IC版圖設計-第三章

第三章操作系統(tǒng)與Cadence軟件主要內(nèi)容一.UNIX操作系統(tǒng)二.Linux操作系統(tǒng)三.虛擬機四.Cadence軟件一.UNIX操作系統(tǒng)

Cadence軟件的主要運行環(huán)境是UNIX操作系統(tǒng)。UNIX是一個分時、多用戶、多任務、具有網(wǎng)絡通信功能和可移植性強的操作系統(tǒng)。UNIX于1969年在Bell實驗室誕生，今天的UNIX已廣泛移植在微型計算機、小型計算機、工作站、大型計算機和巨型計算機上，成為應用最廣、影響最大的操作系統(tǒng)。UNIX具有多用戶、多任務、并行處理能力、管道、平安保護機制、功能強大Shell、強大網(wǎng)絡支持、穩(wěn)定性好等特點，其系統(tǒng)源代碼利用C語言寫成，可移植性強，可運行在多種硬件平臺上。UNIX以其簡潔高效和可移植性好等特性吸引了許多用戶開發(fā)者和公司的注意，到現(xiàn)在已形成多個流派，主要包括：1.SCOUNIX，主要運行于PC兼容機；2.DigitalUNIX，主要運行于DecAlpha機；3.Solaries，主要運行于Sun小型機工作站；4.AIX，主要運行于IBM機；5.HPUX，主要運行于HP小型機工作站；6.Linux，可運行于各種機器。一.UNIX操作系統(tǒng)

UNIX命令舉例解釋manmandate獲取命令的幫助信息datedate查看當前日期calcal2012查看日歷bannerbanner“ABCD”顯示大字bcbc計算器passwdpasswd修改密碼whowho報告當前登錄的用戶whoamiwhoami查看我是誰，即用戶名clearclear清除屏幕UNIX命令舉例解釋pwdpwd顯示當前目錄cdcd/usr改變目錄cdcd/進入根目錄mkdirmkdirabc創(chuàng)建目錄rmdirrmdirabc刪除空目錄rm-rm-rabc刪除目錄及其內(nèi)容lslsabcls-labc(文件長列表)ls-aabc(所有類型文件)ls-d*(不進子目錄)顯示目錄內(nèi)容catcatfile1.c顯示文本文件內(nèi)容moremorefile1.c一次一屏顯示文本文件內(nèi)容cpcpfile1file2拷貝文件mvmvcall.testcall.list移動(重命名)文件rmrmcall.list刪除文件二.LINUX操作系統(tǒng)

UNIX雖然是一個平安、穩(wěn)定且功能強大的操作系統(tǒng)，對運行平臺要求很高，只能在工作站或小型機上才能發(fā)揮全部功能，并且價格昂貴，對普通用戶來說是可望而不可及的，這為后來Linux的崛起提供了時機。Linux是一套免費使用和自由傳播的類UNIX操作系統(tǒng)，它主要用于基于Intelx86系列CPU的計算機上，其目的是建立不受任何商品化軟件的版權(quán)制約的、全世界都能自由使用的UNIX兼容產(chǎn)品。Linux以它的高效性和靈活性著稱。它能夠在個人計算機上實現(xiàn)全部的UNIX特性，具有多任務、多用戶的能力。Linux之所以受到廣闊計算機愛好者的喜愛，主要原因有兩個，一是它屬于自由軟件，用戶不用支付任何費用就可以獲得它和它的源代碼，并且可以根據(jù)自己的需要對它進行必要的修改和無約束地繼續(xù)傳播。二是它具有UNIX的全部功能，任何使用UNIX操作系統(tǒng)或想要學習UNIX操作系統(tǒng)的人都可以從Linux中獲益。二.LINUX操作系統(tǒng)

Linux系統(tǒng)的主要特點包括：開放性：指系統(tǒng)遵循世界標準標準；多用戶：指系統(tǒng)資源可以被不同用戶使用，每個用戶對自己的資源〔例如：文件、設備〕有特定的權(quán)限，互不影響；多任務：指計算機同時執(zhí)行多個程序，而且各個程序的運行互相獨立；良好的用戶界面：Linux向用戶提供了兩種界面：用戶界面和系統(tǒng)調(diào)用，Linux還為用戶提供了圖形用戶界面，它利用鼠標、菜單、窗口、滾動條等設施，給用戶呈現(xiàn)一個直觀、易操作、交互性強的友好的圖形化界面；設備獨立性：指操作系統(tǒng)把所有外部設備統(tǒng)一當作成文件來看待，只要安裝它們的驅(qū)動程序，任何用戶都可以象使用文件一樣操縱、使用這些設備，而不必知道它們的具體存在形式。二、LINUX操作系統(tǒng)

