CMOS集成电路版图TannerL-Edit设计入门

2019年1月27日星期日
(三)本课程所用规则的设计-2




多晶硅条最小宽度5 um Poly minum width =5 um 多晶硅条最小间距5 um poly to poly spacing=5 um 离子注入区对有源区最小覆盖10 um p-select surround active=10 um n-select surround active =10um 铝引线孔7.5*7.5 um*um Metal1 Contact Exact Size =7.5um
（5）Surround
一个层上的物体，在每个方向上，被另一层上的物 体至少要环绕x各单位
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（6）Overlap
一个层上的物体必须与另一 个层上的物体交叠的最小尺 寸。
Objects which overlap more than the specified distance or whose edges coincide are not considered in violation of overlap rules. 重叠大于规定距离或边缘重合 都不算违规
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设计规则的作用



设计规则规定了生产中可以接受的几何尺 寸的要求和达到的电学性能。 对设计和制造双方来说，设计规则既是工 艺加工应该达到的规范，也是设计必循遵 循的原则 设计规则表示了成品率和性能的最佳折衷
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设计规则的设置
(一)、设计的类型


4、编辑组件，进行环境设定：选择setup—design 命令对单位格点等进行设定；
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5、选取图层：
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6、选择绘图形状：
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7、设计规则检查：
设计规则检查
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（7）Extension
一个层上的物体必 须超过另一个层上 的物体的边界的最 小尺寸。当：距离 超过指定数字、 只有一边刚好重合， 其他都在物体之外、 被完全surround 的时候，不算是违 背规则
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（8）Density
The density rule finds and flags objects on the derived density layer specified in Layer1.
8、检查错误：选择file—open命令打开错误记 录文件cell0.drc进行查看错误,利用tools— clear error layer命令可清除错误符号;
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9、移动对象：利用alt加鼠标拖曳的方式修改对 象的大小;
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PMOS版图举例
简单PMOS的版图
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(三)本课程所用规则的设计-4



铝引线孔距多晶硅最小距离5um Metal1 Contact to Poly spacing =5um 多晶硅对引线孔的最小覆盖2.5um Poly surround Metal Contact = 2.5um 压焊点100*100um*um,压焊点距电路 30um
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设计参数的设置Setup>Design


该对话框共有六页，分别是： Technology(工艺参数)、Grid(网格参数)、 Selection(选择参数)、Drawing(绘图参数)、 Curves(曲线参数)、Xref files(外部交叉引 用参数) 网格分为显示网格、鼠标网格（跳跃、平 滑）、定位器网格


