反相器版图绘制.pdfVIP

反相器的版图绘制 一、前言 反相器是数字电路中实现逻辑非的逻辑门，其输出电压的逻辑电平与输入电 压相反。反相器在电路中很多应用，比如音频放大、时钟振荡器等。反相器既可 用晶体管来构成，也可由CMOS 来充当，这里我们研究的是由一个NMOS 器件 与一个PMOS器件组成的最简单的CMOS 反相器。CMOS 反相器由一个NMOS 器件与一个PMOS器件构成，NMOS 与PMOS的栅极连接在一起作为CMOS 反 相器的输入端，NMOS 与PMOS 的漏极相连接作为CMOS 反相器的输出端， NMOS 与PMOS 的源极分别接地与接高电平。 二、反相器的版图绘制过程 1、前期准备 在绘制版图之前，必须要做一些前期准备工作。首先就是在candence 软件 中为我们接下来要进行的设计建一个library 与一个cell。然后我们要根据设计好 的版图来计算版图中各部分的尺寸大小。对于反相器的版图绘制过程来说，就是 确定NMOS 与PMOS 的器件长度与宽度，器件中接触孔、金属、多晶硅的尺寸 以及其与有源区的相对位置。 2、版图绘制 对于CMOS 反相器的版图，可以将其两个主要部分——NMOS 与PMOS， 然后便是两个器件之间的连接部分、NMOS 源极接地部分与PMOS 源极接高电 平的部分以及反相器的输入、输出端。 Ⅰ）、NMOS 部分 首先进行NMOS部分的版图绘制。 选中n 型有源区ndiff，按快捷键R 画一个宽4.8um，高3.6um的矩形（如 图1 所示）。 然后选中多晶硅poly，按快捷键P画一个宽0.6um，高4.2um的矩形多晶硅 区，接着按K 键，从有源区左边缘拉一条2.1um 的标尺，从有源区的上端和下 端各向外拉一条长0.6um的标尺，再根据标尺移动多晶硅，使其左边缘距有源区 的左侧2.1um，且多晶硅上、下边缘分别超出有源区的上、下边缘0.6um（如图 2所示）。 接着选中接触孔contact，画出四个长宽均为0.6um的矩形，将其分别放置 到四个角，使其距有源区两侧都为0.9um（如图3 所示）。 最后选中金属层metal1，画出两个宽为1.4um，高为2.6um的矩形，将其放 置在有源区中多晶硅的两侧，使其与相邻的有源区边缘距离均为0.5um（如图4 所示）。 图1 图2 图3 图4 Ⅱ）、PMOS 部分 接下来就开始画PMOS部分的版图，其绘制过程与NMOS 类似，不同之处 就是多了一个N阱区。 首先选中N阱区nwell，画一个宽为6um，高为8um 的矩形（如图5所示）。 然后选中p型有源区pdiff，画一个宽为5.2um，高为7.2um的矩形，将其置 于N阱区内，使内部的p 型有源区的边缘与外部的N阱区边缘相距为0.4um（如 图6 所示）。 接着选择多晶硅poly，画一个宽为1.0um，高为8.4um的矩形多晶硅区，将 其置于p 型有源区中，使得多晶硅的左、右边缘分别与有源区左右边缘相距 2.1um，多晶硅的上、下边缘分别超出有源区上、下边缘0.6um（如图7所示）。 接下来选择接触孔contact，画出一个长宽均为0.6um的矩形，然后按快捷 键C 付复制出九个相同的接触孔矩形。接下来首先在有源区中多晶硅的左边与 右边各放置一个接触孔，使左边的接触孔距有源区的左边缘与上边缘的距离均为 0.9um，右边的接触孔距有源区的右边缘与上边缘的距离均为 0.9um，然后在两 个接触孔的下方每隔0.6um处放置两个接触孔，且左侧的接触孔距有源区的左边 缘均为0.9um，右侧的接触孔距有源区的右边缘均为0.9um（如图8 所示）。 最后选择金属metal1，画一个宽为1.4um，高为6.2um的矩形，复制一次， 在有源区中多晶硅的左右两边各放置一个，使左侧金属框的上边缘、左边缘、下 边缘分别距有源区的上边缘、左边缘、下边缘0.5um，右侧金属框的上边缘、右 边缘、下边缘分别距有源区的上边缘、右边缘、下边缘0.5um（如图9 所示）。 图5 图6 图7