芯片设计:CMOS模拟集成电路版图设计与验证:基于Cadence IC 617
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2.2 CMOS模拟集成电路版图定义

CMOS模拟集成电路版图设计是对已创建的电路网表进行精确的物理描述的过程,这一过程满足由设计流程、制造工艺,以及电路性能仿真验证为可行所产生的约束。

这一过程包括了多种信息含义,以下分别进行详细介绍。

●创建

创建表示从无到有,与电路图的设计一样,版图创建使用图形实例体现出转化实现过程的创造性,且该创造性通常具有特异性。不同的设计者或者使用不同的工艺去实现同一个电路,也往往会得到完全不同的版图设计。

●电路网表

电路网表是版图实现的先决条件,两者可以比喻为装扮完全不同的同一个体,神似而形不似。

●精确

虽然版图设计是一个需要创造性的过程,但版图的首要要求是在晶体管、电阻、电容等元件图形以及连接关系上与电路图是完全一致的。

●物理描述

版图技术是依据晶体管、电阻、电容等元件及其连接关系在半导体硅片上进行绘制的技术,也是对电路的实体化描述或物理描述。

●过程

版图设计是一个具有复杂步骤的过程,为了最优化设计结果,必须遵守一定的逻辑顺序。基本的顺序包括版图布局、版图绘制、规则检查等。

●满足

这里的满足指的是满足一定的设计要求,而不是尽可能最小化或最优化设计。为了达到这个目的,设计过程中需要做很多的折中,如可靠性、可制造性、可配置性等。

●设计流程所产生的约束

这些约束包括建立一系列准则,建立这些准则的目的是为了使在设计流程中用到的设计工具可以有效地应用于整个版图。例如一些数字版图工具以标准最小间距连接、布线,而模拟版图则不一定如此。

●制造工艺产生的约束

这些约束包括如金属线最小线宽、最小密度等版图设计规则,这些准则能提高版图的总体质量,从而提高制造良率和芯片性能。

●电路性能仿真验证为可行产生的约束

设计者在电路设计之初并不知道版图设计的细节,比如面积多大、模块间线长等,那么就需要做出一定的假设,然后再将这些假设传递给版图设计者,对版图进行约束。版图设计者也必须将版图实现后的相关信息反馈给电路设计者,再次进行电路仿真验证。这个过程反复迭代,直至满足设计要求。