Linux是具有設備獨立性的操作系統(tǒng)，它的內(nèi)核具有高度適應能力；豐富的網(wǎng)絡功能：完善的內(nèi)置網(wǎng)絡是Linux一大特點；可靠的平安系統(tǒng)：Linux采取了許多平安技術(shù)措施，包括對讀、寫控制、帶保護的子系統(tǒng)、審計跟蹤、核心授權(quán)等，這為網(wǎng)絡多用戶環(huán)境中的用戶提供了必要的平安保障；良好的可移植性：是指將操作系統(tǒng)從一個平臺轉(zhuǎn)移到另一個平臺使它仍然能按其自身的方式運行的能力。Linux是一種可移植的操作系統(tǒng)，能夠在從微型計算機到大型計算機的任何環(huán)境中和任何平臺上運行。三.虛擬機

在一臺電腦上安裝過多個操作系統(tǒng)的讀者都知道，為了在不同的操作系統(tǒng)之間進行切換，就必須重新啟動機器并重新選擇想要進入的系統(tǒng)，即“多啟動系統(tǒng)”。多啟動系統(tǒng)之間的切換是一個比較麻煩的過程，而且造成了時間的浪費。虛擬機是指通過軟件模擬的具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運行在一個完全隔離環(huán)境中的完整計算機系統(tǒng)。通過虛擬機軟件，你可以在一臺物理計算機上模擬出一臺或多臺虛擬的計算機，這些虛擬機完全就像真正的計算機那樣進行工作，例如可以安裝操作系統(tǒng)、安裝應用程序、訪問網(wǎng)絡資源等等。對于你而言，它只是運行在你物理計算機上的一個應用程序，但是對于在虛擬機中運行的應用程序而言，它仿佛就是一臺真正的計算機。三.虛擬機

使用虛擬機具有以下優(yōu)點：1.可以安裝各種演示環(huán)境，便于做各種例子；2.保證主機的快速運行，減少不必要的垃圾安裝程序，偶爾使用的程序或者測試用的程序可在虛擬機上運行；3.防止每次重新安裝，不經(jīng)常使用而且要求保密比較好的軟件，可以單獨在一個虛擬環(huán)境下面運行；4.想測試一下不熟悉的應用程序，在虛擬機中隨便安裝和徹底刪除；5.體驗不同版本的操作系統(tǒng)，如Linux、Mac等。終端虛擬化由于其帶來的維護費用的大幅降低而受到追捧——如能降低占用空間，降低購置軟硬件設備的本錢，節(jié)省能源和更低的維護本錢。它比實際存在的終端設備更加具備性價比優(yōu)勢，而且虛擬化技術(shù)能大幅提升系統(tǒng)的平安性。四.Cadence軟件

Cadence是一款功能強大的EDA軟件，可完成各種電子設計，包括ASIC、FPGA和PCB設計。Cadence軟件包含的工具有：(1)VerilogHDL仿真工具(2)電路設計工具Composer(3)電路模擬工具AnalogAritist(4)幅員設計工具VirtuosoLayoutEditor(5)幅員驗證工具Dracula和Diva(6)自動布局布線工具3.Cadence軟件的啟動1)UNIX系統(tǒng)〔工作站〕①開機＝＞顯示:Pleaseenteryourname，輸入用戶名＝＞按＜Enter＞鍵＝＞顯示：Pleaseenteryourpassword，輸入密碼＝＞按＜Enter＞鍵。②按鼠標右鍵，選Tools→Terminal，進入Terminal窗。③在提示符后，輸入icfb&＝＞按＜Enter＞鍵＝＞出現(xiàn)CIW(CommandInterpreterWindow)。四.Cadence軟件

3.Cadence軟件的啟動2)PC機①先進入系統(tǒng)〔可能也需要輸入用戶名和密碼〕②進入Terminal窗方法1：單擊鼠標右鍵＝＞選NewTerminal方法2:點擊紅帽子符號＝＞上拉菜單，選SystemTools＝＞

Termimal③提示符后輸入icfb&＝＞按＜Enter＞鍵。3〕PC機上系統(tǒng)退出方法:點擊紅帽子符號＝＞上拉菜單，選LogOut→ShutDown→OKCadence軟件是按照庫〔Library〕、單元〔Cell〕和視圖〔View〕的層次實現(xiàn)對文件的管理。庫文件是一組單元的集合，包含著各個單元的不同視圖。單元是構(gòu)造芯片或邏輯結(jié)構(gòu)的最低層次的結(jié)構(gòu)單元，例如反相器、運放、正弦波發(fā)生器等。視圖位于單元層次下，包括電路圖〔Schematic〕、幅員〔Layout〕和符號〔Symbol〕等。在Cadence軟件里，庫文件包括設計庫和技術(shù)庫。設計庫是針對用戶而言的，不同的用戶可以有不同的設計庫；而技術(shù)庫是針對集成電路制造工藝而言的，不同特征尺寸工藝、不同芯片制造廠商的技術(shù)庫是不同的。為了能夠完成集成電路芯片制造，用戶的設計庫必須和某個工藝庫相關(guān)聯(lián)。Cadence系統(tǒng)啟動1前端啟動命令命令規(guī)模功能icdes基本數(shù)字模擬設計輸入icdssicde加數(shù)字設計環(huán)境icmsm前端模擬、混合、微波設計iccaxl前端設計加布局規(guī)劃2幅員工具啟動命令命令規(guī)模功能layouts基本版圖設計（具有交互DRC功能）layoutPlusm基本版圖設計（具有自動化設計工具和交互驗證工具）3系統(tǒng)級啟動命令命令規(guī)模功能swbsPcb設計msfbl混合型號IC設計icfbxl前端到后端大多數(shù)工具CMOS反相器電路圖

