集成电路版图基础-Cadence工具简介篇00.ppt

Cadence工具简介 光电工程学院王智鹏 一 浏览电路 Cadencevirtuoso基于linux操作系统 主要包括电路系统设计工具 版图设计工具和版图验证工具 软件启动后 会看到全局管理窗口 CIW 在CIW窗口中点击 Tools 选择 librarymanager 打开库文件管理器 并从中单击选择所需的library cell view 双击 schematic 打开目标电路图 在schematicediting窗口浏览分析电路 常用指令及其快捷键 PMOS NMOS 二 绘制版图 在库文件管理器 cell 一栏中选中需要设计版图的电路文件在库文件管理器菜单中依次点击file new cellview 出现新建文件窗口 1 新建版图文件 文件库名 文件名 文件类型 选用工具 注意 版图文件的libraryname 库名 cellname 单元名 必须与电路文件相同 点击 tool 右侧的工具选择按钮 选择 virtuoso 点击OK 完成新文件创建 2 版图编辑界面 版图编辑窗口中 顶端显示文件所对应的库名 单元名 文件类型信息 库名 单元名 文件类型 版图编辑窗口由iconmenu 图标菜单 menubanner 菜单栏 statusbanner 状态栏 三部分组成 图标菜单 菜单栏 状态栏 iconmenu 图标菜单 位于版图编辑窗口左侧 列出了常用命令的图标 将鼠标移动到某一图标上 图标下方就会显示该图标对应的指令 图标栏 IconMenu 常用指令及对应快捷键 3 LSW layerselectwindow 图层选择窗口 该窗口显示设计版图所用的工艺库文件的位置 可供选择和当前选中的版图图层 以及各图层的图样属性 如右图显示当前所用工艺库文件位于 MYLIB 目录下 当前选择的图层为 active 工艺库文件在工程创建之初已经确定 不用再做操作 而可供选择的图层 根据不同设计需求会有所不同 常用图层名称及其含义 1 矩形 Rectangle 1 建立矩形命令 Create Rectangle或快捷键r或点击图标 建立几何图形 2 选取图层 3 画矩形 a 点击左键 b 移动鼠标 c 点击左键建立矩形 d 完成的矩形 4 按 Esc 键停止画矩形命令 a b c d 2 多边形 polygon 1 方法1 建立多边形命令 Create polygon或快捷键shift p或点击图标 选取图层 画多边形 a 点击第一点 b 移动鼠标 以此点击各个拐点 c 双击或按 Enter 键使多边形封闭 d 完成的多边形 a b c d 2 方法2 a b a 绘制多个矩形 b 使用合并命令edit merge或快捷键shift m将矩形合并为多边形 3 复制 Copy 1 复制命令Edit copy 或快捷键c或点击图标 2 点击目标图形3 移动鼠标到空白处再次点击完成复制4 按 Esc 键停止复制命令 4 移动 move 1 复制命令Edit move 或快捷键m或点击图标 2 点击目标图形3 移动鼠标到空白处再次点击完成移动4 按 Esc 键停止移动命令 5 拉伸 stretch 1 复制命令 Edit stretch 或快捷键s或点击图标 2 点击目标图的一条边或一个顶点3 移动鼠标到空白处再次点击完成拉伸4 按 Esc 键停止拉伸命令 6 标尺 ruler 1 标尺命令 window createruler 或快捷键k或点击图标 2 点击任意所需一点为起点3 移动鼠标到空白处再次点击完成标尺4 按 Esc 键停止标尺命令5 按shift k清除所有标尺 反相器版图实例 在P型衬底上制作CMOS反相器 需要一个PMOS管和一个NMOS管 其中PMOS管制作在N阱中 包含有源扩散区 多晶硅栅 NMOS管包含有源扩散区 多晶硅栅 工艺上为了区分P管 N管 分别添加pselect和nselect两层 为了实现电路功能 必须使用金属层布线 并在金属与半导体之间制作引线孔 衬底连接与布线 MOS管衬底必须接到相应电位 有源区作为源漏极也需要引线连接 半导体衬底材料必须先制作active有源区 才能通过通孔与金属引线连接 根据不同工艺 通孔尺寸和间距不同 版图设计过程中 各层没有严格顺序要求 器件连接关系及端口 用铝线直接连接两管漏极 并可作为输出端 多晶硅连接两管栅极 制作通孔后连接金属 作为输入端 与金属相连的两管衬底作为power端 添加端口 从LSW中选择合适的金属层 如metal1 在版图编辑窗口中的菜单栏 选择create pin 开始为版图添加端口 在 mode 选项后选择rectangle模式 在createshapepin窗口编辑输入输出端口 可以在createshapepin窗口中选择 sympin 切换至createsymbolicpin窗口 编辑好端口属性后 在版图编辑窗口中需要添加端口的位置画一小矩形 之后再单击一次 放置端口名 即完成一个端口 这里的metal1端口图层仅表示连线关系 不生成掩模板 无所谓规则 只要与实际版图上的铝线连接即可 添加power端口需要选择sympin模式 打开createsymbolicpin窗口 以添加vdd端口为例 端口名应为 vdd I Otype选为 jumper pintype选择 metal1 可以在createsymbolicpin窗口中选择 shapepin 切换至createshapepin窗口 三 版图验证与检查 版图验证是指采用专门的软件工具 对版图进行若干项目的验证 例如 是否符合设计规则 版图和电路图是否一致 版图是否存在短路 断路及悬空的节点 版图验证项目包括五项 1 DRC DesignRuleCheck 设计规则检查 2 ERC ElectricalRuleCheck 电学规则检查 3 LVS LayoutVersusSchemati 版图和电路图一致性比较 4 LPE LayoutParameterExtruction 版图寄生参数提取 5 PRE ParasiticResistanceExtruction 寄生电阻提取其中 DRC和LVS是必做的验证 1 DRC Designrulechecking 设计规则检查 版图的设计必须根据DRC规则文件进行 不同工艺的DRC规则文件不同 建议完成一部分设计之后就做一次 分阶段进行 避免完成全图后再做DRC 错误之间相互牵连不便修改 DIVA下的DRC规则文件名为divaDRC rul 通常与工艺库文件存放在相同目录 在版图编辑窗口 单击菜单verify DRC 弹出DRC规则检查对话框 点击OK 开始DRC 可以在CIW窗口看到运行信息 如果有错 CIW窗口会提示错误数量及错误类型 并在版图编辑窗口出现闪烁标记 1 2 3 1 Activemustbeinsideselect 2 Gateenclosureofactive 0 30um 3 Activeenclosureofgate 0 45um 可以选择Verify Markers Find菜单帮助找错 单击菜单后会弹出一个窗口 在这个窗口中单击apply就可以显示第一个错误 如果选中 zoomtomarkers 则会在版图编辑窗口中 将错误图形的位置居中放置 版图提取 提取版图网表信息 用于与电路网表对照验证 在版图编辑窗口菜单中选择verify extract即可打开对话框 2 Extractor 提取成功后 在版图文件的存放目录下 增加一个extracted文件 打开可以看到提取出来的器件和端口 选择Verify probe菜单 在弹出窗口中可以选择查看连接关系 Layoutvs schematiccomparison 版图与电路对比 检查设计完成的版图是