CMOS反相器的设计.ppt

CMOS反相器的设计,CMOS反相器是IC设计中结构最简单，并且最具有代表性的器件。CMOS反相器包括的器件：NMOS、PMOS。,CMOS反相器的设计,一、工艺的选择二、电路前端设计三、版图后端设计四、LVS一致性检查,一、工艺的选择,采用实验使用的工艺。0.6um N阱 1P2M 硅栅工艺,Layout(Design)Rules(I),well(N阱):1a.Minimum nwell width 1.8um1b.Minimum nwell spacing 2.5um1c.nwell enclosure of pdiff 2.0um1d.nwell enclosure of ndiff 1.0um,diffusion(扩散层):2a.minimum ndiff or pdiff width 1.0um2b.minimum ndiff or pdiff spacing 1.0um2c.minimum ndiff to pdiff spacing 1.0um2d.minimum source/drain diffusion width 1.0um2e.Pmos device must be inside nwell,Layout(Design)Rules(II),poly1(多晶硅一层)：3a.minimum poly1 width 0.6um3b.minimum poly1 spacing 1.0um3c.poly1 extension past ndiff or pdiff 0.4um,Metal1(金属一层)：4a.minimum metal1 width 0.8um4b.minimum metal1 spacing 1.0um,Metal2(金属二层)：6a.minimum metal2 width 1.0um6b.minimum metal2 spacing 1.0um,Layout(Design)Rules(III),contact(接触孔)：5a.minimum contact width 1.0um5b.minimum contact spacing 1.0um5c.ndiff or pdiff enclosure of contact 1.0um5d.metal1 enclosure of contact 0.5um5e.poly1 enclosure of contact 0.5um,via(过孔)：7a.minimum via width 1.0um7b.minimum via spacing 1.0um7c.metal1 enclosure of via 1.0um7d.metal2 enclosure of via 0.5um,二、电路前端设计,确定电路结构确定所使用的器件逻辑功能功耗输出驱动能力输入电流,1.确定电路结构,确定MOS管的宽长比。宽长比过大版图使用面积大宽长比过小版图无法加工,思路：（1）利用版图规则确定NMOS管的宽长比。（2）PMOS管宽长比为NMOS管的2倍。,2.确定所使用的器件,确定NMOS管的宽长比所需要使用的规则：长度：minimum poly1 width 0.6um NMOS管最小长度为0.6um 宽度：ndiff or pdiff enclosure of contact 1.0ummetal1 enclosure of contact 0.5um minimum via width 1.0ummetal1 enclosure of via 1.0umNMOS管的最小宽度为：3umNMOS管的宽长比：(W/L)n=3um/0.6umPMOS管的宽长比：(W/L)p=(W/L)n*2=6um/0.6um,3.逻辑功能,4.功耗,功耗的计算采取估算方式。详细的计算请参阅电路分析基础等基础必修课P=W/T=P1*t/T=5V*200uA*1ns/1us=1u焦耳,4.功耗,5.输出驱动能力,5.输出驱动能力,输出驱动能力的计算:I=U/R=2.5/3.3k=0.75mA,6.输入电流,输入电流：63uA扇出：0.75m/63u=12在具体使用中还需要打半处理。本设计的扇出能力为6.,6.输入电流,三、版图后端设计,1.加入PMOS、NMOS管2.连接PMOS、NMOS管3.加入输入接口4.加入输出接口5.加入电源地6.加入PTAP,注意不要违反版图设计规则！,四、LVS一致性检查,1.完成DRC检查2.生成EXTRACT文件3.完成LVS检查,