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《CMOS集成電路的版圖設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第5章CMOS集成電路的版圖設(shè)計主要內(nèi)容5.1MOS場效應(yīng)管的版圖實現(xiàn)5.2版圖設(shè)計規(guī)則5.3版圖系統(tǒng)的設(shè)置5.4版圖的建立5.5版圖的編輯5.6棍棒圖5.7版圖設(shè)計方法概述5.1MOS場效應(yīng)管的版圖實現(xiàn)5.1.1單個MOS管的版圖實現(xiàn)1.MOS管的結(jié)構(gòu)和布局①MOS管的四種布局圖②直線形排列的NMOS管結(jié)構(gòu)圖立體結(jié)構(gòu)和俯視圖③源區(qū)、溝道區(qū)和漏區(qū)合稱為MOS管的有源區(qū)(Active），而有源區(qū)之外的區(qū)域定義為場區(qū)（Fox)。有源區(qū)和場區(qū)之和就是整個芯片表面。Fox+Active=Surface芯片表面包含有源區(qū)和場區(qū)兩部分④N阱CMOS集成電路使用P型襯底，NMOS管直接
2、制作在P型襯底上，PMOS管做在N阱內(nèi)。⑤完整的MOS管版版圖必須包含兩個部分：a）由源、柵和漏組成的器件；b）襯底連接。(a)PMOS管(b)NMOS管完整的MOS管版圖圖形5.1.2MOS管陣列的版圖實現(xiàn)1.MOS管串聯(lián)(1)兩個MOS管的串聯(lián)。N1的源、漏區(qū)為X和Y，N0的源、漏區(qū)為Y和Z。Y是它們的公共區(qū)域，如果把公共區(qū)域合并,得到圖5.7(d)所示的兩個MOS管串聯(lián)連接的版圖。從電流的方向可以決定，當(dāng)MOS管串聯(lián)時，它們的電極按S-D-S-D-S-D方式連接。(a)電路圖(b)N1版圖(c)N0版圖(d)N1和N0串聯(lián)版圖(2)任意個MOS管串聯(lián)。例如3個MOS
3、管串聯(lián)的版圖。(a)電路圖(b)版圖2.MOS管并聯(lián)(并聯(lián)是指它們的源和源連接，漏和漏連接，各自的柵還是獨立的。)(1)柵極水平放置，節(jié)點X和Y可用金屬連線連接(圖b)；也可用有源區(qū)連接(圖c）。(a)電路圖(b)用金屬連接節(jié)點(c)用有源區(qū)連接節(jié)點(2)柵極豎直方向排列，節(jié)點連接既可用金屬導(dǎo)線(圖b)，也可用有源區(qū)進行連接(圖c）。(a)電路圖(b)用金屬連接節(jié)點(c)用有源區(qū)連接節(jié)點(3)三個或三個以上MOS管并聯(lián)。①全部用金屬進行源的連接和漏的連接(圖a）,稱為叉指形結(jié)構(gòu);②分別用金屬和有源區(qū)進行源和漏的并聯(lián)連接;③金屬連接和有源區(qū)連接聯(lián)合使用(圖b）。(a)源和漏
4、的并聯(lián)都用金屬連接（叉指型）(b)分別用有源區(qū)和金屬進行并聯(lián)連接3.MOS管的復(fù)聯(lián)復(fù)聯(lián)是MOS管先串后并和先并后串的連接。(a)電路圖(b)版圖5.2版圖設(shè)計規(guī)則設(shè)計規(guī)則是由幾何限制條件和電學(xué)限制條件共同確定的版圖設(shè)計的幾何規(guī)定，這些規(guī)定是以掩膜版各層幾何圖形的寬度、間距及重疊量等最小容許值的形式出現(xiàn)的。版圖設(shè)計規(guī)則一般都包含以下四種規(guī)則：(1)最小寬度例如，金屬、多晶、有源區(qū)或阱都必須保持最小寬度。(2)最小間距例如，金屬、多晶、有源區(qū)或阱都必須保持最小間距。(3)最小包圍例如，N阱、N+離子注入和P+離子注入包圍有源區(qū)應(yīng)該有足夠的余量;多晶硅、有源區(qū)和金屬對接觸孔四周
5、要保持一定的覆蓋。(4)最小延伸例如，多晶柵極須延伸到有源區(qū)外一定長度。5.3版圖系統(tǒng)的設(shè)置5.3.1建立版圖庫1.建立新庫步驟(1)從CIW進入庫管理器，選命令Tools→LibraryManager…。進入庫管理器(2)在庫管理器中選命令File→New→Library…，出現(xiàn)新庫對話框。選建立新庫命令新庫對話框(3)在Name文本區(qū)輸入新庫名(例如mylib)。點擊OK按鈕，出現(xiàn)新庫技術(shù)文件對話框，新庫mylib的技術(shù)文件有三種選項。對新庫的技術(shù)文件有三個選項(4)方法1：選“compileanewtechfile”，點擊OK按鈕，出現(xiàn)LoadTechnologyF
6、ile對話框。在框中ASCIITechnologyFile的文本區(qū)輸入技術(shù)文件名(如csmc.tf)，按OK按鈕結(jié)束，出現(xiàn)對話框報告加載技術(shù)文件成功，新庫已建立。在ASCIITechnologyFile區(qū)輸入技術(shù)文件名報告技術(shù)文件加載成功(5)方法2：選“Attachtoanexistingtechfile”,出現(xiàn)AttachDesignLibrarytoTechnologyFile對話框。在TechnologyLibrary文本區(qū)下拉菜單中選擇技術(shù)庫，例如csmc15tech,按OK按鈕即完成建庫。若新庫名為abcd,建庫完成后在CIW中顯示：DesignLibrary
7、ˋabcdˊsuccessfullyattachedtotechnologyLibraryˋcsms15techˊ新庫abcd已成功建立。從庫管理器建立新庫的另一種方法(6)建立新文件:在庫管理器,選命令File→New→Cellview…。在CreateNewFile框內(nèi)輸入庫名和單元名(inv)后，先將tool選為virtuoso，在ViewName的文本區(qū)會自動生成Layout，點擊Ok按鈕，將同時出現(xiàn)版圖編輯窗（virtuosoLayoutEditing）和層選擇窗（LSW：LayerSelectwindow）。建立新