Minimum Width Exact Width Not Exist Spacing Surround Overlap Extension Density
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（1）Minimum Width
该层上所有object在任意方向上的宽度
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（二）例外情况的忽略（ignore）
采用此来设置一些可以忽略的情况，对于特定的规则设置才有用。
Coincidences 边界一致的可以被忽略.
Intersections 物体之间交叉的
Surround
. Surround Spacing
、If layer 2 completely encloses layer 1
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画PMOS版图的详细步骤：
1、将屏幕改为256色，打开L-Edit程序，系统自动将 工作文件命名为L ayout1.sdb； 2、选择save as命令，将文件另存为新文件名； 3、 取代设定：选择Replace setup命令，进行设计规 则取代； 4、编辑组件，进行环境设定：选择setup—design命 令对单位格点等进行设定； 5、选取图层：在左边有个图层面板，可以选择要药 绘制的图层； 6、绘制N Well：L-Edit编辑环境假设是P衬底， 所以可以直接绘制N Well区域；
9、设计规则检查：版图必须配合设计规 则进行绘制，利用DRC可以确保流程效 率。
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10、绘制P Select图层：定义P型掺杂的 范围， P Select图层和Active交集处定 义为pdiff，设计里有源区后，需要加上 N select 或P select与Active图层重叠；
1、将屏幕改为256色，打开L-Edit程序，系统自 动将工作文件命名为Layout1.tdb并显示在窗口的 标题栏上。
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2、选择save as命令，将文件另存为新文件名；
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3、 取代设定：选择Replace setup命令，进行设 计规则取代；
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6、绘制N Well：L-Edit编辑环境假设是P衬底,所 以可以直接绘制N Well区域；
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7、绘制Active 图层，即工作区； 8、截面观察：选择命令tools—crosssection命令，可以模拟在基板上根据版 图制作出来的结果；
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双极集成电路版图设计
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MOS集成电路版图设计
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电压比较器
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运算放大器
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版图设计流程
流程的定义：流程是一系列有效方法的集合，应用
这些方法，可以实现和验证一个设计思想的有效描述， 使最终的结果显示出预期功能的适当特性。
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L-Edit画版图的详细步骤
1、将屏幕改为256色，打开L-Edit程序，系统自动将 工作文件命名为L ayout1.sdb； 2、选择save as命令，将文件另存为新文件名； 3、 取代设定：选择Replace setup命令，进行设计规 则取代(如果用其他设计规则，可以输入设计规则)； 4、编辑组件，进行环境设定：选择setup—design命 令对单位格点等进行设定； 5、选取图层; 6、选择绘图形状;
全定制：起因于设计工程师对设计的所有方面有完全
定制的自由。
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模拟版图设计流程
规范 电路输入 电路验证 版图输入
版图验证
实现 版图参数提取
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CMOS VLSI制造工艺（略）
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Tanner版图流程举例（反相器）
集成电路设计近年来发展相当迅速，许多设 计需要借助计算机辅助设计软件。 作为将来从事集成电路设计的工作人员， 至少需要对版图有所了解，但是许多软件（如 cadence）实在工作站上执行的，不利于初学 者。 L-Edit软件是基于PC上的设计工具，简单易 学，操作方便，通过学习，掌握版图的设计流 程。
(2) Exact width
该层上所有object在特定方向上的准确宽度
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（3）Not Exist
在指定的层上，所有object都不能存在.这是唯一 不含距离的规则
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（4）Spacing
在指定的层上或者在指定的两层之间的object的最 小间距
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The layer specified must be a Density type derived layer. Violations to the rule include any polygons output to a density layer. 按照规则，查找layer1下拉选框中制定的密度推导层 中的对象，并对其加以标志。Layer1下拉选框中制定 的图层必须是密度类型的推导层。如有多变性输出到 密度层，就构成违规。
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7、设计规则检查; 8、检查错误：选择file—open命令打开错 误记录文件cell0.drc进行查看错误,利用 tools—clear error layer命令可清除错误 符号; 9、移动对象：利用alt加鼠标拖曳的方式 修改对象的大小;
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主要内容：

版图设计概念； 版图设计流程及在IC设计中的位置； Tanner版图流程举例（反相器等）。
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版图设计概念
定义：版图设计是创建工程制图（网表）的精确 的物理描述过程，而这一物理描述遵守有制造 工艺、设计流程以及通过仿真显示为可行的性 能要求所带来的一系列约束。
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7、绘制Active 图层，即工作区； 8、截面观察：选择命令tools—cross-section命 令，可以模拟在基板上根据版图制作出来的 结果； 9、设计规则检查：版图必须配合设计规则进行 绘制，利用DRC可以确保流程效率。 10、绘制P Select图层：定义P型掺杂的 范围， P Select图层和Active交集处定义为pdiff； 11、绘制poly 图层; 13、绘制Metal1图层;进行DRC检查后保存结果. 12、绘制Active Contact图层：用来作源/漏信 号外接连线;
45 degree acute angles 物体部分包括 45° (或更小） Minimum width Spacing Surround
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(三)本课程所用规则的设计-1




p阱之间间距20um. Pwell to pwell spacing =20um P阱对有源区的最小覆盖10um p-well surround active =10um 有源区最小宽度10um Active minium width =10um 有源区最小间距10um Active to Active Spacing =10um
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Tanner Pro简介： Tanner Pro是一套集成电路设计软件，包括SEDIT，T-SPICE，W-EDIT，L-EDIT，与LVS ，他们 的主要功能分别如下： 1、S-Edit:编辑电路图 2、T-Spice:电路分析与模拟 3、W-Edit:显示T-Spice模拟结果 4、L-Edit：编辑布局图、自动配置与绕线、设计规则检查、 截面观察、电路转化 5、LVS：电路图与布局结果对比
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(三)本课程所用规则的设计-3al1 Minimum Width =10um 铝条间距最小10um Metal1 to Metal1 Spacing=10um 铝条对铝引线孔最小覆盖2.5um Metal1 surround Contact=2.5um 引线孔距扩散区最小距离5um Metal1 Contact to P-Select spacing=5um Metal1 Contact to N-Select spacing=5um