圖選擇新建庫文件CMOS反相器電路圖

圖新建庫文件對話框CMOS反相器電路圖

圖

選擇庫文件管理器CMOS反相器電路圖

圖

庫文件管理器對話框CMOS反相器電路圖

圖選擇新建單元CMOS反相器電路圖

圖新建單元對話框CMOS反相器電路圖

圖電路圖編輯窗CMOS反相器電路圖

圖電路編輯窗圖標欄CMOS反相器電路圖

應用實例：CMOS反相器的電路圖圖AddInstance對話框CMOS反相器電路圖

應用實例：CMOS反相器的電路圖圖

選擇庫文件對話框在Sample庫和AnalogLib庫中包含MOS管符號。NMOS管：

PMOS管CMOS反相器電路圖

應用實例：CMOS反相器的電路圖圖CMOS反相器的器件圖CMOS反相器的連線CMOS反相器電路圖

應用實例：CMOS反相器的電路圖圖

添加引腳CMOS反相器電路圖

應用實例：CMOS反相器的電路圖圖編輯器件屬性CMOS反相器電路圖

應用實例：CMOS反相器的電路圖圖CMOS反相器的電路圖CMOS反相器電路圖

應用實例：CMOS反相器的電路圖圖Composer中的連線節(jié)點幅員設計規(guī)那么根據(jù)工藝水平和經(jīng)驗積累，總結(jié)制定出的作為幅員設計時必須遵循的一整套數(shù)據(jù)規(guī)那么稱為幅員設計規(guī)那么。在正常的生產(chǎn)條件下，即使出現(xiàn)光刻套準偏差、過腐蝕、硅片變形等工藝偏差情況，設計規(guī)那么仍然可以保證電路芯片的正常加工制作以及正常工作。設計規(guī)那么是由幾何限制條件和電學限制條件共同確定的幅員設計的幾何規(guī)定，這些規(guī)定是以掩膜版各層幾何圖形的寬度、間距及重疊量等最小容許值的形式出現(xiàn)的。幅員設計規(guī)那么一般都包含以下四種規(guī)那么：(1)最小寬度；(2)最小間距；(3)最小包圍；(4)最小延伸。幅員設計規(guī)那么(1)最小寬度金屬、多晶、有源區(qū)或阱的尺寸都必須大于或等于設計規(guī)那么中的最小寬度。該值由光刻和工藝水平?jīng)Q定。0.5um工藝幅員設計規(guī)那么(2)最小間距在同一層掩?！卜鶈T〕上，圖形之間的間隔必須大于或等于設計規(guī)那么中的最小間距。幅員設計規(guī)那么(3)最小包圍例如，N阱、N+離子注入和P+離子注入包圍有源區(qū)應該有足夠的余量，以確保即使出現(xiàn)光刻套準偏差時，器件有源區(qū)始終在N阱、N+離子和P+離子注入?yún)^(qū)范圍內(nèi)。為了保證接觸孔位于多晶硅或有源區(qū)內(nèi)，應使多晶硅或有源區(qū)和金屬對接觸孔四周要保持一定的覆蓋。(4)最小延伸某些圖形重疊于其他圖形之上時，不能僅僅到達邊緣為止，還應該衍生到邊緣之外的一個最小長度。例如，多晶柵極必須延伸到有源區(qū)外一定長度。

(4)最小延伸

幅員編輯大師層選擇窗(LSW)的設置1.對LSW的說明層選擇窗(LSW)

CurrentdrawingorentrylayerEditmenuTechnologyfileInstbuttonPinbuttonAVandNVbuttonsASandNSbuttonsScrollbarLayers1)層符號——分三局部，①左表示層的顏色及圖案；②中為層名；③右表示層的用途。層的顏色及圖案層名層的用途2)AV和NV按鈕①AV設置各層都可視〔圖a)；②除輸入層外，NV設置其余各層不可視(層符號變灰)〔圖b〕；③擊鼠標中鍵使各層在可視和不可視間轉(zhuǎn)換〔圖c〕；④層原為可視，點擊中鍵變?yōu)椴豢梢暎冱c擊又恢復可視〔圖d)；⑤鼠標左鍵點擊原不可視的層就變?yōu)榭梢?，且成為輸入層〔圖e〕。(a)(e)(d)(c)(b)2.對LSW的設置(1)設置層符號。①在LSW中，選擇Edit→SetValidLayers…＝＞SetValidLayer對話框。

