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CMOS模擬集成電路版圖之反相器鏈版圖設計

冬至子 ? 來源:mimi的一天一點感悟 ? 作者:mimi的一天一點感悟 ? 2023-09-13 11:03 ? 次閱讀

1、啟動Candence

在命令行輸入“icfb”,運行Cadence Spectre,彈出CIW對話框。

2、新建一個設計庫

建立設計庫:執行菜單欄如下:

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綁定工藝庫

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3、新建一個Cellview

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4、從工藝庫中創建一個NMOS晶體管和PMOS管

單擊圖片或者”i”鍵,從工藝庫中調出“simc18mmrf”中調出NMOS晶體管n33,分配長寬比50u/5u,指數為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、進行NMOS晶體管柵極的連接

由于要對漏極進行連接,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延長留出漏極的布線通道,并設置多晶硅到一個金屬的接觸孔,通過一層金屬進行連接。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”,表示橫向通孔數目為4。

單擊“Hide按鈕,移動光標,將通孔放置在多晶硅柵上”

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*8、為每一個多晶硅柵分配延長線和通孔

單擊鼠標左鍵,選中延長的多晶硅和通孔,按“c”鍵進行復制,為每個叉指的多晶硅分配延遲長線和通孔,完成后如下圖所示,完成后如下圖所示。注意,這里延長的多晶硅原始的柵嚴絲合縫地對其,否則會造成DRC錯誤。

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9、為PMOS管也分配延長的多晶硅柵和通孔

重復步驟(6)到步驟(8),為PMOS柵分配延長的多晶硅和通孔。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,準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管復制2次

按住ctrl+A鍵,選中繪圖的所有圖形,再按“c”鍵復制兩次,完成3個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反相器輸出和第二級反相器輸入相連,第二級反相器輸出和第三級反相器輸入相連。

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13、襯底與電源(地)的連接

首先進行NMOS襯底與地的連接,按“o”鍵,彈出“create Contact”對話框,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(表示縱向通孔數為2,橫向通孔數目為340,橫向長度以覆蓋全部NMOS為準)。單擊“hide”,移動光標將P襯底與NMOS源極相連。

在NMOS兩側也添加P襯底作為隔離環。重復上述操作

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14、將PMOS管的P襯底包括在N阱中

PMOS應該放置在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和地環

最后還需要在反相器鏈路的外圍添加電源環和地環,這樣就容易與I/O單元進行相連,具體連接將在后面介紹,這里先進行電源環和地環設計。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,這里設置為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、連線后對線路進行標志

對電路版圖完成連線后,需要對電路的I/O進行標注。光標在LSW窗口層中,單擊MI_TST/dG,然后在版圖設計區域單擊圖標圖片或者按快捷鍵“l”,如圖所示。在相應的版圖層上單擊即可。

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17、繼續對其他線路進行標志

繼續完成“gnd”“A”和”Z”的標志,全部標志完成后,按快捷鍵“F2”保存版圖。

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