实验二——反相器版图绘制

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1、实验二、版图基础一、实验内容1、熟悉cadence定制设计软件平台的基本界面与使用、设计文件组织方式。2、了解工艺文件、版图设计等的人致概念，熟悉cadence软件版图设计相关的功能。3、绘制反相器版图二、Cadence定制软件平台的基本界面与使用1、进入cadence软件按照实验一中的说明依次启动VMWARE、LmuxAS4虎拟机、然后打开一个终端窗II。在终端中输入以卜命令:icfb/岀现的主窗II如图1亠1所示:主菜单命令行伫息窗I1CIW图2-2-lCandence主窗II注意以下几个事项：（1）输入icfb/后，终端窗II的前台由丁在运行该cadence软件，不再接受新的命令。如果要

2、在终端窗II中运行其他命令，可以重新打开一个终端，或者使用命令bg将cadence软件转入后台运行，这时原來的终端窗I1就可以重新接受命令了。ctrl+z（同时按Ctrl键和字母z键）bgIs可以看到Is命令可以执行了。或者可以在启动icfb软件时用icfb&/代替icfb&/,则可以在启动时自动进入后台状态。可以尝试打开和关闭icfb几次，实验bg,&等的效果（2）主窗II分为信息窗IICIW、命令行以及主菜单。信息窗II会给出一些系统信息（如出错信息，程序运行情况等）。在命令行中可以输入某些命令。2、设计文件组织结构与主窗II菜单设计文件组织结构Cadence的设计文件组织分为设计库（li

4、门，也可以是比较复杂的单元（由子单元组合而成）。View是某一个单元的不同表示形式，例如常用的schematic是单元的电路图，symbol是单元的符号,layout是单元的版图等等。操作：打开软件后，在主窗口中点选tooZlibraryManager,观察设计数据的组织结构；选中某个library中一个cell的一个view，打开査看，然后关闭LibraryManager:WorkArea:/rootAleEditViewDesignManagerndedhostlocicfb&hostlochostlochostlochostlochostlochost.lot?ocurrenhostlo

5、cLibraryCellView0currenhostlococurrenkfExanpLesUS_8thsabcahdlLibanalogLibbasiccdsDefTechLibC3mc_tffunctionalreEWinrfExvwplerfLibtesttest2J：F_exampleschenatic卜ENDOFILoa.dinStales.劇加L、MessagesfileisM/root/LibManagerLog-.MouseShowCategoriesShowFiles(2) 査看主窗口的菜单点选各个菜单，看一下每个菜单下面大致有哪些子条目。例女II在File菜单卜，主要的菜

6、单项有New、Open、import、export、re&esh、Exit等。例女IINew菜单项的子菜单卜有Library、Cellview两项。Library项打开NewLibraiy窗II,Cellview项打开CreateNewFile窗II:open菜单可以选择打开某一个设计，通过librarymanager也可以达到同样的目的；impoitexport用J：将设计数据导入/导出该cadence设计坏境；其他各个菜单项就不一一列举了，在随后的实验中用到时再做说明。三、版图设计Z前的准备工作1、设计坏境与工艺文件设置版图设计需耍准备的外部文件主要有两个，一个是&splay文件(disp

7、laydrf),另一个是工艺文件(*tf)。其中，工艺文件用丁淀义版图设计中与工艺相关的一些信息，例如表示有源区、多晶硅、金属等的各个图层；&splay文件用丁定义各个图层的显示方式。需要首先将这两个文件放置到相应的位置。(1) 工艺文件将display.drf和csmc0p6um.tf拷贝到/root目录下。关闭cadence软件，然后重新启动(icfb)(2) 软件选项设置主窗口optionsuserpreference,在弹出的设置窗口中将undolimit设置为10。(3)建立工艺库(technologylibrary)：新建一个库(library),而且该库的类型为technolog

8、ylibrary。主窗口中File直New盘Library(1),会出现NewLibraiy设置窗II确定Compileanewtechfile被选中(2),然后将路径设置为你希望该库存放的位置，例如这里我们设置为共享目剥mnt/hgfs/vlsi_database(3),也可以通过双击Directory栏来完成该操作。然后“Name”栏输入工艺库的名字，例如我们取名为csmc.tf(4),然后点0K(5)。Name(t)Directory(nonlibraryuncuiories)蠶簇肿护击该栏中/nnt/hgfs/vlldatabaaoDontneedatecnfiieNoDMDesign