表層符號名稱、縮寫語用途名稱縮寫用途Drawingdg繪圖Pinpn管腳Netnt連線LabelLl標簽Toolt工具Warningwg警告Errorer錯誤Boundaryby邊界Annotateae注釋②點擊層符號右邊的選擇開關(guān)，開關(guān)變黑，本層被選。③點擊Apply按鈕，層符號出現(xiàn)在LSW中。④點擊LSW的Edit→Save，＝＞Save對話框。⑤按Ok存盤。(2)設置層符號的顏色和圖案①在LSW中，選Edit→DisplayResourceEditor…，＝＞“DisplayResourceEditor”對話框。DisplayResourceEditor對話框

②設置層的填充類型〔Fillsytle〕、填充顏色〔Fillcolor〕、外框顏色〔OutlineColor〕、點畫〔Stipple〕和線型〔linesytle〕。③按Apply按鈕。④選File→Save…，＝＞“SaveDisplayResourceFile”框。⑤在Files區(qū)點擊左鍵，＝＞/root/display.drf,左鍵點擊，使它進入Selection的文本框，點擊Ok關(guān)閉。⑥對話框報告root/display.drf文件已經(jīng)存在，按Yes鍵。建立顯示文件

按Yes鍵得到新的顯示文件

幅員編輯窗的設置幅員編輯窗1.圖標欄〔IconMenu)

2.啟動命令和取消命令的方法(1)啟動命令①從幅員窗的菜單欄選命令。②點擊幅員窗的圖標。③用快捷鍵。(2)取消命令①按＜Esc＞鍵。②點擊對話框中的Cancel。(3)命令的對話框有兩種對話框：1)標準框。啟動命令時自動出現(xiàn)。2)選項框。

3)顯示對話框的方法：①假設菜單命令后有三點，標準框會自動出現(xiàn)；②使用命令時雙擊中鍵或按＜F3＞鍵。Move的選項對話框

使用Option菜單進行幅員編輯窗設置1.顯示命令選命令Option→Display…＜e＞，＝＞“DisplayOptions”對話框。(1)DisplayControlsDisplayOptions對話框

(2)GridControls4個參數(shù)的缺省設置為1、5、0.5和0.5。對于1μm或者亞微米的設計規(guī)那么，可設置為0.1、0.5、0.01和0.01。2.編輯器選項選命令Option→layoutEditor…＜E＞,＝＞“l(fā)ayoutEditorOptions”對話框?？梢栽O置GravityControls〔引力控制〕、Conicsides〔圓環(huán)邊數(shù))…等。設置輸入層(1)鼠標左鍵單擊LSW的層符號即為輸入層。(2)使用命令Edit→LayoutTap＜t＞。光標點擊目標圖形，目標圖形所在層就變?yōu)檩斎雽印Ｆ聊伙@示畫圖區(qū)剛翻開的幅員窗，坐標原點在屏幕中央?！?〕選命令window→Pan＜Tab＞，幅員窗和CIW都顯示：Pointatcenterofthedesireddisplay：〔希望顯示的中點〕用鼠標左鍵點擊屏幕右上角某一點，該點立即移到屏幕中心，第一象限成為畫圖區(qū)。〔2〕用鍵盤上方向鍵實現(xiàn)坐標軸移動。建立幾何圖形1.矩形〔Rectangle〕1〕建立矩形命令：Create→Rectangle〔快捷鍵r〕。2〕選輸入層。3〕畫矩形。

(a)點擊左鍵(b)移動鼠標(c)點擊左鍵建立矩形(d)完成的矩形4〕按＜Esc＞鍵停止畫矩形命令。2.多邊形〔polygon〕〔1〕方法1①建立多邊形命令：Create→polygon〔快捷鍵P〕。②選輸入層。③畫多邊形。

(a)點擊第一點

(b)繼續(xù)點擊(c)雙擊或按＜Enter＞鍵使多邊形封閉(d)完成的多邊形〔2〕方法2Merge〔a〕矩形拼接或重疊形成多邊形〔b〕合并后的多邊形(3〕加圓?、倜頒reate→polygon把多邊形某一邊畫成圓弧。②雙擊鼠標中鍵或按＜F3＞鍵，＝＞reatePolygon選項框。③在框中點擊CreateArc按鈕。④在多邊形中畫圓弧。(a)點擊起點和終點(b)移動光標可看到圓弧(c)點擊建立圓弧

3.等寬線(path)

