MOS管版圖以及CMOS版圖分析-KIA MOS管

MOS管版圖

繪制NMOS管的步驟與PMOS管基本相同(新建一個(gè)名為NMOS的Ccll)。不同的是NMOS是做在P型襯底上,要有一個(gè)N型注入層,這一層要覆蓋整個(gè)有源區(qū)。

同樣,為進(jìn)行源區(qū)和漏區(qū)的連接,要用金屬1畫兩個(gè)矩形,分別覆蓋源區(qū)和漏區(qū)上的接觸孔,覆蓋長(zhǎng)度為0.1um。為進(jìn)行襯底連接,必須在襯底的有源區(qū)中間添加接觸孔,這個(gè)接觸孔每邊都被有源區(qū)覆蓋0.2um。

然后還要進(jìn)行P型注入,注入?yún)^(qū)覆蓋有源區(qū)0,3um,使得金屬1和P型襯底形成良好的歐姆接觸。畫出用于電源的金屬連線,布線完畢后的版圖如圖8.25所示。  

圖825 MOS管的實(shí)際版圖

(a)PMOS管的版圖 (b)NMOS管的版圖  

繼續(xù)進(jìn)行后面的工作以完成整個(gè)非門的繪制及繪制輸入、輸出。新建一個(gè)Ccll。將上面完成的兩個(gè)版圖復(fù)制到其中,并以多晶硅為基準(zhǔn)將兩圖對(duì)齊。然后,可以將任意一個(gè)版圖的多晶硅延長(zhǎng)和另外一個(gè)的多晶硅相交。

單級(jí)CMOS版圖分析

單級(jí)CMOS版圖的重點(diǎn)是分析串并聯(lián)關(guān)系。

MOS管并聯(lián)：源區(qū)連在一起，漏區(qū)連在一起。

如例1，N阱中的PMOS從左面第一個(gè)開(kāi)始，到第四個(gè)柵后，有源區(qū)沒(méi)有和前面的有源區(qū)相連，所以有三個(gè)MOS管并聯(lián)，且后面的必然和這三個(gè)屬串聯(lián)關(guān)系。

MOS管串聯(lián)：源漏區(qū)首尾相連，整體看只有一個(gè)源和一個(gè)漏與外部連接。

例如下圖N阱中PMOS，兩組并聯(lián)的PMOS，先將各組看為一個(gè)柵，則兩個(gè)柵之間的有源區(qū)為首位相連，兩組為串聯(lián)關(guān)系。

復(fù)雜的版圖，先將已分析出的串聯(lián)管、并聯(lián)管分別等效為一個(gè)MOS管，再分析。

例1.分析過(guò)程：紅->藍(lán)->綠

例2.分析PDN：先把串聯(lián)柵等效為一個(gè)MOS管，可以看出剩下2個(gè)漏相連，2個(gè)源接地，共有2+2-1即3組MOS管并聯(lián)，再將合并管恢復(fù)。

例3. CMOS版圖選擇性分析：CMOS版圖的PUN和PDN實(shí)現(xiàn)的是相同的功能，如果判斷出是標(biāo)準(zhǔn)CMOS版圖（特點(diǎn)是相應(yīng)的NMOS、PMOS管柵極相連），則可只分析PUN或PDN中的一個(gè)。

直觀上看，二者中簡(jiǎn)單者有源區(qū)相連比較有規(guī)律。

但是分析PUN要注意，分析完的串并聯(lián)關(guān)系，要先做對(duì)偶變換（加乘互換，0、1互換），再加上“非”。

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