利用Qcell功能创建工艺库-半神

利用IC5141中Qcell功能创建用于Layout-XL的简易工艺库半神20120623当前有些加工厂提供完整的pdk，有些提供不完整的pdk，有些直接不提供pdk，导致版图工程师拿到的只有一些tf文件和设计规则，这就导致版图设计过程中需要手动的画每一个mos管，电阻，电容等等基本器件，极大的浪费了时间，更可能导致流片时间的推迟，市场的失去，甚至公司的倒闭。

因此，很有必要采用当前我们能够用到的技术水平，去改变这一情况。

本文就是基于这样的背景，讲解一下利用IC5141中Qcell功能来创建用于版图设计时顺手的简易工艺库。

为方便说明整个过程，本文借助QQ群中LEO所给的tf创建一个库，然后展开。

步骤如下：1、拿到csmc05的tf文件。

2、基于所得的tf文件，创建一个名称为csmc05的库。

打开Library Manager，直接在Library下的空格中输入csmc05，回车弹出窗口中，选择好路径点击OK，弹出界面中选择第一项点击OK，在弹出的窗口中，填写好相应的tf所在的路径及具体的文件名3、打开这个刚刚创建好的工艺库，里面还是有一些基本的contact的，但是要设计一个版图，还需要mos 管等器件，这里面没有，就需要我们自己创建了。

4、切换到CIW窗口5、点击Tools，下拉菜单中选择，弹出下面的界面这里面有不少功能，本文不会一一讲解，用到就提一下。

首先就是左下方的QCell，这将是本文中主要用到的功能。

6、点开QCell，弹出下面的界面7、在此界面中首先要选择好对应的技术库，然后就是需要的器件类型。

下图列出本文中已经选择好的情况，不同的工艺需要根据实际情况进行设置选择。

由于一般情况下，一个nmos管，包含diffusion、poly、contact、metal1、n+implant，当然了，有些工艺里面还包含一些阱层，诸如dnwell之类的，或者在铝栅工艺中，由于其大的sub是nsub的，或者一些特别的工艺里面，可能还有些别的层次，但是此处不再一一讲解，看懂了本文的整个流程和方法，再复杂的层次也好处理。

此处根据实际工艺情况，还需要加上n+implant这个注入层。

点击下方的按钮，根据实际工艺情况，选择好对应的层次。

下面是选择设置好的图示8、层次选择设置好以后，下面就是针对这些层次，给出相应的设计规则。

点击Rules按钮，切换到规则设置界面。

在本界面中，另外还弹出一个图形界面，详细的指示出不同部位对应的设计规则，同时，由于某些tf文件中已经包含了一些设计规则，所以在其后面都已经自动的填写好这些数据，并显示为“TechfileDefault”，也提示你这个数据与tf文件中的是一致的。

至于那些还没有填写数据的，则需要我们自己按照实际的设计规则手动的填写。

下图显示的是所有数据填写好的情况，仅供参考9、按照顺序，再切换到第三项：“Stretch Handles”。

截图如下由于某些时候可能会用到直接的拉伸一个mos管来改变某些参数，所以这里直接全部选中，及时后期用不到也不影响什么，当然了，也可以根据个人的需要进行灵活的选择。

10、顺序切换到第四项：“Parameter Defaults”。

下图显示的是选择设置好以后的情况，供参考。

11、基本的选项设置都结束了，可以通过点击右上方的“View Device Configuration”按钮来预览一下你的经过刚才的一番设置，得到的nmos的cell。

如果样子看着没什么大的问题了，就点击APPLY按钮，存盘吧。

一般情况下，个人建议，多点几次，以确认其创建的成功。

12、一个简易的nmos管子的cell已经创建好了，下面就是如何来使用这个cell了。

切换到Library Manager 窗口，打开csmc05这个库，可以看到，里面多了一个nmos的cell。

点开这个nmos对应的layout，看一下是不是一个理想的nmos，如下图此时，顺手选中左边的TO那一块，查看其属性，可以看到多了一个“Connectivity”的属性。

点击“Connectivity”，看一下其具体内容如下图所示：这样一个属性，也就意味着，我们成功的创建了一个带有g、d、s三端的nmos基本cell。

也就为后面将讲到的Layout-XL的应用，提供了很好的基础。

13、在看懂上面流程的情况下，按照同样的方法创建好对应于本工艺的pmos基本cell，本文不再一步步讲解。

如有问题，自行摸索一下。

基于已经创建好的两种基本mos单元，展开其具体的应用。

1、切换到Library Manager窗口，新建一个库，本文姑且命名为“test”。

同时注意下，这个新建的库，采用"Attach to an existing techfile"的形式，将其直接依附到csmc05这个已有库上面，这样可以完全共享到csmc05库里面的所有数据。

2、由于大部分的版图教程都会以讲到绘制一个简单的inverter，本文也按照这样的思路，在test这个库里面，新建一个inv的cell，view的形式为layout。

