【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。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的測試結果（b）負PSRR的測試結果我們可以計算出低頻下正電源抑制比（PSRR+），負電源抑制比為（PSRR）。并根據仿真結果對CMOS運放做了簡單修改以使其達到設計目標。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成的。一般要求其輸入電阻高，差模放大倍數大，抑制共模信號的能力強，靜態(tài)電流小。從設計的選題到資料的搜集直至最后設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，在此向導師表示衷心地感謝！導師嚴謹的治學態(tài)度，開拓進取的精神和高度的責任心都將使學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計，是模擬集成電路版圖設計的典型，利用Spectre對設計初稿加以模擬，然后對不符合設計目標的參數加以修改，重復這一過程，最終得到優(yōu)化設計方案。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+注入區(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。這樣在共源共柵結構的增益與輸出電壓范圍相矛盾。最后對CMOS的版圖設計做了初步的介紹。由于CAD已廣泛用于集成電路的版圖設計，所以在設計中應盡量使用重復單元，以便于計算輔助設計和差錯。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造的，也就需要不同的層來表示器件、電路的結構以及連接。使我們對設計模擬集成電路有了初步的了解。從而為下一次的電路設計做準備。在這里設計者要對目標有清晰透徹的理解，并可通過一些方法如建模等對目標的可實現(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。本文依據基本CMOS集成運算放大電路的設計指標及電路特點，繪制了基本電路圖，通過Spectre進行仿真分析，得出性能指標與格元器件參數之間的關系，據此設計出各元件的版圖幾何尺寸以及工藝參數，建立出從性能指標到版圖設計的優(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)增益的大笑根據閉環(huán)增益電路的精度要求來選取。 Electrical Rule Check）、設計規(guī)則的驗證（DRC。首先是確定設計目標。在管殼或測試PCB板上封裝上芯片，使用測試儀器，通過設計外圍電路進行測試，得到所設計電路的測試結果進行對比。（5）第15周~第16周：撰寫設計報告，提交符合規(guī)范的設計報告。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加入其他物質層。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生應力，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。為保證電阻比和電容比的精度，不同數值的電阻和電容，通過重復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性的工作。本文引用了數位學者的研究文獻，如果沒有各位學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。如果該運放需要驅動低阻負載，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的靜態(tài)工作點。要盡量減小布線長度，特別是減小細連線的長度。這些都違反了設計規(guī)則，在電路制作中將產生問題。 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，今天的半導體技術要求工藝工程師和電路設計之間經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管結構圖中，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）設計總結。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運放的設計，用Spectre進行仿真模擬，從模擬的結果中推導出各個參量和其決定因素之間的關系，從而確定出符合設計指標所的版圖幾何尺寸以及工藝參數，建立出從性能指標到版圖設計的優(yōu)化路徑。根據要求參數設計所需電路后，把原理圖輸入到設計環(huán)境中并對其進行電路仿真，也就是對元件尺寸的設計、電路的結構、布局前電路及負載估計進行模擬。由于早期應用于模擬計算機中，用以實現(xiàn)數字運算，故得名“運算放大器”。但并不適用于模擬電路設計。相對于數字集成電路的規(guī)律性和離散性，計算機輔助設計方法學在給定所需功能行為描述的數字系統(tǒng)設計自動化方面已經非常成功。在實際地電路中，通常結合反饋網絡共同組成某種功能模塊。前段設計包括設計電路結構和輸入原理圖。在嚴格按照設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，關鍵是看芯片制造廠了。使其最終能達到所需要的性能指標。（8）DRC驗證及修改仿真。左側是電路原理圖中的符號，右邊是物理結構圖。N SubN型襯底偏置，摻雜濃度高于N阱，用來連接金屬導線，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標明PAD范圍的冗余層ESD標明ESD電路范圍的冗余層 CMOS工藝技術因為對電路性能的許多限制均與制造問題有關，所以在IC電路和版圖的設計中，對器件工藝的整體了解證明是必要的。是