關(guān)于Tanner軟件中L-Edit的使用集成電路版圖設(shè)計(jì)

ID:674421 · 發(fā)表于 2019-12-26 12:15

門電路是構(gòu)成各種復(fù)雜數(shù)字電路的基本邏輯單元，反相器、與非門、或非門和異或門是數(shù)字電路中的一種基本功能模塊。通過該設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)Tanner軟件中L-Edit的使用，鞏固和實(shí)踐《集成電路設(shè)計(jì)》等前續(xù)理論所學(xué)知識(shí)，掌握集成電路版圖的基本設(shè)計(jì)規(guī)則與設(shè)計(jì)方法，了解集成電路的設(shè)計(jì)流程，理解集成電路版圖和基本工藝層之間的關(guān)系，具備一定的集成電路設(shè)計(jì)能力。

2設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求

設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)分為兩個(gè)部分的內(nèi)容：一是必做內(nèi)容，二是從選作內(nèi)容，必做內(nèi)容為CMOS反相器的設(shè)計(jì)。選做內(nèi)容為開放性設(shè)計(jì)，可以從多個(gè)題中選作一個(gè)，也可以自己選題做，通過設(shè)計(jì)熟悉設(shè)計(jì)規(guī)則與設(shè)計(jì)流程。主要內(nèi)容如下：

1.必做內(nèi)容：

（1）CMOS反相器版圖設(shè)計(jì)（最小尺寸）

（2）選作內(nèi)容：

2.參考題目有：

①CMOS反相器（NMOS 和PMOS器件尺寸不一致）；②CMOS傳輸門； ③兩輸入與非門或兩輸入或非門；④帶CMOS反相器的CMOS傳輸門；⑤異或門；⑥2-1MUX數(shù)據(jù)選擇器等。

3設(shè)計(jì)內(nèi)容

1.CMOS反相器

CMOS反相器電路由兩個(gè)增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管組成，其中NMOS管稱驅(qū)動(dòng)管，PMOS管稱負(fù)載管。輸入信號(hào)A加在互補(bǔ)的NMOS管和PMOS管的柵極上，輸出從它們的漏極引出。

2.兩輸入與非門

兩輸入與非門由兩個(gè)PMOS和兩個(gè)NMOS構(gòu)成。其中，兩個(gè)PMOS作為上拉管，兩個(gè)NMOS作為下拉管，兩個(gè)輸入信號(hào)A和B分別加在兩對(duì)互補(bǔ)的NMOS管和PMOS管的柵極上，輸出從它們的漏極引出。

4設(shè)計(jì)過程

4.1使用L-EDIT畫版圖的詳細(xì)步驟：

（1）進(jìn)入L-EDIT，建立新文件

打開L-Edit程序：L-Edit會(huì)自動(dòng)將工作文件命名為L(zhǎng)ayout1.tdb，選擇執(zhí)行File/Save As子命令，打開“另存為”對(duì)話框，在“保存在”下拉列表框中選擇存貯目錄，在“文件名”文本框中輸入新文件名稱---hwb。

（2）環(huán)境設(shè)定

用于將已有的設(shè)計(jì)文件的設(shè)定（如格點(diǎn)、圖層等）應(yīng)用于當(dāng)前的文件中。選擇執(zhí)行File/Replace Setup子命令打開對(duì)話框，單擊“From File”欄填充框的右側(cè)的Browser按鈕，選擇X:\Tanner\Ledit100\Samples\SPR\example1\lights.tdb文件，單擊OK就將lights.tdb文件中的格點(diǎn)、圖層等設(shè)定應(yīng)用在當(dāng)前文件中。

（3）編輯單元

L-Edit編輯方式是以單元（Cell）為單位而不是以文件（File）為單位的，每一個(gè)文件可有多個(gè)Cell，而每一個(gè)Cell可表示一種電路的版圖或說明，每次打開新文件時(shí)自動(dòng)打開一個(gè)Cell并將之命名為Cell0。

（4）設(shè)計(jì)環(huán)境設(shè)置

繪制版圖時(shí)必須要有確定的大小，因此在繪圖前首先要確定或設(shè)定坐標(biāo)與實(shí)際長(zhǎng)度的關(guān)系。選擇執(zhí)行Setup/Design子命令，彈出Setup Design對(duì)話框，在Technology標(biāo)簽頁(yè)中可設(shè)置工藝的名稱、單位等，本文以Lambda為單位。

（5）圖層的設(shè)置

Layers面板的下拉列表中選取圖層。PMOS版圖需要用到N Well、Active、N Select、P select、Ploy、Matal1、Matal2、Active Contact、Via等圖層。

繪制版圖

（7）圖形截面圖

選擇Tools/Cross-Section子命令（或單擊按鈕），打開Generate Cross-Section對(duì)話框，單擊對(duì)話框中的Browser按鈕，在彈出的對(duì)話框中選擇C:\Tanner\LEdit83\samples\SPR \example1\lights.tdb文件，再單擊Pick按鈕在編輯畫面中選擇要觀察的位置，然后單擊OK按鈕。單擊截面圖中的關(guān)閉按鈕可取消截面狀態(tài)，恢復(fù)到畫圖狀態(tài)。

（8）設(shè)計(jì)規(guī)則檢查

選擇Tools/DRC命令，打開Design Rule Check對(duì)話框，選中Write errors to files復(fù)選框?qū)㈠e(cuò)誤項(xiàng)目記錄到Cell0.drc文件或自行取文件名，若單擊“確定”按鈕，則進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)則檢查。發(fā)現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤，單擊“確定”按鈕后，可執(zhí)行Tools/Clear Error Layer命令（或單擊按鈕）清除錯(cuò)誤符號(hào)。

4.2 CMOS反相器的設(shè)計(jì)