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1、摘摘 要要近年来随着 IC 设计要求的不断发展，集成电路版图设计是实现集成电路制造所必不可少的设计环节，它不仅关系到集成电路的功能是否正确，而且也会极大程度地影响集成电路的性能、成本。而集成电路中的 bandgap 可以在温度和电压不稳定的环境中保持稳定的参考电压，被广泛运用于比较器、A/D 转换器等模拟电路及数模混合信号集成电路中，其性能直接影响整个系统的精度和性能。因此，bandgap 版图设计的研究非常有意义。本文基于 Cadence 版图设计软件平台，采用 XFAB0.6m CMOS 工艺设计。设计的版图元件包括 PMOS、NMOS、PNP 三极管、电阻、电容。其中对差分放大器、电流镜
2、、电阻等重要元件采用了匹配和对称的设计方法，考虑电气特性的版图设计技术；为防止闩锁效应，本设计还运用了保护环保护整个电路，提高了bandgap 电路的可靠性。本设计对最终设计出的版图使用 calibre 验证工具进行 LVS 和 DRC 验证，并顺利通过验证。关键字：版图；带隙基准电压源；Cadence；匹配；验证ABSTRACTIn recent years, along with IC design request of continuously development, IC layout are essential to achieve the design of integrated
3、 circuit manufacturing sectors, it is not only related to the ICs functions are correct, but also great extent affect IC performance and cost.But bandgap reference voltage of integrated circuit can keep stability in the unsteady environment of the temperature and the electric voltage of reference el
4、ectric voltage, used extensively in comparison machine, A/D conversion machine etc. analog electric circuit and some mixture signal integrated circuit. Its function is directly influence the whole accuracy and function of system. Therefore, the research which take the layout design of the bandgap re
5、ference voltage is very meaningful.This text ,according to the design software of the Cadence about layout design, adopts XFAB0.6m CMOS of design rule.The component of layout design include PMOS, NMOS, PNP, electric resistance, electric capacity. To the OP、current and resistance which are importance
6、 components adopt layout design technique of consideration electricity characteristic; To reduce latch-up, this design still uses guard ring to protect the whole electric circuit, improving the credibility of bandgap reference voltage.In the end, this design carried LVS and DRC of verification to th
7、e landscape used calibre verification tool that finally designs and passed a verification smoothly.Key Words: Layout; Bandgap reference voltage; Cadence; matching; Symmetry目录目录第 1 章 引言 .11.1 选题背景及意义.11.2 国内微电子发展状况.1第 2 章 Bandgap 简介.32.1 什么是 Bandgap.32.2 Bandgap 的原理.42.3 Bandgap 的应用.6第 3 章 Virtuoso 工
8、具及版图绘制.83.1 Cadence 软件介绍 .83.2 Virtuoso 工具的使用.103.2.1 建立版图库.103.2.2 层选择窗的设置.133.2.3 版图编辑窗的设置.143.2.4Virtuoso 的常用快捷键.16第 4 章 Bandgap 的版图设计.174.1 版图设计中的相关主题.174.1.1 器件的匹配规则.174.1.2 匹配管子的版图设计.224.1.3 电阻版图设计.254.1.4 倒比管版图设计.264.1.5 双极型晶体管版图设计.274.1.6 电容版图设计.284.2 全局规划（floor plan）.314.2.1 模块摆放.314.3 整体布线
9、.33第 5 章 Bandgap 电路版图验证.345.1 版图验证的概述.345.2 版图的 DRC 验证.355.3 版图的 LVS 验证 .39结束语 .44参考文献 .45致 谢 .46附 录 .48外文资料原文 .51第第 1 1 章章 引言引言1.1 选题背景及意义随着 IC 工艺的发展,在模拟电路和数模混合电路中,片内集成的基准源电路已被普遍采用,它是集成电路中的一个重要模块。产生基准的目的是建立一个与电源波动和工艺无关、具有确定温度特性的直流电压或电流。为了提高电路的性能对基准源的要求越来越高。而相应的版图设计也是至关重要的，它直接关系到基准源性能的好坏。集成电路版图设计是连接
10、集成电路工艺的桥梁，它在集成电路发展过程中起着重要作用。随着特征尺寸的不断减小，使得版图设计中需要考虑的问题越来越多，对版图设计人员的要求也越来越高。研究本课题从基础入手，一方面是电路和版图理论知识的学习，另一方面是EDA 工具的应用实践，理论与实践相结合能够帮助我轻松了解 IC 后端设计的全过程，熟练运用 Cadence 工具进行版图设计和验证以及掌握版图设计的基本方法和技巧。这将对所学知识的巩固和今后从事相关工作有很大帮助。1.2 国内微电子发展状况随着全球信息化、网络化和知识化经济浪潮的到来，集成电路产业的战略地位越来越重要，它已成为事关国民经济、国防建设、人民生活和信息安全的基础性、战
11、略性产业。特别是近几年来，在世界半导体产业环境不断改善，集成电路的性能以惊人的速度向快速和微型方面发展，其发展潜力、高技术含量和广阔的市场都令人叹为观止。与此同时，中国集成电路产业也已经开始快速发展，正在努力向世界技术前沿靠拢。也就是说，我们中国的 IC 产业已经初具规模，并且正处在一个摆脱一味只是集中在制造和消费方面而向核心技术领域转型的一个关键阶段，所有的 IC 精英们正在齐心协力打造中国自己的“中国芯” ，争取早日扭转在内核技术上受制于人的局面，这是每一个 IC 精英义不容辞的责任，同时也是产业调研的最大目的。随着我国国民经济的持续高速增长,蓄势多年的我国 IC 产业出现了勃勃生机,呈现群体发展态势。我国在 2002 年底前,共有 3 条 8 英寸生产线,6 条 6 英寸线,6条 5 英寸线,10 条 4
