反相器的版图绘制

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1、反相器的版图绘制一、前言反相器是数字电路中实现逻辑非的逻辑门，其输出电压的逻辑电平与输入电压相反。反相器在电路中很多应用，比如音频放大、时钟振荡器等。反相器既可用晶体管来构成，也可由CMOS来充当，这里我们研究的是由一个NMOS器件与一个PMOS器件组成的最简单的CMOS反相器。CMOS反相器由一个NMOS器件与一个PMOS器件构成，NMOS与PMOS的栅极连接在一起作为CMOS反相器的输入端，NMOS与PMOS的漏极相连接作为CMOS反相器的输出端，NMOS与PMOS的源极分别接地与接高电平。二、反相器的版图绘制过程1、前期准备在绘制版图之前，必须要做一些前期准备工

2、作。首先就是在candence软件中为我们接下来要进行的设计建一个library与一个cell。然后我们要根据设计好的版图来计算版图中各部分的尺寸大小。对于反相器的版图绘制过程来说，就是确定NMOS与PMOS的器件长度与宽度，器件中接触孔、金属、多晶硅的尺寸以及其与有源区的相对位置。2、版图绘制对于CMOS反相器的版图，可以将其两个主要部分——NMOS与PMOS，然后便是两个器件之间的连接部分、NMOS源极接地部分与PMOS源极接高电平的部分以及反相器的输入、输出端。Ⅰ）、NMOS部分首先进行NMOS部分的版图绘制。选中n型有源区ndiff，按快捷键R画一个宽4.8u

3、m，高3.6um的矩形（如图1所示）。然后选中多晶硅poly，按快捷键P画一个宽0.6um，高4.2um的矩形多晶硅区，接着按K键，从有源区左边缘拉一条2.1um的标尺，从有源区的上端和下端各向外拉一条长0.6um的标尺，再根据标尺移动多晶硅，使其左边缘距有源区的左侧2.1um，且多晶硅上、下边缘分别超出有源区的上、下边缘0.6um（如图2所示）。接着选中接触孔contact，画出四个长宽均为0.6um的矩形，将其分别放置到四个角，使其距有源区两侧都为0.9um（如图3所示）。最后选中金属层metal1，画出两个宽为1.4um，高为2.6um的矩形，将其放置在有源区中

4、多晶硅的两侧，使其与相邻的有源区边缘距离均为0.5um（如图4所示）。图1图2图3图4Ⅱ）、PMOS部分接下来就开始画PMOS部分的版图，其绘制过程与NMOS类似，不同之处就是多了一个N阱区。首先选中N阱区nwell，画一个宽为6um，高为8um的矩形（如图5所示）。然后选中p型有源区pdiff，画一个宽为5.2um，高为7.2um的矩形，将其置于N阱区内，使内部的p型有源区的边缘与外部的N阱区边缘相距为0.4um（如图6所示）。接着选择多晶硅poly，画一个宽为1.0um，高为8.4um的矩形多晶硅区，将其置于p型有源区中，使得多晶硅的左、右边缘分别与有源区左右边缘

5、相距2.1um，多晶硅的上、下边缘分别超出有源区上、下边缘0.6um（如图7所示）。接下来选择接触孔contact，画出一个长宽均为0.6um的矩形，然后按快捷键C付复制出九个相同的接触孔矩形。接下来首先在有源区中多晶硅的左边与右边各放置一个接触孔，使左边的接触孔距有源区的左边缘与上边缘的距离均为0.9um，右边的接触孔距有源区的右边缘与上边缘的距离均为0.9um，然后在两个接触孔的下方每隔0.6um处放置两个接触孔，且左侧的接触孔距有源区的左边缘均为0.9um，右侧的接触孔距有源区的右边缘均为0.9um（如图8所示）。最后选择金属metal1，画一个宽为1.4um，

6、高为6.2um的矩形，复制一次，在有源区中多晶硅的左右两边各放置一个，使左侧金属框的上边缘、左边缘、下边缘分别距有源区的上边缘、左边缘、下边缘0.5um，右侧金属框的上边缘、右边缘、下边缘分别距有源区的上边缘、右边缘、下边缘0.5um（如图9所示）。图5图6图7图8Ⅲ）、NMOS与PMOS的连接部分选择多晶硅poly，画出一个宽为1.0um，高为4.0um的矩形多晶硅区，将其改为金属层metal1，将其放置在PMOS版图的右侧金属框下，使多晶硅的上端与金属框的下端重合，且多晶硅与金属框的左边缘对齐(如图9所示)。将NMOS器件移动到连接的多晶硅下方，使多晶硅的右侧金属

7、框的上边缘与多晶硅的下边缘重合（如图10所示）。选择多晶硅poly，画出一个宽为0.6um，高为1.8um的矩形多晶硅，然后将其移动到PMOS版图中多晶硅的下方，使其上端与PMOS多晶硅的下端相连，且上下两个多晶硅的中线对齐（如图11所示）。选择多晶硅poly，横向画一个长1.8um，高1.0um的矩形多晶硅，将其改为金属层metal1，将其移动至NMOS于PMOS之间金属的右侧，使其左端与金属的中线相连（如图12所示）。图9图10图11图12Ⅳ）、NMOS与PMOS的源极以及输入输出端选择金属metal1，画一个宽为6.0um，高为1.8um的矩形