【正文】 0um。這些材料包括多晶硅、隔離互連層的絕緣材料以及作為互連的金屬層。所有的這些約束條件合在一起就是畫版圖時需要遵守的設(shè)計規(guī)則。在硅柵MOS集成電路中，主要的布線是鋁線和多晶硅線，通常是以一種作為水平方向布線，而另外一種作為垂直方向的布線。通常，整個電路的增益，一大部分是由輸入差分級提供的，它還可以改善噪聲性能和每降低輸入失調(diào)。本次在畫版圖時，把整個電路分成5個部分，其中差動放大器這部分又分成兩個小不封， 差動放大器這是一個差動放大器，其作用是差分輸入、電位移動、雙端到單端轉(zhuǎn)換及提供增益。還簡單介紹了兩級CMOS運放的優(yōu)點。 測量電源抑制比的原理圖（a） 正PSRR的測試結(jié)果（b）負(fù)PSRR的測試結(jié)果我們可以計算出低頻下正電源抑制比（PSRR+），負(fù)電源抑制比為（PSRR）。并根據(jù)仿真結(jié)果對CMOS運放做了簡單修改以使其達(dá)到設(shè)計目標(biāo)。在Library path file中，是系統(tǒng)自建的library path file文件的路徑及名稱。而此差動管又是由兩個管子構(gòu)成的。一般要求其輸入電阻高，差模放大倍數(shù)大，抑制共模信號的能力強，靜態(tài)電流小。從設(shè)計的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計的修改的整個過程中，花費了老師很多的寶貴時間和精力，在此向?qū)煴硎局孕牡馗兄x！導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開拓進取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生不厭其煩的幫助進行論文的修改和改進。運算放大器的版圖設(shè)計，是模擬集成電路版圖設(shè)計的典型，利用Spectre對設(shè)計初稿加以模擬，然后對不符合設(shè)計目標(biāo)的參數(shù)加以修改，重復(fù)這一過程，最終得到優(yōu)化設(shè)計方案。集成放大電路最初多用于各種模擬信號的運算，故被稱為集成運算放大電路，簡稱集成運放。P+掩膜用于創(chuàng)建P+注入?yún)^(qū)，它可以通過使用P型注入而使某一擴散區(qū)成為P型區(qū)。如果只建立進行SPICE模擬的線路圖，Technology部分選擇Don’t need a techfile選項?？梢钥闯?，PSRR在高頻處開始退化，這也是兩級無緩沖運算放大器的缺點。 電源電壓抑制比測試因為在實際使用中的電源也含有紋波，在運算放大器的輸出中引入很大的噪聲，為了有效抑制電源噪聲對輸出信號的影響，需要了解電源上的噪聲是如何體現(xiàn)在運算放大器的輸出端的。此外從電流與電壓轉(zhuǎn)換角度對電路進行分析也許更便于理解。這樣在共源共柵結(jié)構(gòu)的增益與輸出電壓范圍相矛盾。最后對CMOS的版圖設(shè)計做了初步的介紹。由于CAD已廣泛用于集成電路的版圖設(shè)計，所以在設(shè)計中應(yīng)盡量使用重復(fù)單元，以便于計算輔助設(shè)計和差錯。各層圖形之間滿足一定的尺寸和相對位置的約束。 離子注入在制造過程的許多工序中，都必須對晶片進行選擇性摻雜。由此，一個能夠切成薄晶片的大單晶“棒”就完成了。由于集成電路是按層制作出來的，而版圖是表示電路實際構(gòu)造的，也就需要不同的層來表示器件、電路的結(jié)構(gòu)以及連接。使我們對設(shè)計模擬集成電路有了初步的了解。從而為下一次的電路設(shè)計做準(zhǔn)備。在這里設(shè)計者要對目標(biāo)有清晰透徹的理解，并可通過一些方法如建模等對目標(biāo)的可實現(xiàn)性進行驗證，從而使后續(xù)工作能夠順利的進行。