CMOS反相器版图设计-.doc

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1、XXXXXXX实验报告课程名称：集成电路设计实验名称：CMOS反相器版图设计学号姓名：指导教师评定：____________________________签名：_____________________________一、实验目的1、了解集成电路版图设计流程。2、利用L-Edit进行NMOSFET版图设计。3、利用L-Edit进行CMOS反相器设计。二、实验器材计算机一台，TannerL-Edit软件三、实验原理CMOS反相器由PMOS和NMOS晶体管组成，利用PMOS晶体管版图和NMOS晶体管版图可以完成COMS反相

2、器版图的设计。四、实验步骤1、设计PMOS晶体管版图。2、设计NMOS晶体管版图。3、设计CMOS反相器版图：（1）启动版图编辑器L-Edit。（2）新建文件。新建一个Layout文件，文件的设置信息可以从前面创建的文件中复制。(3)对文件进行重命名。将L-Edit编辑器默认的文件名Layout改为Inverter。(4)设置格点与坐标。格点与坐标的设定方式与创建PMOS晶体管时设定的方法一致。(5)调用PMOS和NMOS晶体管作为例化单元。使用Cell---Instance命令来调用PMOS单元。在出现的SelectC

3、elltoInstance对话框中，通过点击Browse按钮浏览到“MOS”文件，可以看到该文件下面有PMOS和NMOS两个单元，点击PMOS，然后点击“OK”，可以看到Inverter文件cell0单元的版图已经添加了PMOS单元。利用同样的方法，可以将NMOS单元也添加进来。(6)连接PMOS和NMOS晶体管的栅极。从CMOS反相器电路可知，PMOS晶体管和NMOS晶体管的栅极要连在一起作为反相器的输入端，所以在放置这两个晶体管的时候可以将两者的栅极对准，以便连接。具体操作是，选择Layer的多晶硅(Poly)层和方

4、框绘图工具后，在版图区域中画一个宽度与晶体管栅极相等的多晶硅矩形，如图1所示。(7)连接PMOS和NMOS晶体管的漏极。使用金属1层将两晶体管的漏极连接起来。具体操作是，选择Layer的金属1层(Metal)和方框绘图工具后，在版图区域中画一个宽度与晶体管漏极相等的金属1层，如图2所示。(8)画电源线和地线。由前面章节介绍的知识可知，PMOS晶体管的源极要连接到电源上，NMOS晶体管是源极要连接到地上，所以在CMOS反相器版图中要画出电源线和地线。电源线和地线所用的绘图层为金属1层。通常将电源线和地线设置的稍微宽一些，这

5、里，我们将两者都设为0.8微米。需要注意的是，电源线和地线与其他金属线之间的距离(Meatl1toMetal1Spacing)要大于0.35微米，按此规则画出的版图如图8.3所示。(9)添加节点名称。在电源线和地线上需要添加节点名，具体操作是，点击工具栏上的，然后在电源线上需要添加节点名的位置点击一下鼠标左键，在出现EditObject(s)对话框的Portname中填入“VDD”，文字的大小(Textsize)为0.25微米，文字方向为(TextOriention)为“Horizontal”即水平方向。采用类似的方法，

6、添加地线的名称为“GND”。（10）连接电源线和地线。将PMOS和NMOS晶体管的源极用宽度为0.55微米的Metall层分别和VDD与GND连接起来，结果如图4所示。（11）加入反相器的输入端。反相器的输入端在栅极上，通过从栅极引出信号线作为输入端，信号线用Metal1层引出。Metal1层与多晶硅栅极是通过栅极接触孔(PolyContact)连接的。如图5所示，这样就构成了一个完整的输入端。图5完整的输入端口然后将画好的输入端口移动到反相器的栅极，注意放置的时候，端口Metal1层与连接漏极的Metal1层之间的距离

7、要大于最小距离要求。添加输入端口后的反相器版图如图6所示。图6添加了输入端口的反相器版图（12）添加输入和输出端口节点名。与前面添加电源线和地线节点名类似，在反相器的输入端口和输出端口分别添加“IN”和“OUT”节点名。（13）新建阱接触单元和沉底接触单元。在CMOS集成电路中，P型沉底要与地线连接，N型沉底要与电源线连接，以保证电路正常工作时PN结始终反相偏置，从而起到有效的隔离作用。同样，阱区也要接在相应的偏置上，以避免阱与衬底间的PN结正向偏置。PMOS晶体管是制作在N阱上的，需要在N阱上建立“阱接触”与电源相连。

8、阱接触单元的建立方法是，选择Cell---New命令，在CreatNewCell对话框的CellName中输入单元名Ntap。建好的Ntap如图7：图7阱接触画好的Ptap如图8：图8衬底接触（13）将阱接触和衬底接触添加到反相器单元中。添加了阱接触和衬底接触后，要对反相器运行DRC，并修改出现的错误，最后将单元进行