9、ManagericfbLog:/root/CDS.IogIUlrary.I1Cellview.ZATIONn-sHome|rashNewLibrary0KCancelDefaultsApplyHelpLibrary(5)TechnoloqyAleIFile|ToolsOptions|New|jOpen.IImport1ExportRefresh.1MakeReadOnly.:QoseData.IDefragmentDataExit.Ifyouv/illbecreatingmasklayoutorotherphysicaldatainthislibrary,youwillneedatechnol

10、ogyfile.IfyouplantouseonlyschematicorIIDLdata,atechnotodYfileisnotrequired.2anewtechfileAttachtoanexistingtechfile在随后出现的对话框中ASCIITechnologyFile一项中输入csmc0p6um.tf，然口点“OK”会出现一个信息窗I丨，提示己经成功建立工艺库。2、基础知识讲解:、图层本部分，我们将练习绘制一个反相器的版图。首先，来了解一下需要用到的图层：本课程中使用CSMC双硅双金属混合信号工艺，主要的设计层包括TBtub,n阱,作为pmos器件衬底TOThinOxide,

11、有源区，作为mos的源漏区GTgate,多晶硅1,作为mos栅极SPP+注入区SNN+注入区W1接触孔，金属1到多晶硅和有源区的接触孔A1铝1,第一层金属W2通孔金属1和金属2的接触孔A2铝2,第二层金属CPbondpad,pad开孑LIM第二层多晶硅电阻阻挡层PCpolyCap,用作多晶硅电容上极板和多晶硅电阻的第二层多晶硅详细的工艺信息请参考设计规则(0.6umDPDMMixedSignalTechnologyTopologicalDesignRule,pdf)，本次实验将会用到的层为TB、TO、GT、SP、SN、WKAl、W2、A2这些图层，对于我们的设计工具来说，是通过工艺文件来进行定

12、义的。图层的显示方式,是通过&splay.dif文件來进行定义的。可以使用Vi或者文本编辑器打开这两个文件，查看一下人致的内容。具体的绘制过程中，以不同的颜色或者图案來表示不同的图层，把这些图层按照一定的关系和规则绘制在一起，最终形成表示半导体器件和互联关系的版图。完成的版图在经过设计验证后，可以用于制造掩模，最终在半导体制造厂完成生产制造。(2)、设计规则绘制版图的过程中，必须遵循一定的设计规则。这是因为最终版图是要用丁芯片制造的,所以绘制的必须是符合生产工艺要求的版图，而工艺耍求就是通过设计规则來进行定义的。在绘制过程中按照设计规则进行版图设计，然后再经过设计规则检查(DRC,design

13、rulecheck)來确保完成的版图没有违反设计规则。设计规则主要是定义每个图层的一些基本要求，以及不同的图层Z河的关系，例如金属的最小宽度，金属上放置接触孔时，必须有多少的覆盖等。查看实验二的参考文件夹中的0.6umDPDMMixedSignalTechnologyTopologicalDesignRule,pdf來建立对设计规则的人致概念。3、一些预先的工作(1)、建立一个设计库：我们打算绘制的反相器版图，实际上是建立反相器“单元”(Cell)的一个版图视图(layoutview)。我们前而讲到过，单元是放在设计库中的。所以，需要先建立一个设计库。主窗口中Fil曲New玄Library,会出现NewLibraiy设置窗II,与前面建立工艺库不同的是，这次要确定“Attachtoanexistingtechfile”选项被选中。库名“Name”可以自行设定，例如设定为testl,然后点“OK”。然后会弹出设置Technology库的窗口,选中csmcjf,然后“OK”这样，一个新的设计库“testl”就建好了。主窗口中ToolsetLibraryManager,会看到Library列表中增加了一个新的库“testl”。选中该库（鼠标左键在窗口中点击testl）,会看到cell和view两栏都是空白的，这是因为这个库中目前还没有任何设计单元存

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