①建立等寬線命令Create→path，快捷鍵p。

②在LSW中點擊輸入層。

③雙擊鼠標中鍵或按＜F3＞鍵＝＞Createpath對話框。④設置線寬度。

⑤畫等寬線。(a)每次點擊建立另一段，終點雙擊(b)完成的等寬線

4.圓錐曲線〔1〕圓〔circle)——命令：Create→conics→circle(a)點擊圓心(b)移動鼠標(c)在圓周上點擊畫圓(d)完成的圓

〔2〕橢圓〔Ellipse〕——命令：Create→conics→Ellipse點擊邊框第一角頂點c)點擊邊框?qū)琼旤c(d)完成的橢圓(b)移動鼠標〔3〕圓環(huán)〔Donut〕——命令：Create→conics→Donut

(a)點擊圓心(b)點擊內(nèi)圓周(c)點擊外圓周(d)完成的圓環(huán)

5.復制(Copy)——命令：Edit→copy，或者選取Copy圖標。

6.其它命令(1〕合并命令Edit→Merge＜M＞選中圖形〔圖形高亮度〕，執(zhí)行合并命令。(2)切割命令Edit→Other→Chop＜C＞CMOS反相器的幅員1.建立技術(shù)庫

圖新建技術(shù)庫CMOS反相器的幅員1.建立技術(shù)庫

圖加載技術(shù)文件對話框CMOS反相器的幅員1.建立技術(shù)庫

圖加載技術(shù)文件成功CMOS反相器的幅員1.建立技術(shù)庫

圖選擇管理技術(shù)庫CMOS反相器的幅員1.建立技術(shù)庫

圖管理技術(shù)庫對話框CMOS反相器的幅員1.建立技術(shù)庫

圖技術(shù)庫與設計庫相關(guān)聯(lián)CMOS反相器的幅員2.CMOS反相器的幅員圖選擇新建庫CMOS反相器的幅員2.CMOS反相器的幅員圖新建視圖文件layoutCMOS反相器的幅員2.CMOS反相器的幅員圖Inverter單元CMOS反相器的幅員2.CMOS反相器的幅員表CMOS反相器幅員圖層圖層名稱用途Nwell繪制N阱Active繪制有源區(qū)Poly1繪制多晶硅柵極PimpP+注入，制備PMOS晶體管或襯底接觸NimpN+注入，制備NMOS晶體管或N阱接觸Metal1金屬1，用于連線Contact接觸孔，連接金屬1與有源區(qū)或多晶硅CMOS反相器的幅員2.CMOS反相器的幅員步驟1.繪制MOS晶體管的有源區(qū)。在LSW窗口中選擇Active作為輸入層，選擇畫矩形命令，在幅員編輯窗內(nèi)的屏幕某處畫出一個矩形有源區(qū)，如圖〔a〕所示。步驟2.繪制多晶硅柵極。在LSW窗口中選擇Poly1作為輸入層，選擇畫矩形命令，在有源區(qū)中間畫出一個矩形多晶硅柵極，多晶柵極的兩端要延伸出有源區(qū)，如圖〔b〕所示。

〔a〕繪制有源區(qū)〔b〕繪制多晶硅柵極CMOS反相器的幅員2.CMOS反相器的幅員步驟3.繪制MOS晶體管源區(qū)和漏區(qū)的接觸孔。繪制源區(qū)和漏區(qū)的接觸孔時，需要根據(jù)源區(qū)和漏區(qū)面積的大小來設置接觸孔的數(shù)量，如果源區(qū)和漏區(qū)的面積足夠，應盡量多設置接觸孔，這樣做一來可以減小接觸孔失效的可能性，二來還可以降低接觸電阻。在本例題中，源區(qū)和漏區(qū)分別設置兩個接觸孔，如圖3所示。

圖

繪制源區(qū)和漏區(qū)的接觸孔CMOS反相器的幅員2.CMOS反相器的幅員步驟4.繪制PMOS晶體管的Pimp。只畫出有源區(qū)并不能確定晶體管的類型，必須在有源區(qū)的外圍繪制P+注入，表示此區(qū)域內(nèi)為PMOS晶體管。在LSW窗口中選擇Pimp作為輸入層，選擇畫矩形命令，在有源區(qū)的外圍繪制Pimp矩形，如下圖.

圖

繪制P+注入CMOS反相器的幅員2.CMOS反相器的幅員步驟5.繪制N阱。對于P襯底N阱工藝來說，PMOS晶體管必須放置在N阱內(nèi)。在LSW窗口中選擇Nwell作為輸入層，選擇畫矩形命令，在Pimp的外圍繪制Nwell矩形，如圖3所示。繪制的N阱矩形應該稍微大一些，為后續(xù)的N阱接觸留出空間。

