关于Tanner软件中L-Edit的使用集成电路版图设计

ID:674421 · 发表于 2019-12-26 12:15

门电路是构成各种复杂数字电路的基本逻辑单元，反相器、与非门、或非门和异或门是数字电路中的一种基本功能模块。通过该设计，学会Tanner软件中L-Edit的使用，巩固和实践《集成电路设计》等前续理论所学知识，掌握集成电路版图的基本设计规则与设计方法，了解集成电路的设计流程，理解集成电路版图和基本工艺层之间的关系，具备一定的集成电路设计能力。

2设计内容及要求

设计的环节分为两个部分的内容：一是必做内容，二是从选作内容，必做内容为CMOS反相器的设计。选做内容为开放性设计，可以从多个题中选作一个，也可以自己选题做，通过设计熟悉设计规则与设计流程。主要内容如下：

1.必做内容：

（1）CMOS反相器版图设计（最小尺寸）

（2）选作内容：

2.参考题目有：

①CMOS反相器（NMOS 和PMOS器件尺寸不一致）；②CMOS传输门； ③两输入与非门或两输入或非门；④带CMOS反相器的CMOS传输门；⑤异或门；⑥2-1MUX数据选择器等。

3设计内容

1.CMOS反相器

CMOS反相器电路由两个增强型MOS场效应管组成，其中NMOS管称驱动管，PMOS管称负载管。输入信号A加在互补的NMOS管和PMOS管的栅极上，输出从它们的漏极引出。

2.两输入与非门

两输入与非门由两个PMOS和两个NMOS构成。其中，两个PMOS作为上拉管，两个NMOS作为下拉管，两个输入信号A和B分别加在两对互补的NMOS管和PMOS管的栅极上，输出从它们的漏极引出。

4设计过程

4.1使用L-EDIT画版图的详细步骤：

（1）进入L-EDIT，建立新文件

打开L-Edit程序：L-Edit会自动将工作文件命名为Layout1.tdb，选择执行File/Save As子命令，打开“另存为”对话框，在“保存在”下拉列表框中选择存贮目录，在“文件名”文本框中输入新文件名称---hwb。

（2）环境设定

用于将已有的设计文件的设定（如格点、图层等）应用于当前的文件中。选择执行File/Replace Setup子命令打开对话框，单击“From File”栏填充框的右侧的Browser按钮，选择X:\Tanner\Ledit100\Samples\SPR\example1\lights.tdb文件，单击OK就将lights.tdb文件中的格点、图层等设定应用在当前文件中。

（3）编辑单元

L-Edit编辑方式是以单元（Cell）为单位而不是以文件（File）为单位的，每一个文件可有多个Cell，而每一个Cell可表示一种电路的版图或说明，每次打开新文件时自动打开一个Cell并将之命名为Cell0。

（4）设计环境设置

绘制版图时必须要有确定的大小，因此在绘图前首先要确定或设定坐标与实际长度的关系。选择执行Setup/Design子命令，弹出Setup Design对话框，在Technology标签页中可设置工艺的名称、单位等，本文以Lambda为单位。

（5）图层的设置

Layers面板的下拉列表中选取图层。PMOS版图需要用到N Well、Active、N Select、P select、Ploy、Matal1、Matal2、Active Contact、Via等图层。

绘制版图

（7）图形截面图

选择Tools/Cross-Section子命令（或单击按钮），打开Generate Cross-Section对话框，单击对话框中的Browser按钮，在弹出的对话框中选择C:\Tanner\LEdit83\samples\SPR \example1\lights.tdb文件，再单击Pick按钮在编辑画面中选择要观察的位置，然后单击OK按钮。单击截面图中的关闭按钮可取消截面状态，恢复到画图状态。

（8）设计规则检查

选择Tools/DRC命令，打开Design Rule Check对话框，选中Write errors to files复选框将错误项目记录到Cell0.drc文件或自行取文件名，若单击“确定”按钮，则进行设计规则检查。发现一个错误，单击“确定”按钮后，可执行Tools/Clear Error Layer命令（或单击按钮）清除错误符号。

4.2 CMOS反相器的设计