制作反相器的版图：绘制与检查

下面以CMOS反相器为例，学习Virtuoso的基本使用。

1.确定绘图图层

绘制版图图形前，首先要确定绘图所需要的绘图图层，本例以基本的反相器为例，因此在LSW窗口中仅设定所需的几个基本绘图图层，实例使用的最少绘图图层见表6-1。

表6-1 实例使用的最少绘图图层

2.绘制图形

图层设定好以后，就可以开始图形的绘制。

（1）绘制PMOS的版图 新建一个单元（Cell），命名为PMOS，然后打开PMOS的版图View视图。

绘制有源区：在LSW中，单击Active（dg），注意这时LSW顶部显示Active字样，说明Active层为当前所选层次。然后单击Icon Menu中的Rectangle Icon，在Virtuoso Editing窗口中画一个宽为3.6μm，长为6μm的矩形。这里为了定标，必须得用到标尺，单击Misc/Ruler即可得到。清除标尺单击Misc/Clear Ruler。如果绘制时出错，单击需要去除的部分，然后单击Delete Icon。

图6-64 有源区与栅区示意图

绘制栅区：在LSW中，单击Poly（dg），画矩形。有源区与栅区示意图如图6-64所示。

完成PMOS晶体管：为了表达所绘制的是一个PMOS晶体管，还要在刚才的图形基础上添加一个Pselect图层，这一层对象将覆盖整个有源区的0.6μm，同时还要在整个PMOS晶体管的有源区外围绘制Nwell区，其尺寸为覆盖有源区1.8μm。Pselect和阱区的绘制如图6-65所示。

衬底连接：PMOS晶体管的衬底（Nwell）必须连接到电源V_DD。首先绘制一个1.2μm×1.2μm的Active矩形区域，然后在这个矩形的边上包围一层Nselect图层对象（覆盖有源区0.6μm），最后将Nwell的矩形区域拉长，包含刚才绘制的衬底连接区域。包含衬底连接区域的Pselect和阱区的绘制如图6-66所示。这样一个基本的PMOS就绘制完成，接下来就要进行布线。

图6-65 Pselect和阱区的绘制

图6-66 包含衬底连接区域的Pselect 和阱区的绘制

（2）PMOS晶体管布线 PMOS晶体管必须连接到输入信号源和电源上才能正常工作，因此必须在原图的基础上进行金属线的布线。

有源区的连接：首先要完成有源区（主要是源区和漏区）的连接。在源区和漏区上用Contact（dg）层分别绘制三个矩形，其尺寸分别为0.6μm×0.6μm。注意Contact的间距为1.5μm。

金属层的绘制：用Metal1（dg）图层绘制两个矩形，它们分别覆盖在源区和漏区上的Contact上面，覆盖区域为0.3μm。(www.xing528.com)

衬底连接：为完成衬底的连接，必须在衬底有源区的中间添加一个Contact，这个Contact的四周被Active区域覆盖0.3μm。

电源连接：绘制连接电源的金属线，其宽度为3μm，将其放置在PMOS版图图形的上方。绘制完成后的版图就是一个完整的PMOS晶体管版图，如图6-67所示。

（3）绘制NMOS晶体管版图 首先新建一个名为NMOS的单元（Cell），接下来绘制NMOS晶体管的过程与绘制PMOS晶体管的过程基本相同，图层区域少了一个Nwell阱区，其他参数有一些基本的变化。下面直接给出NMOS晶体管的版图图形及一些尺寸参数，如图6-68所示，具体的绘制过程不再详述。

图6-67 完整的PMOS晶体管版图

（4）反相器的绘制 在Library Manager中新建一个单元Inv，打开版图编辑窗口，将上面完成的两个版图PMOS和NMOS复制到其中，并以多晶硅为基准将两个图形对齐。然后将任意一个版图的多晶硅区域延长并与另外一个版图的多晶硅区域连接在一起。

输入端口：为了与外部电路的信号连接，此处需要用到金属线Metal2。但多晶硅Poly和金属线Metal2不能直接相连，因此借助金属线Metal1来完成连接。首先在两个MOS管之间绘制一个0.6μm×0.6μm的Contact，其次在这个Contact上覆盖一层多晶硅Poly，覆盖区域为0.3μm，然后在这个Contact的左边绘制一个0.6μm×0.6μm的通孔Via，并在其上覆盖一层金属线Metal2，过覆盖区域为0.3μm，最后用金属线Metal1连接通孔Via和Contact，过覆盖区域为0.3μm。连接孔示意图如图6-69所示。

图6-68 NMOS晶体管的版图示意图

图6-69 连接孔示意图

输出端口：先将两版图右边的Metal1连起来（任意延长一个Metal1，与另一个相交），然后在其上放置一个Via，接着在Via上放置Metal2。

（5）绘制标签 首先在LSW中选择层次text（d3），单击Create/Label，在弹出窗口中的LabelName中填入V_DD，并将它放置在版图中相应的位置上。

然后按照同样的方法创制GND、A和Out的标签，完成后就形成一个反相器的版图，如图6-70所示。

图6-70 反相器的版图

至此反相器的版图基本绘制完毕，下一步将要进行版图的检查，主要是设计规则检查，在此不再详述。

小结

本章主要讲述了版图编辑器的基本使用。首先介绍了版图编辑器L-Edit的基本设置操作，主要包括应用参数设置、设计参数设置、图层设置和设计规则设置；其次介绍了版图编辑器L-Edit的基本绘图操作和DRC操作；然后介绍了L-Edit绘制基本单元版图的规程；最后介绍了另一种常用版图编辑器Virtuoso的基本使用。