集成电路设计实践

《集成电路设计实践》报告

一、设计任务

（1）八选一数据选择器依据8选1数据选择器的真值表，给出八选一MUX电路图，完成由电路图到晶体管级的转化。

（2) 绘制原理图（Sedit）,完成电路特性模拟（Tspice，瞬态特性），给出电路最大延时时间；

（3) 遵循设计规则完成晶体管级电路图的版图，流程如下：

版图布局规划－基本单元绘制－功能块的绘制－布线规划-总体版图）；

（4)版图检查与验证（DRC DRC DRC DRC检查）；

（5)针对自己画的版图，给出实现该电路的工艺流程图。

二、电路设计方案的确定

数据选择器是指根据给定的输入地址代码，从一组输入信号中选出指定的一个送至输出端的组合逻辑电路。有时也把它叫做多路选择器或多路调制器。

八选一数据选择器的功能表

根据多路开关的开关状态（地址码）K2,K1,K0的状态选择D0-D7中某一个通道的数据输送到输出端Y.如上面功能表所示。

电路图设计如下：

1.

电

路

图

1

2.

相较于第一种电路，第二种传输门电路管子少，设计简单，版图易于制作，且能较好的实现八选一数据选择电路要求，故而选择该电路作为设计电路。

三、电路特性及仿真

用s-Edit软件画出选择好的传输门电路，如下

电路图画好之后，先检查是否有错误，如果没有错误，标注好管子尺寸，然后再建立网表文件。 .sp

网表文件建立好之后，打开wintsp软件，然后打开刚才建立的网表文件然后再添加上电源和输入以及路径。

添加完毕后开始运行。

网表文件运行完之后，显示出仿真波形图如下：

分析仿真所得出的波形曲线，对比八选一数据选择器所需要实现的功能，得出结论即该电路图能够实现八选一数据选择器的功能，故，该电路图设计符合实验要求。

四、版图的布局规划及基本单元设计

由所设计的电路图可知，一个八选一数据选择器需要14个nmos管和5个cmos管。由于管子数目较多，所以应提前规划好，各个管子应如何摆放，方便最后布线。特别需要注意的是，所有光刻孔的几何尺寸都必须大于或等于最小距离要求。

设置规则：

规则设置好，所画出的版图如下：

画版图时每个步骤完之后都应惊醒DRC检查，版图画好之后应该对整个版图进行DRC。

如下DRC检查显示无误：

显示细节：

五、给出实现该电路制造的工艺流程

1、因为是p衬底，所以制作cmos时应先铺一层N阱

2、然后进行有源区光刻

3、再进行多晶硅栅的光刻

4、接下来进行N注入和P注入的光刻

5、开始光刻接触孔，注意金属和有源区、金属和金属、多晶硅栅和金属间的接触空各不相同。

6、最后进行金属布线。

六、总结

这次课程设计过程主要经历了以下几个步骤：

1）、要查询资料确定合适的电路图;2)、用软件将电路图画出来并检查无误后开始建立网表；3）、网表建立好之后添加电源的输入输出端运行；4）、网表运行之后将生成波形图；5）、分析波形图是否与任务要求所实现的功能一致；6）、分析完之后开始在设置好规则的层内画版图；7）、版图画完后进行DRC规则检查；8）、检查无误后进行后仿真网表建立；9）、进行LVS网表文件对照；10）、版图与电路图相符合后运行后仿真网表得出波形图；

个人心得：

整个步骤大致如上所述，通过本次课程设计，我基本掌握了如何用该软件进行模拟集成电路的设计，从原理图的的设计仿真到版图的设计仿真。将所学的知识应用于实践之中，在很大程度上帮助我复习和巩固了《半导体集成电路》这门课中所学习的内容。cmos的制作工艺和nmos传输门电路的原理分析。课本上有四选一数据选择器的例子而八选一数据选择器是课后布置的作

业，再一次在软件上制作让我对它的原理进行回顾并有了更深层次的认识。

再者，通过制作版图，还学习到了很多新的知识。要制作版图，必须了解各个管子的具体工艺过程，只有掌握了工艺过程，你才知道每一个步骤应该做什么，而且一定要学会规划，因为基本上是管子制作好摆放好之后进行布线，如果不好好规划布局，很可能在布线时进行大规模的移动管子，导致任务加重。其次，基本是每完成一个步骤都应进行DRC检查，以防止出现错误，如果等制作完之后再检查，会使得修改难度加大。

总之，通过这两周的课程设计很好的锻炼了自己的自学能力，了解了很多新的知识，特别是模拟集成电路的制作过程，巩固了一些之前忽略的小细节这对我以后的学习以及工作都有很大的帮助。

七、设计成果汇总

LVS网表对照

LVS对照无误后进行后仿真。

后仿真网表

仿真网表添加上电源的输入输出后运行，得出后仿真的波形图。

后仿真波形图

《集成电路设计实践》报告

题目：八选一数据选择器

院系：自动化与信息工程学院

专业班级：微电131

学生学号： 3130434003

学生姓名：王敏

指导教师姓名：戴力

起止时间：2016.12.26-2017.1.6