集成電路設(shè)計實踐

《集成電路設(shè)計實踐》報告設(shè)計任務(wù)（1）八選一數(shù)據(jù)選擇器依據(jù)8選1數(shù)據(jù)選擇器的真值表，給出八選一MUX電路圖，完成由電路圖到晶體管級的轉(zhuǎn)化。（2)繪制原理圖（Sedit）,完成電路特性模擬（Tspice，瞬態(tài)特性），給出電路最大延時時間；（3)遵循設(shè)計規(guī)則完成晶體管級電路圖的版圖，流程如下：版圖布局規(guī)劃－基本單元繪制－功能塊的繪制－布線規(guī)劃-總體版圖）；版圖檢查與驗證（DRCDRCDRCDRC檢查）；針對自己畫的版圖，給出實現(xiàn)該電路的工藝流程圖。電路設(shè)計方案的確定數(shù)據(jù)選擇器是指根據(jù)給定的輸入地址代碼，從一組輸入信號中選出指定的一個送至輸出端的組合邏輯電路。有時也把它叫做多路選擇器或多路調(diào)制器。八選一數(shù)據(jù)選擇器的功能表根據(jù)多路開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)（地址碼）K2,K1,K0的狀態(tài)選擇D0-D7中某一個通道的數(shù)據(jù)輸送到輸出端Y.如上面功能表所示。電路圖設(shè)計如下：1.電路圖1電路圖12.相較于第一種電路，第二種傳輸門電路管子少，設(shè)計簡單，版圖易于制作，且能較好的實現(xiàn)八選一數(shù)據(jù)選擇電路要求，故而選擇該電路作為設(shè)計電路。電路特性及仿真用s-Edit軟件畫出選擇好的傳輸門電路，如下電路圖畫好之后，先檢查是否有錯誤，如果沒有錯誤，標(biāo)注好管子尺寸，然后再建立網(wǎng)表文件。.sp網(wǎng)表文件建立好之后，打開wintsp軟件，然后打開剛才建立的網(wǎng)表文件然后再添加上電源和輸入以及路徑。添加完畢后開始運行。網(wǎng)表文件運行完之后，顯示出仿真波形圖如下：分析仿真所得出的波形曲線，對比八選一數(shù)據(jù)選擇器所需要實現(xiàn)的功能，得出結(jié)論即該電路圖能夠?qū)崿F(xiàn)八選一數(shù)據(jù)選擇器的功能，故，該電路圖設(shè)計符合實驗要求。版圖的布局規(guī)劃及基本單元設(shè)計由所設(shè)計的電路圖可知，一個八選一數(shù)據(jù)選擇器需要14個nmos管和5個cmos管。由于管子數(shù)目較多，所以應(yīng)提前規(guī)劃好，各個管子應(yīng)如何擺放，方便最后布線。特別需要注意的是，所有光刻孔的幾何尺寸都必須大于或等于最小距離要求。設(shè)置規(guī)則：規(guī)則設(shè)置好，所畫出的版圖如下：畫版圖時每個步驟完之后都應(yīng)驚醒DRC檢查，版圖畫好之后應(yīng)該對整個版圖進行DRC。如下DRC檢查顯示無誤：顯示細(xì)節(jié)：給出實現(xiàn)該電路制造的工藝流程1、因為是p襯底，所以制作cmos時應(yīng)先鋪一層N阱2、然后進行有源區(qū)光刻3、再進行多晶硅柵的光刻4、接下來進行N注入和P注入的光刻5、開始光刻接觸孔，注意金屬和有源區(qū)、金屬和金屬、多晶硅柵和金屬間的接觸空各不相同。6、最后進行金屬布線。總結(jié)這次課程設(shè)計過程主要經(jīng)歷了以下幾個步驟：1）、要查詢資料確定合適的電路圖;2)、用軟件將電路圖畫出來并檢查無誤后開始建立網(wǎng)表；3）、網(wǎng)表建立好之后添加電源的輸入輸出端運行；4）、網(wǎng)表運行之后將生成波形圖；5）、分析波形圖是否與任務(wù)要求所實現(xiàn)的功能一致；6）、分析完之后開始在設(shè)置好規(guī)則的層內(nèi)畫版圖；7）、版圖畫完后進行DRC規(guī)則檢查；8）、檢查無誤后進行后仿真網(wǎng)表建立；9）、進行LVS網(wǎng)表文件對照；10）、版圖與電路圖相符合后運行后仿真網(wǎng)表得出波形圖；個人心得：整個步驟大致如上所述，通過本次課程設(shè)計，我基本掌握了如何用該軟件進行模擬集成電路的設(shè)計，從原理圖的的設(shè)計仿真到版圖的設(shè)計仿真。將所學(xué)的知識應(yīng)用于實踐之中，在很大程度上幫助我復(fù)習(xí)和鞏固了《半導(dǎo)體集成電路》這門課中所學(xué)習(xí)的內(nèi)容。cmos的制作工藝和nmos傳輸門電路的原理分析。課本上有四選一數(shù)據(jù)選擇器的例子而八選一數(shù)據(jù)選擇器是課后布置的作業(yè)，再一次在軟件上制作讓我對它的原理進行回顧并有了更深層次的認(rèn)識。再者，通過制作版圖，還學(xué)習(xí)到了很多新的知識。要制作版圖，必須了解各個管子的具體工藝過程，只有掌握了工藝過程，你才知道每一個步驟應(yīng)該做什么，而且一定要學(xué)會規(guī)劃，因為基本上是管子制作好擺放好之后進行布線，如果不好好規(guī)劃布局，很可能在布線時進行大規(guī)模的移動管子，導(dǎo)致任務(wù)加重。其次，基本是每完成一個步驟都應(yīng)進行DRC檢查，以防止出現(xiàn)錯誤，如果等制作完之后再檢查，會使得修改難度加大?？傊ㄟ^這兩周的課程設(shè)計很好的鍛煉了自己的自學(xué)能力，了解了很多新的知識，特別是模擬集成電路的制作過程，鞏固了一些之前忽略的小細(xì)節(jié)這對我以后的學(xué)習(xí)以及工作都有很大的幫助。七、設(shè)計成果匯總LVS網(wǎng)表對照LVS對照無誤后進行后仿真。后仿真網(wǎng)表仿真網(wǎng)表添加上電源的輸入輸出后運行，得出后仿真的波形圖。后仿真波形圖后仿真波形圖電路單元類型晶體管數(shù)目版圖尺寸(不含PAD)設(shè)計結(jié)構(gòu)備注內(nèi)容NMOSCMOS14533um*34um無版圖信息表格版圖信息表格《集成電路設(shè)計實踐》報告題目：八選一數(shù)據(jù)選擇器院系：自動化與信息工程學(xué)院專業(yè)班級：微電131學(xué)生學(xué)號：313043