王宁 图设计报告

1、集 成 电 路 版 图 设 计 报 告题 目： 七选一数据选择器 姓 名： 王 宁 学 号： 200810131 设计规则： 多晶硅宽度为 最小尺寸2 成绩： 目 录一设计目的2二设计原理21.版图设计的目标22.版图设计的内容23.设计规则34.CMOS反相器的设计规则35.掩膜版图设计流程图46.MOS版图设计规则5三设计内容6四设计结果61.CMOS反相器的版图设计结果6（A）有错误的版图结果6(B)修正后正确的版图结果72、七选一数据选择器7（A）有错误的四选一数据选择器版图结果7(B)修正后的七选一选择器版图8五心得体会8集成电路版图设计报告一设计目的1. 通过本次实验设计，熟悉L-

2、edit软件的特点并初步掌握使用L-edit软件的流程；2. 通过本次实验，了解集成电路工艺的制作流程、简单集成器件的工艺步骤、集成器件区域的层次关系，与此同时进一步了解集成电路版图设计的准则；3. 掌握数字电路的基本单元CMOS的版图，并利用CMOS的版图设计简单的门电路，然后对其进行基本的DRC检查；4. 使用L-edit软件设计简单器件的版图设计（如CMOS反相器以及七选一选择器）能够区分 掩模板图和电路版图以及PCB板之间的区别跟联系。二设计原理1.版图设计的目标：版图是集成电路从设计走向制造的桥梁，它包含了集成电路尺寸、各层拓扑定义等器件相关的物理信息数据。版图设计是非常有必要的，也

3、是非常有意义的，其设计目标有以下三方面： 满足电路功能、性能指标、质量要求； 尽可能节省面积，以提高集成度，降低成本； 尽可能缩短连线，以减少复杂度，缩短延时，改善可能性。2.版图设计的内容： 布局：安排各个晶体管、基本单元、复杂单元在芯片上的位置。 布线：设计走线，实现管间、门间、单元间的互连。 尺寸确定：确定晶体管尺寸（W、L）、互连尺寸（连线宽度）以及晶体管与互连之间的相对尺寸等。 版图编辑（Layout Editor ）:规定各个工艺层上图形的形状、尺寸和位置。 布局布线（Place and route ）：给出版图的整体规划和各图形间的连接。 版图检查（Layout Check ）：

4、设计规则检验（DRC,Design Rule Check）、电气规则检查（ERC,Electrical Rule Check）、版图与电路图一致性检验（LVS,Layout Versus Schematic ）。3.设计规则：设计规则是设计人员与工艺人员之间的接口与“协议”， 版图设计必须无条件的服从的准则。设计规则主要包括几何规则、电学规则以及走线规则。其中几何设计规则通常有两类： 微米准则：用微米表示版图规则中诸如最小特征尺寸和最小允许间隔的绝对尺寸。 准则：用单一参数表示版图规则，所有的几何尺寸都与成线性比例。设计规则分类如下： 拓扑设计规则（绝对值）：最小宽度、最小间距、最短露头、离周

5、边最短距离。 设计规则（相对值）：最小宽度w=m、最小间距s=n、最短露头t=l、离周边最短距离d=h。4.CMOS反相器的设计规则：5. P型MOS管必须放在n阱区。6. PMOS的有源区、n阱和n区的最小重叠区决定n阱的最小尺寸。7. n有源区同n阱间的最小间距决定了nMOS管和pMOS管的距离。8. 通常，将nMOS管和pMOS管的多晶硅栅极对准，这样可以由最小长度的多晶硅线条组成栅极连线。在一般版图中要避免出现长的多晶硅连接的原因在于多晶硅线条过高的寄生电阻和寄生电容会导致明显的RC延时。9. 掩膜版图的最后一步是在金属中形成输出节点VDD和GND接触孔间的局部互连。10. 掩膜版图中

6、的金属线尺寸通常由金属最小宽度和最小金属间距（同一层上的两条相邻线间）决定。5.掩膜版图设计流程图：电路布局估计寄生电容晶体管初始尺寸版图掩膜版图设计功能与性能指标设计规则检查（DRC检查）电路与寄生参数提取电路仿真尺寸重置与修改版图完成改进性能6.MOS版图设计规则：三设计内容1.设计一个CMOS反相器：采用N阱工艺完成CMOS反相器版图的设计。2.设计一个七选一的选择器： 设计规则是多晶硅最小宽度为2四设计结果1.CMOS反相器的版图设计结果（A）有错误的版图结果:(B)修正后正确的版图结果2、七选一数据选择器（A）有错误的四选一数据选择器版图结果(B)修正后的七选一选择器版图五心得体会通

7、过这次集成电路版图设计，我初步掌握了L-edit软件的基本操作方法，并能够独立的运用该软件设计并绘制版图。当然在第一次接触L-edit软件的过程中遇到了较多的问题，与此同时也学到很多知识。这次版图设计我做的是CMOS反相器和七选一数据选择器的设计。在我做集成电路版图设计过程中的困难之一是分不清楚集成器件的工艺层次结构，尤其是在七选一数据选择器的版图设计过程中。这让我深刻体会到我的集成电路基础知识尤其工艺部分基础不够扎实，在以后的学习中我要继续加强专业基础知识的学习。第一次使用L-edit软件设计版图设计的过程中，对于工艺部分的尺寸调节这个环节是个相当繁琐的工作。各部分宽度的改变会导致其它尺寸违

8、反设计规则，如多晶硅宽度改变则会影响接触孔与多晶硅间的间距，如有源区宽度的变宽则会影响N阱或P阱与有源区间距离的改变对于第一次使用该软件的我来说这是一个简单却很麻烦的环节。不过在后来的摸索中我熟悉使用了Bottom left corner and dimensions的调节规则，方便了我后来的版图设计与调节。在做集成电路版图设计的过程中，我觉得这样做可以提高版图制作效率。再设计出电路的前提下，熟悉设计规则后，在编辑界面上先依据设计规则大概绘制出版图结构，进行DRC仿真后再依次改正错误。调节各部分尺寸的过程中show box coordinates项选择Bottom left corner and dimensions，我觉得这个调节相对比较方便。在做七选一数据选择器的过程中我首先做出四选一数