择analoglib中常 用元件 ①选完所选元件后,利用narrow wire将线路连接起来。 ②加pin.给pin name且要指示input output inout,若有做layout层的话, 要表示相同。 ③点击nmos→q,标明model name,width,length同理for pmos. ④最后Design→check and save .若有error则schematic View有闪动。此 时可用check→find maker 来看error的原因。 (二)、由schematic产生symbol(以反相器为例) 1、打开schematic View 2、点击schematic视窗上面指令集的Design→create cellview→from cellview。(填上库名、单元名、以及PIN名) 3、点击@https://www.wendangku.net/doc/482346584.html,,按q 键出现属性窗口,把@https://www.wendangku.net/doc/482346584.html,根据电路的特性 改成相应的名字

集成电路版图设计

北京工业大学 集成电路版图设计 设计报告 姓名:于书伟 学号:15027321 2018年5 月

目录 目录 (1) 1绪论 (2) 1.1集成电路的发展现状 (2) 1.2集成电路设计流程及数字集成电路设计流程 (3) 1.2.1CAD发展现状 (3) 2电路设计 (5) 2.1运算放大器电路 (5) 2.1.1工作原理 (5) 2.1.2电路设计 (5) 2.2D触发器电路 (12) 2.2.1反相器 (12) 2.2.2传输门 (13) 2.2.3或非门 (13) 2.2.4D触发器 (14) 3版图设计 (15) 3.1运算放大器 (15) 3.1.1运算放大器版图设计 (15) 3.2D触发器 (18) 3.2.1反相器 (18) 3.2.2传输门 (20) 3.2.3或非门 (21) 3.2.4D触发器 (23) 4总结与体会 (27) 参考文献 (28)

1 绪论 1.1 集成电路的发展现状 在全球半导体市场快速增长的带动下,我国半导体产业快速发展。到2018 年,我国半导体产业销售额将超过8000 亿元。近年来,我国半导体市场需求持续攀升,占全球市场需求的比例已由2003 年的18.5%提升到2014 年的56.6%,成为全球最大的半导体市场。 2009-2018 年我国半导体产业销售情况变化图 与旺盛的市场需求形成鲜明对比,我国集成电路产业整体竞争力不强,在各类集成电路产品中,中国仅移动通信领域的海思、展讯能够比肩高通、联发科的国际水准。本土集成电路供需存在很大的缺口。 2010-2019 我国集成电路供需情况对比

1.2 集成电路设计流程及数字集成电路设计流程 集成电路设计的流程一般先要进行软硬件划分,将设计基本分为两部分:芯片硬件设计和软件协同设计。芯片硬件设计包括:功能设计阶段,设计描述和行为级验证,逻辑综合,门级验证(Gate-Level Netlist Verification),布局和布线。模拟集成电路设计的一般过程:电路设计,依据电路功能完成电路的设计;.前仿真,电路功能的仿真,包括功耗,电流,电压,温度,压摆幅,输入输出特性等参数的仿真;版图设计(Layout),依据所设计的电路画版图;后仿真,对所画的版图进行仿真,并与前仿真比较,若达不到要求需修改或重新设计版图;后续处理,将版图文件生成GDSII文件交予Foundry流片。 数字集成电路设计流程 1.设计输入电路图或硬件描述语言 2.逻辑综合处理硬件描述语言,产生电路网表 3.系统划分将电路分成大小合适的块 4.功能仿真 5.布图规划芯片上安排各宏模块的位置 6.布局安排宏模块中标准单元的位置 7.布线宏模块与单元之间的连接 8.寄生参数提取提取连线的电阻、电容 9.版图后仿真 1.2.1CAD发展现状 CAD/CAM技术20世纪50年代起源于美国,经过近50年的发展,其技术和水平已经到达了相当成熟的阶段。日本、法国、德国也相继在机械制造、航空航天、汽车工业、建筑化工等行业中广泛使用CAD/CAM技术。CAD/CAM技术在发达国家已经成为国民经济的重要支柱。 我国CAD/CAM技术的应用起步于20世纪60年代末,经过40多年的研究、开发与推广应用,CAD/CAM技术已经广泛应用于国内各行各业。综合来看,CAD/CAM技术的在国内的应用主要有以下几个特点: (1)起步晚、市场份额小我国 CAD/CAM技术应用从20世纪80年代开始,“七五”期间国家支持对24个重点机械产品进行了 CAD/CAM的开发研制工作,为我国 CAD/CAM技术的发展奠定了一定的基础。国家科委颁布实施的863计划也大大促进了 CAD/CAM技术的研究和发展。“九五”期间国家科委又颁发了《1995~2000年我国 CAD/CAM应用工程发展纲要》,将推广和应用 CAD/CAM技术作为改造传统企业的重要战略措施。有些小企业由于经济实力不足、技术人才缺乏,CAD/CAM技术还不能够完全应用到生产实践中。国内研发的CAD/CAM软件在包装和功能上与发达国家还存在差距,市场份额小。 (2)应用范围窄、层次浅CAD/CAM技术在企业中的应用在CAD方面主要包括二维绘图、三维造型、装配造型、有限元分析和优化设计等。其中CAD二维绘图