3、采用instance的形式调用csmc05库中的cell，将nmos、pmos各调进来一个。

4、随便选中其中一个，譬如nmos，查看其属性，可以看到其中的“Parameter”这一项是有效的，也就是说是可以修改的，点开看一下。

效果如下图所示这里面包含了w、l、Fingers三个参数，其对应的数据都是在创建时默认的，可能并不是我们所需要的数值，但由于是可改的，因此可以根据自己的需要来修改。

本文就随手修改其中w的值为2u，l的值为1u，Fingers的值为2，点击Apply看一下效果。

5、本文为了更好的说明这些cell的实际用法，就临时改用两个并联的inv的形式，将上面的pmos也设置Fingers为2的情况。

简单的连一下几条线。

效果图如下6、由于我这边没有对应此工艺的check文件，也没什么必要自己写一个，所以后续的版图drc、lvs等check 就不再讲解了。

当然了，如有需要，也可以再出相关的教程。

先消化一下，接着讲解这些创建出来的cell更高级一点的应用。

上面讲解了利用QCell功能创建nmos、pmos基本单元，以及其在layout-edit环境状态下的具体使用。

这些可以一定程度上提高版图设计时的效率，但是对于结合电路图来使用，还不是很方便，电路中的每一个器件，其w、l和finger，可能都不一样，这还是需要一个个的调过来，调整参数，看起来就有提高的空间。

幸好IC5141这一版本的支持电路图驱动版图，也就是所谓的layout-xl，相对layout-edit，属于一个升级版，只是需要pdk的支持，才能发挥出其强大的功能，本文只有tf文件，要想实现对layout-xl最大程度的利用，还得有一个关键的步骤。

首先我们要知道，layout-xl的使用需要有电路图的配合，要有电路图，就得有可供电路图调用的cell 的symbol，就像简单的一个inv中nmos，你得有nmos这个cell对应的symbol，才能在其对应的电路图中被调用。

由于本文只是针对版图的部分，所以一切都围绕提高版图的效率进行，至于电路部分，要是能一并的照顾到，那是最好，要是不能兼顾，那也没办法。

当然了，要是实在有人需要兼顾的，也可以出相关的教程，不在此处多说。

下面就讲到如何利用已经创建好的这些Qcell，建立简单一点的工艺库。

1、切换到library Manager窗口创建一半的csmc05的库，其中的pmos只有layout 这一个形式的view 软件自带的analogLib库,可以看到pmos4自带诸多形式的view2、将软件自带的analogLib库中pmos4自带诸多形式的view，全部copy为csmc05的库中pmos。

在这一步有两种办法第一种，逐个的打开analogLib库中pmos4自带诸多形式的view，分别另存到csmc05库中pmos后，使之拥有这些形式的view。

举一例图示如下：第二种，采取全局一次copy的方法。

举一例图示如下：承接上图，弹出下图所示窗口按照上面两图所示步骤及修改设置，点击OK，弹出下图所示界面此处，不需要多余的设置选择，直接点击OK即可。

注意：上面讲解的是采用两种不同的方法达到同样一个效果，这样的操作，选择其中一种即可，不必要操作两次。

3、根据上一步的一些列操作，我们将得到这样的一个效果。

图示如下可以看到：现在csmc05这个库里面的pmos，除了之前利用QCell功能创建的layout，另外多了好几种其他形式的view。

这正是我们接下来需要用到的。

4、按照同样的方法步骤，给nmos也增加上这些形式的view。

截止这一步，一个具有nmos和pmos的简单工艺库就算是完成了，下面就是在layout-xl状态下展示其强大的功能了。

1、打开之前创建的test库，目前里面有一个inv的cell，带着一个对应的layout。

2、为了更好的说明layout-xl如何使用我们创建的csmc05的工艺库，这边就再新建一个名为“inv1”的cell，不过这次不是新建一个layout，而是新建一个schematic。

图示如下3、承接上一步，点击OK，弹出schematic窗口。

4、以instance的形式调用csmc05库中的nmos的symbol。

5、按照同样的方法调用csmc05库中的pmos的symbol。

6、以inv的连接形式，加上几根连线，加上几个pin，然后“Check and Save”。

效果图如下到这一步，基本算是创建好了一个schematic。

7、承接上一步，依次点击schematic界面上方菜单的，，。

将弹出下图所示界面上图中，是询问你下一步的操作。

新建一个layout的view还是打开一个已经存在的layout的view。

在这边由于inv1这个cell目前没有对应的layout，所以需要新建一个，就选择“Create New”这一个，点击OK，弹出下图所示窗口本窗口和新建一个layout时弹出的窗口是一样的，点击OK确认。

8、经过一番调整重组，目前整个界面如下所示。

请注意，此时layout的界面上方对比一下之前layout-editor界面喜欢找茬的应该很快就可以看出两者的区别了，我这边就不跟大家一起找了。

9、根据下图所示，生成对应于schematic中器件和pin的layout。

弹出下图所示界面点击其中的“Pin Label Options...”按钮，弹出下图所示窗口这个窗口中是用来定义即将生成的pin上label的相关属性。

根据自己的需要，进行选择，上图是本例设置，仅供参考。

设置完毕，点击OK确认，返回到“Layout Generation Options”窗口。