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、PMOSCMOS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 1.8um 1b . Minimum nwell spacing 2.5um 1c . nwell enclosure of pdiff 2.0um 1d . nwell enclosure of ndiff 1.0um,diffusion (扩散层): 2a . minimum ndiff or pdiff width 1.0um 2b . minimum ndiff or pdiff spacing 1.0um 2c . minimum ndiff to pdiff spacing 1.0um 2d . minimum source/drain diffusion width 1.0um 2e . Pmos device must be inside nwell,Layout (Design) Rules (II),poly1 (多晶硅一层)： 3a . minimum poly1 width 0.6um 3b . minimum poly1 spacing 1.0um 3c . poly1 extension past ndiff or pdiff 0.4um,Metal1(金属一层)： 4a . minimum metal1 width 0.8um 4b . minimum metal1 spacing 1.0um,Metal2(金属二层)： 6a . minimum metal2 width 1.0um 6b . minimum metal2 spacing 1.0um,Layout (Design) Rules (III),contact (接触孔)： 5a . minimum contact width 1.0um 5b . minimum contact spacing 1.0um 5c . ndiff or pdiff enclosure of contact 1.0um 5d . metal1 enclosure of contact 0.5um 5e . poly1 enclosure of contact 0.5um,via (过孔)： 7a . minimum via width 1.0um 7b . minimum via spacing 1.0um 7c . metal1 enclosure of via 1.0um 7d . 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 1.0um metal1 enclosure of contact 0.5um minimum via width 1.0um metal1 enclosure of via 1.0um NMOS管的最小宽度为：3um NMOS管的宽长比： (W/L)n=3um/0.6um PMOS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,。