圖

繪制N阱CMOS反相器的幅員2.CMOS反相器的幅員步驟6.繪制N阱接觸。對于P襯底N阱工藝來說，N阱就是PMOS晶體管的襯底，所以必須繪制N阱接觸，以便引出襯底電極。首先在LSW窗口中選擇Active作為輸入層，然后選擇畫矩形命令，在Pimp的外圍和Nwell的內(nèi)部，圍繞PMOS晶體管，在PMOS晶體管的左方、上方和右方，分別繪制有源區(qū)矩形，如圖〔a〕所示，然后在LSW窗口中選擇Nimp作為輸入層，選擇畫矩形命令，在剛剛繪制的有源區(qū)矩形的外圍繪制Nimp矩形，并使Nimp矩形包圍Active矩形，如圖〔b〕所示，最后在有源區(qū)內(nèi)放置接觸孔，如圖〔c〕所示。

CMOS反相器的幅員2.CMOS反相器的幅員

〔a〕繪制有源區(qū)〔b〕繪制Nimp〔c〕放置接觸孔圖繪制N阱接觸CMOS反相器的幅員2.CMOS反相器的幅員步驟7.繪制NMOS晶體管。NMOS晶體管的圖形與PMOS晶體管的圖形相似，區(qū)別在于NMOS晶體管沒有N阱。把PMOS晶體管的圖形復制并修改成NMOS晶體管圖形可以省去很多重復性工作。首先選中除了N阱圖形之外的所有PMOS晶體管圖形，然后選擇復制命令，用鼠標在選中的圖形上單擊一下，垂直向下運動光標，在移動過程中按F3鍵，在出現(xiàn)的對話框中單擊Upsidedown將圖形上下翻轉(zhuǎn)，然后在適當位置單擊鼠標，即可完成圖形復制。由于NMOS晶體管和PMOS晶體管的注入類型、襯底接觸都是相反的，所以對于復制過來的圖形，需要將Nimp層和Pimp層進行互換，最終NMOS晶體管的圖形如下圖。

CMOS反相器的幅員2.CMOS反相器的幅員

圖繪制NMOS晶體管CMOS反相器的幅員2.CMOS反相器的幅員步驟8.繪制金屬連線。在LSW窗口中選擇Metal1作為輸入層，然后選擇畫矩形命令，將NMOS晶體管的漏極和PMOS晶體管的漏極連接在一起〔反相器的輸出〕，并將各自的源極和襯底電極連接在一起，如下圖。

圖繪制金屬連線CMOS反相器的幅員2.CMOS反相器的幅員步驟9.繪制電源線和地線。在PMOS晶體管的上方和NMOS晶體管的下方分別繪制電源線和地線，在LSW窗口中選擇Metal1作為輸入層，然后選擇畫矩形命令，繪制出電源線和地線，并將PMOS晶體管和NMOS晶體管的源極分別與電源線和地線相連接，如下圖。

圖繪制電源線和地線CMOS反相器的幅員2.CMOS反相器的幅員步驟10.繪制反相器的輸入。利用Poly層將PMOS晶體管和NMOS晶體管的多晶硅柵極連接在一起作為反相器的輸入。在LSW窗口中選擇Poly1作為輸入層，然后選擇畫矩形命令，將PMOS晶體管和NMOS晶體管的柵極連接在一起，如下圖。

圖繪制反相器的輸入CMOS反相器的幅員2.CMOS反相器的幅員步驟11.標注名稱。將Vdd、Gnd、輸入A和輸出B標注于幅員的適當位置處，CMOS反相器的最終幅員如圖3.104所示

圖CMOS反相器最終幅員幅員驗證幅員驗證指的是利用專門的軟件工具，對幅員進行幾個工程的驗證，主要包括幅員設計是否符合設計規(guī)那么、幅員和電路圖是否一致、幅員中是否存在多余器件以及幅員是否存在短路、短路或懸空節(jié)點等。幅員驗證是幅員設計中必不可少的一個環(huán)節(jié)，只有經(jīng)過幅員驗證檢查的幅員才可以被送到芯片廠商去加工。