集成电路版图设计方法及发展趋势

摘要: 随着微电子工艺特征尺寸的不断缩小,集成电路技术的发展呈现部分新的特征。顺应时代技术潮流,我们将带领大家一起深入了解一下集成电路发展技术及发展趋势。集成电路的应用范围广泛,门类繁多。其分类方法也多种多样,大体上可以按照结构、规模和功能三方面来进行分类。 目前集成电路设计有几种主要设计方法,包括全定制设计方法、定制设计方法、半定制设计方法和可编程逻辑电路设计方法。然后,让我们一起总结一下版图设计中的技巧,诸如:合并公共区域、减线法等。最后我们将回顾一下集成电路的发展历程及趋势,有针对性地设想一下版图设计技术的未来动态,为将来的就业做好准备。 关键词:集成电路设计、版图设计、定制版图设计、SC设计方法、BLL设计方法、GA设计方法、IS技术等 一、引言 纵观人类文明发展历程,科学技术手段解放人类生产力,人类创造科技,科技反过来推进人类文明发展的进程。18世纪末至19世纪初,以伽利略自由落体定律、开普勒行星运动三大定律和牛顿力学为理论基础,以“瓦特发明蒸汽机”为标志的第一次产业革命,产生了近代纺织业和机械制造业,是人类进入利用机器延伸和发展人类体力劳动的时代。19世纪末至20世纪初,以1820年奥斯特、法拉第的电磁理论和麦克斯韦发现的电磁波理论为基础,以实用的发电机应用于工业为标志的第二次技术革命。当前,我们正在经历着以电子信息

技术为代表的新的技术革命。 有人认为,从20世纪中期,人类进入了继石器时代、青铜器时代、铁器时代之后的硅器时代。随着新世纪的到来微电子技术已经成为了整个信息时代的标志和基础。顺应时代潮流,版图设计基于集成设计诸多方法中的一种,具有它独特的存在价值和优势。结合自身实际情况,版图设计是我们电子信息科学与技术专业的基础课,且是我们将来从事就业的主要方向。不管是个人兴趣还是以后就业需求,完成版图设计这一课题的论文设计,将有助于自身加深对该领域的了解与认识,一边印证自己上课所学的内容,一边不断地扩充新的领域和知识,更重要的是通过这次论文设计将有助于自己加深对该专业课程的总结和提炼,并在所学内容的基础上不断凝练和升华,提供了很好的“学有所用,学以致用”实践平台。 二、集成电路分类、设计途径和设计特点 集成电路的应用范围广泛,门类繁多。其分类方法也多种多样。集成电路按结构可分为单片集成电路和混合集成电路两大类,单片集成电路包括:双极型、MOS型(NMOS、PMOS)、BI MOS型(BIMOS、BICMOS)混合集成电路则包括:薄膜混合集成电路和厚膜混合集成电路两种;根据集成电路规模的大小,通常将集成电路分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路、特大规模集成电路和巨大规模集成电路,集成电路规模的划分主要是根据集成电路中的器件数目,即集成电路规模由集成度确定。根据集成电路的功能可以将其划分为数字集成电路、模拟集成电路和数模混合集成电路三

集成电路版图设计小论文

集成电路版图设计 班级姓名学号 摘要:介绍了集成电路版图设计的各个环节及设计过程中需注意的问题,然后将IC版图设计与PCB版图设计进行对比,分析两者的差异。最后介绍了集成电路版图设计师这一职业,加深对该行业的认识。 关键词: 集成电路版图设计 PCB版图设计版图设计师 Abstract Introduces the integrated circuit layout design each link and the problems needing attention in the design process, and then the IC layout design and PCB layout design are compared, analyzed the differences. Finally introduced the IC Layout Designer this occupation, deepen the understanding of the industry. Keywords: integrated circuit layout design PCB layout design the IC Layout Designer 引言: 集成电路版图设计是实现集成电路制造所必不可少的设计环节,它不仅关系到集成电路的功能是否正确,而且也会极大程度地影响集成电路的性能、成本与功耗。近年来迅速发展的计算机、通信、嵌入式或便携式设备中集成电路的高性能低功耗运行都离不开集成电路掩模版图的精心设计。一个优秀的掩模版图设计者对于开发超性能的集成电路是极其关键的。 一、集成电路版图设计的过程 集成电路设计的流程:系统设计、逻辑设计、电路设计(包括:布局布线验证)、版图设计版图后仿真(加上寄生负载后检查设计是否能够正常工作)。集成电路版图设计是集成电路从电路拓扑到电路芯片的一个重要的设计过程,它需要设计者具有电路及电子元件的工作原理与工艺制造方面的基础知识,还需要设计者熟练运用绘图软件对电路进行合理的布局规划,设计出最大程度体现高性能、低功耗、低成本、能实际可靠工作的芯片版图。集成电路版图设计包括数字电路、模拟电路、标准单元、高频电路、双极型和射频集成电路等的版图设计。具体的过程为: 1、画版图之前,应与IC 工程师建立良好沟通在画版图之前,应该向电路设计者了解PAD 摆放的顺序及位置,了解版图的最终面积是多少。在电路当中,哪些功能块之间要放在比较近的位置。哪些器件需要良好的匹配。了解该芯片的电源线和地线一共有几组,每组之间各自是如何分布在版图上的? IC 工程师要求的工作进度与自己预估的进度有哪些出入?