在設(shè)計的規(guī)則檢查中包括了ERC檢查的規(guī)則，一般來說只需要LVS和后仿真能夠通過，ERC都不會有問題，所以ERC驗證不經(jīng)常出現(xiàn)，而廠家也就不會提供出ERC的規(guī)則文件。然而，卻要犧牲成本費用的其他性能如輸出幅度，速度和功耗。不同層次的復(fù)雜的運算放大器是用來實現(xiàn)多種功能的：高速放大或過濾的直流偏置。本文依據(jù)基本CMOS集成運算放大電路的設(shè)計指標(biāo)及電路特點，繪制了基本電路圖，通過Spectre進行仿真分析，得出性能指標(biāo)與格元器件參數(shù)之間的關(guān)系，據(jù)此設(shè)計出各元件的版圖幾何尺寸以及工藝參數(shù)，建立出從性能指標(biāo)到版圖設(shè)計的優(yōu)化路徑。對電路的分析主要包括直流分析、瞬態(tài)分析、交流分析、噪聲分析、模擬參數(shù)分析、溫度分析等。由于運放一般用來實現(xiàn)一個反饋系統(tǒng)，其開環(huán)增益的大笑根據(jù)閉環(huán)增益電路的精度要求來選取。 Electrical Rule Check）、設(shè)計規(guī)則的驗證（DRC。首先是確定設(shè)計目標(biāo)。在管殼或測試PCB板上封裝上芯片，使用測試儀器，通過設(shè)計外圍電路進行測試，得到所設(shè)計電路的測試結(jié)果進行對比。（5）第15周~第16周：撰寫設(shè)計報告，提交符合規(guī)范的設(shè)計報告。實際上，除了這里提到的這六層外，為了保證制作的可靠性還會適當(dāng)加入其他物質(zhì)層。換句話說說，晶片必須生長成為只包含非常少的“缺陷”的單晶硅體。硅的一個獨有的特性是，可以在其表面生成非常均勻的氧化層面幾乎不在晶格中產(chǎn)生應(yīng)力，從而允許柵氧化層的制造薄到幾十埃。（7）鋁引線形成7掩膜版確定鋁引線圖形。單元配置適當(dāng)。為保證電阻比和電容比的精度，不同數(shù)值的電阻和電容，通過重復(fù)采用單位電阻和電容圖形來實現(xiàn)。在單級放大器中，增益是與輸出擺幅是相矛盾的。輸出級放大電路由MM7組成。相位的差值。注意，同相反相端加入相同的小信號電壓Vcm。Library項打開New Library窗口。絕緣層用于隔離，并且允許上下層通過切口或“接觸”孔進行連接，像金屬通孔或者接觸孔就是這類的例子。最后介紹了CMOS運放的最終版圖。這樣才能使我們再版圖的繪制中減少重復(fù)性的工作。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。中間級是整個放大電路的主放大器，其作用是使集成運放具有較強的放大能力，多采用共射或共源放大電路，一般以恒流源作為負(fù)載。我們將每個管子一分為二，然后把他們按通過一共心點的對角線方向布置。 版圖設(shè)計在畫版圖之前，我們先回顧下版圖的分層與連接。表示后天工作。為了測量轉(zhuǎn)換速率和建立時間，將運算放大器輸出端與反相輸入端相連，輸出端接10pF電容，同相輸入端加高、低電平分別為+—，周期為10us無時間延遲的方波脈沖。瞬態(tài)仿真則是反映出電路工作的現(xiàn)象，只有瞬態(tài)仿真通過，才能說明電路具備了相應(yīng)的能力。因此Av的增加受到Rc取值的限制。如果該運放需要驅(qū)動低阻負(fù)載，則在第二級后面再接一個緩沖級，以降低輸出阻抗并增大輸出信號擺幅，偏置電路是給晶體管建立適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點。要盡量減小布線長度，特別是減小細(xì)連線的長度。這些都違反了設(shè)計規(guī)則，在電路制作中將產(chǎn)生問題。 