幅員驗證

幅員驗證工程包括五項：(1)DRC(DesignRuleCheck)設計規(guī)那么檢查。(2)ERC(ElectricalRuleCheck)電學規(guī)那么檢查。(3)LVS(LayoutVersusSchematic)幅員和電路圖一致性比較。(4)LPE(LayoutParameterExtraction)幅員寄生參數(shù)提取。(5)PRE(ParasiticResistanceExtraction)寄生電阻提取。其中，DRC和LVS是必做的驗證，其余為可選工程。凡做過DRC和LVS驗證的幅員設計，根本上能一次流片成功。Cadence軟件包含兩種驗證工具：Diva和Dracula。1.DivaDiva是與幅員編輯器完全集成的交互式驗證工具集，它嵌入在Cadence的主體框架中，用來尋找并糾正設計錯誤，包括檢查物理設計和電學功能，完成幅員和電路圖的比較。屬于在線驗證工具，在幅員設計過程中能夠隨時迅速啟動Diva驗證。Diva有速度較快、使用方便的特點，可以直接在幅員的數(shù)據(jù)庫上工作，無需數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，節(jié)省時間。幅員驗證2.DraculaDracula是Cadence的一個獨立的幅員驗證工具，按批處理方式工作，功能十分強大，目前是完整芯片驗證的標準。Dracula有運算速度快，功能強大，能驗證和提取較大電路的特點，一般在交付制版之前都用Dracula驗證產(chǎn)品來發(fā)現(xiàn)設計錯誤。驗證過程要復雜一些，需要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將幅員數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成gds文件才可以進行驗證。幅員驗證用Dracula進行幅員驗證包括的過程如下：Dracula幅員驗證過程幅員驗證幅員驗證Dracula規(guī)那么文件的結(jié)構(gòu)1.規(guī)那么文件的模塊規(guī)那么文件包含4個塊，每個塊從“*塊名”開始，塊的最后一行以“*END”語句結(jié)束。(1)描述塊(DescriptionBlock)包括運行系統(tǒng)、被檢驗電路、執(zhí)行方式、輸入輸出文件名等信息。(2)輸入層塊〔Input-LayerBlock)說明幅員層數(shù)或Dracula定義的層名，掩模次序等(3)操作塊(OperationBlock)描述驗證規(guī)那么，包括間距、包圍和延伸等。(4)繪畫塊(PlottingBlock)將輸出文件發(fā)送至繪圖儀，可不用。2.規(guī)那么文件舉例分析*DESCRIPTION;1；;2；Systemdescriptiondatainputsection；PRIMARY=iomux;3SYSTEM=GDS2;4INDISK=1234;5OUTDISK=5678;6SCALE=.001MICRON;7MODE=EXECNOW;8RESOLUITON=.25MICRON;9.*END;10；*INPUT–LAYER;11；；Layermnemonicnamedefinitionsection；poly=5;12diff=7;13implant=2;14metal=9;15mcl=10;16epi=11;171.描述塊2.;表示注釋；3.頂層單元名；4.CAD文件系統(tǒng)；5.輸入文件名，*.gds；6.輸出文件名；7.圖形標尺系數(shù)；8.運行模式；9.分辨率；10;描述塊結(jié)束；11.輸入層塊；12.多晶硅層；13.擴散層；14.注入層；15.金屬層；16.金屬接觸層；17.外延接觸層；CONNECT–LAYER=diffpolymetal;18PAD–LAYER=vapox;19*END

；*OPERATION;20

；；Logical，resizing，connection，andspacingoperations

；

ANDpolydiffgate;21SIZEgateBY1ovgate;22ANDdiffovgatedifgateENC[O]difgateimplantLT4OUTPUTrule015.;23.CONNECTmetalpolyBYmc1;;24CONNECTpolydiffBYepiCONNECTmetaldiffBYmc1..*END18.定義從底層到頂層的加工順序；19.指定PAD點用到的層；20.操作塊；

21.創(chuàng)立一個新層，Poly與diff重合的局部定義為gate；22.由gate層創(chuàng)立一個新層ovgate，縮放因子為1；23.檢查implant多邊形包圍difgate多邊形的程度，假設小于4，那么用LT標記，并輸出rule015.24.定義層間連通性，用一組接觸孔連接兩層，例如用mc1連接metal和poly兩層。CMOS反相器的DRC

步驟1.建立DRC運行目錄。為了運行DRC，首先在要作DRC驗證的設計庫的路徑下新建一個文件夾〔例如drc〕，該文件夾用于存放運行DRC時產(chǎn)生的一系列文件，文件夾建立完畢后將DRC的規(guī)那么文件〔例如drc.rul〕文件拷貝至該文件夾內(nèi)。

CMOS反相器的DRC

步驟2.修改規(guī)那么文件。為了對要檢查的幅員文件進行DRC，需要對規(guī)那么文件進行修改，以便使規(guī)那么文件能正確識別要檢查哪個幅員文件。將拷貝過來的規(guī)那么文件中的indisk=gdsfilename和primary=topcellname分別修改為indisk=inverter.gds和primary=inverter，如下圖。

圖修改規(guī)那么文件CMOS反相器的DRC

步驟3.導出gds2文件。為了進行Dracula驗證，必須將幅員文件導出成為gds2文件才可以。在Cadence軟件界面，選擇命令File->Export->Stream，如圖3.107所示，將出現(xiàn)VirtuosoStreamOut對話框。在VirtuosoStreamOut對話框中，LibraryBrowser按鈕可以瀏覽庫文件，單擊該按鈕找到設計庫Mydesign，選擇inverter單元，并選擇layout視圖后，將在TopCellName處自動顯示inverter，ViewName處自動顯示layout，Outputfile處自動顯示inverter.gds，表示導出inverter幅員的gds文件，最后在RunDirectory處填入保存gds文件的絕對路徑〔即新建drc文件夾的絕對路徑〕，如圖3.108所示。圖中RunDirectory處的…表示省略，具體路徑取決于用戶的設置。