福州大学集成电路版图设计实验报告

福州大学物信学院《集成电路版图设计》 实验报告 姓名:席高照 学号: 3 系别:物理与信息工程 专业:微电子学 年级:2010 指导老师:江浩 一、实验目的 1.掌握版图设计的基本理论。 2.掌握版图设计的常用技巧。 3.掌握定制集成电路的设计方法和流程。 4.熟悉Cadence Virtuoso Layout Edit软件的应用 5.学会用Cadence软件设计版图、版图的验证以及后仿真 6.熟悉Cadence软件和版图设计流程,减少版图设计过程中出现的错误。 二、实验要求 1.根据所提供的反相器电路和CMOS放大器的电路依据版图设计的规则绘制电路的版图,同时注意CMOS查分放大器电路的对称性以及电流密度(通过该电路的电流可能会达到5mA) 2.所设计的版图要通过DRC、LVS检测 三、有关于版图设计的基础知识 首先,设计版图的基础便是电路的基本原理,以及电路的工作特性,硅加工工艺的基础、以及通用版图的设计流程,之后要根据不同的工艺对应不同的设计规则,一般来说通用的版图设计流程为①制定版图规划记住要制定可能会被遗忘的特殊要求清单②设计实现考虑特殊要求及如何布线创建组元并对其进行布局③版图验证执行基于计算机的检查和目视检查,进行校正工作④最终步骤工程核查以及版图核查版图参数提取与后仿真 完成这些之后需要特别注意的是寄生参数噪声以及布局等的影响,具体是电路而定,在下面

的实验步骤中会体现到这一点。 四、实验步骤 I.反相器部分: 反相器原理图: 反相器的基本原理:CMOS反相器由PMOS和NMOS构成,当输入高电平时,NMOS导通,输出低电平,当输入低电平时,PMOS导通,输出高电平。 注意事项: (1)画成插齿形状,增大了宽长比,可以提高电路速度 (2)尽可能使版图面积最小。面积越小,速度越高,功耗越小。 (3)尽可能减少寄生电容和寄生电阻。尽可能增加接触孔的数目可以减小接触电阻。(4)尽可能减少串扰,电荷分享。做好信号隔离。 反相器的版图: 原理图电路设计: 整体版图: DRC检测: LVS检测: II.CMOS差分放大器部分: CMOS差分放大器的原理图: 在该电路中,M1、M2为有源负载,M3、M4为电流源,M5为电流源器件。 ①线宽、电流分析: 该电路为CMOS差分共源放大器,电路所需要的最大电流为5mA,根据典型工艺电流密度得出连线的宽度为5um。其中电源、地和偏置为大电流路径,输入端为小电流路径,因此输入线宽为2um,电源、地线宽为10um。对于大电流路径可以让电流源从顶端流入以分散电流,并有效降低电阻。 ③匹配规则分析: 在设计版图的过程中,应该把匹配器件相互靠近放置,使期间保持同一方向,并选择一个中间值作为根部件。由于该电路是差分放大电路,因此应使得差分布线一致并尽量使得每一个器件对称。 在本次版图设计中使用的器件宽度较大,对于M3、M4L= 1uW=100u 并将每个器件分成9块每一个的W为11.11u,以使得电路的对称性较好,同时对于电流镜M3与M4,采用共心—四方交叉的匹配方式,使其对称性更好: 在画版图的过程中还应该注意差分布线的一致性,以便提高电路的对称性 ④器件布局及其他注意事项: 根据对称性的要求,将电流源M5进行器件分割,M3、M4采用共心交叉匹配法,得到整个版图器件布局图: 在PMOS器件上需要添加N阱接触,而对于NMOS则应添加衬底接触,并且在添加N阱衬底时可将PMOS与NMOS包围,以保证衬底很好的接地并且具有一定的隔离作用 ⑤版图的设计流程: ⒈原理图的设计: ⒉整体版图: ⒊DRC检测:

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