CMOS制造工藝的基本流程以P阱硅柵CMOS制造工藝的基本流程為例 P阱硅柵CMOS制造工藝的基本流程（1）定義P阱a. 在N型硅襯底表面生長SiO2層；b. 1掩膜版：確定P阱區(qū)；c. P阱：硼離子注入；d. 阱區(qū)推進約4~6um阱深。通過被精確控制的電子束將該圖形“寫”在透明玻璃“掩膜版”上。而且，今天的半導(dǎo)體技術(shù)要求工藝工程師和電路設(shè)計之間經(jīng)常地交流以熟悉相互的需要，因而必須對工藝的每一個規(guī)則有充分的了解。在PMOS管結(jié)構(gòu)圖中，包含了P襯底、N阱、P+有源區(qū)、柵極下氧化層、多晶硅柵以及引出的G、D、S、B各級的接觸孔。（9）設(shè)計總結(jié)。再次是版圖的繪制。本論文主要分析CMOS集成運算放大各個部分的主要原理；完成對CMOS運放的設(shè)計，用Spectre進行仿真模擬，從模擬的結(jié)果中推導(dǎo)出各個參量和其決定因素之間的關(guān)系，從而確定出符合設(shè)計指標(biāo)所的版圖幾何尺寸以及工藝參數(shù)，建立出從性能指標(biāo)到版圖設(shè)計的優(yōu)化路徑。根據(jù)要求參數(shù)設(shè)計所需電路后，把原理圖輸入到設(shè)計環(huán)境中并對其進行電路仿真，也就是對元件尺寸的設(shè)計、電路的結(jié)構(gòu)、布局前電路及負(fù)載估計進行模擬。由于早期應(yīng)用于模擬計算機中，用以實現(xiàn)數(shù)字運算，故得名“運算放大器”。但并不適用于模擬電路設(shè)計。相對于數(shù)字集成電路的規(guī)律性和離散性，計算機輔助設(shè)計方法學(xué)在給定所需功能行為描述的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計自動化方面已經(jīng)非常成功。在實際地電路中，通常結(jié)合反饋網(wǎng)絡(luò)共同組成某種功能模塊。前段設(shè)計包括設(shè)計電路結(jié)構(gòu)和輸入原理圖。在嚴(yán)格按照設(shè)計程序進行電路仿真并通過版圖驗證和后仿真之后，投片是否成功，關(guān)鍵是看芯片制造廠了。使其最終能達(dá)到所需要的性能指標(biāo)。（8）DRC驗證及修改仿真。左側(cè)是電路原理圖中的符號，右邊是物理結(jié)構(gòu)圖。N SubN型襯底偏置，摻雜濃度高于N阱，用來連接金屬導(dǎo)線，給N阱偏置電位P SubP型襯底偏置，摻雜濃度高于P阱，用來連接金屬導(dǎo)線，給P阱偏置電位N ActiveNMOS管有源區(qū)，做在P型襯底或P阱中P ActivePMOS管有源區(qū)，做在N阱中N ImplantN Active的外延，用來保證N Active的精度P ImplantP Active的外延，用來保證P Active的精度Poly多晶硅層，可用做MOS管柵極，多晶硅電阻、PIP電容的下級板R dummy標(biāo)明多晶硅電阻范圍的冗余層C polyPIP電容的上級板C metalMIM電容的上級板Contact連接第一層金屬和下面各層的接觸孔Metal 1第一層金屬Via 1連接第1層、第2層金屬的過孔Metal 2第2層金屬Via 2連接第2層、第3層金屬的過孔Metal 3第3層金屬Via 3連接第3層、第4層金屬的過孔Metal 4第4層金屬Via 4連接第4層、第5層金屬的過孔PAD標(biāo)明PAD范圍的冗余層ESD標(biāo)明ESD電路范圍的冗余層 CMOS工藝技術(shù)因為對電路性能的許多限制均與制造問題有關(guān)，所以在IC電路和版圖的設(shè)計中，對器件工藝的整體了解證明是必要的。是