CMOS反相器的DRC

圖3.107選擇導出命令CMOS反相器的DRC

圖3.108VirtuosoStreamOut對話框CMOS反相器的DRC

圖3.109gds文件創(chuàng)立成功CMOS反相器的DRC

步驟4.編譯規(guī)那么文件。在終端里進入到新建的DRC文件夾路徑下，并輸入以下命令：$PDRACULA〔啟動預編譯器〕:/gdrc.rul〔將規(guī)那么文件讀入到預編譯器中〕:/f〔結(jié)束命令，如果規(guī)那么文件無問題，系統(tǒng)會生成可執(zhí)行文件jxrun〕。

CMOS反相器的DRC

步驟5.執(zhí)行DRC檢查。在終端里輸入命令：./jxrun〔運行程序〕執(zhí)行完步驟5后，屏幕開始閃動，DRC程序開始運行，最終屏幕顯示如圖3.110所示，說明程序運行了151級后，DRC驗證程序執(zhí)行完畢結(jié)束。

圖3.110DRC驗證程序執(zhí)行完畢CMOS反相器的DRC

步驟6.DRC結(jié)果分析。DRC驗證程序執(zhí)行完畢后，需要分析檢查結(jié)果，并根據(jù)檢查結(jié)果修正錯誤。幅員編輯窗，選擇命令Tools->Dracula->Interactive，如圖3.111所示。

圖3.111選擇DraculaInteractive命令CMOS反相器的DRC

選擇命令Tools->Dracula->Interactive后，菜單欄的命令菜單將增加DRC、LVS和LPE等項，如圖3.112所示。

CMOS反相器的DRC

在菜單欄中，選擇命令DRC->Setup，出現(xiàn)DRCSetup對話框，在該對話框中的DraculaDatapath處填入運行DRC程序時生成的數(shù)據(jù)文件的絕對路徑，例如/home/…/Mydesign/drc/，如圖3.113所示，具體路徑取決于用戶的設置。

圖3.113DRCSetup對話框CMOS反相器的DRC

圖3.114顯示DRC錯誤信息的窗口CMOS反相器的DRC

圖3.116退出DRCCMOS反相器的LVS幅員DRC運行完畢，并改正所有DRC錯誤后，才可以運行LVS驗證。與DRC一樣，LVS也是Dracula的重要組成局部，在集成電路幅員設計中，LVS主要用來保證電路圖和幅員的一致性。電路圖是由器件符號和連線構(gòu)成的，而幅員是由各種各樣的圖形構(gòu)成的，二者的性質(zhì)完全不一樣，沒有可比性。為了進行LVS，電路圖和幅員都必須進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，利用轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)就可以進行電路圖－幅員一致性比較了。CMOS反相器的LVS1.幅員的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為了在不同的設計工具之間進行數(shù)據(jù)交換，例如把幅員的根本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成掩模制廠商能夠讀懂的格式，需要將幅員文件利用通用的數(shù)據(jù)格式來表示。比較流行的數(shù)據(jù)格式有CIF和GDSII兩種，但后者的應用比前者更加普遍。GDSII〔GeometricDataStandardII〕是表達掩模設計信息工業(yè)標準的根本數(shù)據(jù)格式，幾乎能表示幅員的各種圖形數(shù)據(jù)。GDSII數(shù)據(jù)流文件是一個很大的自我包容文件，它不僅包括庫和單元，也包括幅員的信息和設計中的層次結(jié)構(gòu)。由于GDSⅡ文件是二進制的數(shù)據(jù)流形式，讀和寫都必須由專門程序進行，無法直接對其進行修改。為了與其他EDA軟件進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，Cadence軟件提供內(nèi)部數(shù)據(jù)與標準數(shù)據(jù)格式之間的轉(zhuǎn)換，在Cadence軟件界面，利用命令File->Export-Stream可將幅員文件轉(zhuǎn)換成GDSII文件。

CMOS反相器的LVS2.電路圖的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路圖是由器件符號和連線構(gòu)成的，而器件符號可能是晶體管，也可能是各種門電路，所以必須把電路圖統(tǒng)一轉(zhuǎn)變?yōu)榫w管級網(wǎng)表，才能進行LVS驗證。Dracula提供電路描述言〔CircuitDescriptionLanguage，CDL〕用于描述電路圖文件，然后利用邏輯網(wǎng)表編譯器LOGLVS將電路圖的CDL描述轉(zhuǎn)換為晶體管級網(wǎng)表，這種網(wǎng)表適合LVS使用。

CMOS反相器的LVS3．LVS運行流程利用幅員的GDS數(shù)據(jù)和電路圖的網(wǎng)表，LVS比較幅員和電路圖在晶體管級的連接是否正確。比較是從電路的輸人和輸出開始，進行漸進式搜索，并尋找一條最近的返回路徑。當LVS找到