福州大学集成电路版图设计实验报告.docx
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福州大学集成电路版图设计实验报告
福州大学集成电路版图设计实验报告
福州大学物信学院
《集成电路版图设计》
实验报告
姓名:
席高照
学号:
111000833
系别:
物理与信息工程
专业:
微电子学
年级:
2010
指导老师:
江浩
NMOS构成,当输入高电平时,NMOS导通,输出低电平,当输入低电平时,PMOS导通,输出高电平。
注意事项:
(1)画成插齿形状,增大了宽长比,可以提高电路速度
(2)尽可能使版图面积最小。
面积越小,速度越高,功耗越小。
(3)尽可能减少寄生电容和寄生电阻。
尽可能增加接触孔的数目可以减小接触电阻。
(4)尽可能减少串扰,电荷分享。
做好信号隔离。
反相器的版图:
原理图电路设计:
整体版图:
DRC检测:
LVS检测:
II.CMOS差分放大器部分:
CMOS差分放大器的原理图:
在该电路中,M1、M2为有源负载,M3、M4为电流源,M5为电流源器件。
①线宽、电流分析:
该电路为CMOS差分共源放大器,电路所需要的最大电流为5mA,根据典型工艺电流密度得出连线的宽度为5um。
其中电源、地和偏置为大电流路径,输入端为小电流路径,因此输入线宽为2um,电源、地线宽为10um。
对于大电流路径可以让电流源从顶端流入以分散电流,并有效降低电阻。
③匹配规则分析:
在设计版图的过程中,应该把匹配器件相互靠近放置,使期间保持同一方向,并选择一个中间值作为根部件。
由于该电路是差分放大电路,因此应使得差分布线一致并尽量使得每一个器件对称。
在本次版图设计中使用的器件宽度较大,对于M3、M4L=1uW=100u
并将每个器件分成9块每一个的W为11.11u,以使得电路的对称性较好,同时对于电流镜M3与M4,采用共心—四方交叉的匹配方式,使其对称性更好:
在画版图的过程中还应该注意差分布线的一致性,以便提高电路的对称性
④器件布局及其他注意事项:
根据对称性的要求,将电流源M5进行器件分割,M3、M4采用共心交叉匹配法,得到整个版图器件布局图:
在PMOS器件上需要添加N阱接触,而对于NMOS则应添加衬底接触,并且在添加N阱衬底时可将PMOS与NMOS包围,以保证衬底很好的接地并且具有一定的隔离作用
⑤版图的设计流程:
⒈原理图的设计:
⒉整体版图:
⒊DRC检测:
⒋LVS检测:
一、实践心得体会
通过本次版图设计实践,我学会了掌握版图设计的基本理论与操作流程,掌握了版图设计的基本技巧以及注意事项,同时熟悉了IC5141的使用以及对版图的检查与仿真。
这次实践也遇到了挺大的困难,以前有做过类似的实践(数字集成电路课程设计)其中有版图这一块,但是在上次课设的中,这不是非常重要的一环,所以老师讲解的也不是很详细,导致刚开始有点轻视,后来经过虚心的请教以及认真的温习与听讲终于赶上了进度。
本次实践我的收获还是比较大的,初始设计出版图的时候错误非常多,违反设计规则的也有很多内容,修改的过程也是头痛不已,但是当所有问题解决之后,心里有一种成就感。
版图设计的要点在于,在设计版图之前一定要对电路的原理进行分析,通过期间所通过的电流大小,结合工艺参数定出连线的宽度。
同时也要根据电流的流向和器件的对称等因素综合考虑器件的布局。
可以使用交叉匹配式的的电路,满足电路的设计业更加的美观。
通过本次实践,我对版图设计的整个流程有了深刻的认识,最后感谢老师的指导和同学们的帮助。
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- 福州大学 集成电路 版图 设计 实验 报告