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Designing the Future with Circuits

반도체 회로설계 취준기

하만(Harman) 세미콘 반도체 설계 과정/Full Custom IC One Chip 설계

하만(Harman) 세미콘 아카데미 38일차 - Full Custom IC One chip 설계(2NOR, 3NAND, 3NOR, NMOS/PMOS 레이아웃 설계, NOT 레이아웃 설계)

semicon_designer 2024. 4. 30. 12:09

[2024.04.30. 화] 인천인력개발원 하만 세미콘 아카데미


실습 1: 2NOR 생성 후 시뮬레이션을 통해 WIDTH 결정


1. mobaxterm 실행
2. id, pw 입력 후 입장

3. 35일차 참고하여 virtuoso 실행

 

4.  File - New - Cell View를 열어 2NOR 파일 생성

5. I(Instance)를 눌러 NMOS 1v와 PMOS 1v를 추가하여 2NOR 구성

 

6. W를 눌러 와이어 연결

 

7. P눌러 인풋 핀, 아웃풋 핀 설정

 

8.L 눌러 라벨 설정

 

9.Check and Save 눌러 에러 확인

 

10. nmos 두개를 선택하여 Q - all selected - total width를 1u로, pmos는 WIDTH로 변경

 

11. symbol을 만들기 위해 create - cell veiw - from cell view -> 포트 위치 설정 후 창 띄우기

M을 눌러 VOUT 위치 조정 -> 가운데로

 

12. 2NOR GATE 심볼 만들기

 

13. 저장 후 2NOR_TEST의 Schematic 구성(vdd와 gnd는 analoglib에서, 2nor은 방금 만든 라이브러리에서 불러오기)

 

14. L을 눌러 라벨 설정, P를 눌러 output pin 설정 후 check&save

에러 없음 확인

 

15. 각 전압원을 눌러 값 설정

 

16. Launch - ADE L 선택 후 팝업창에서 session 선택

 

17. Variables - copy from cell view 선택

 

18. 각 변수에 값 입력

 

19. analysis - choose누른 뒤 다음과 같이 설정

 

20. Tools - Parametric Analysis 선택 후 값 설정

 

21. Results - Direct Plot - Main form 실행 후 VINB와 VOUT 선택

 

22. 500mV가 되는 지점이 3~4u 사이임을 확인하고 값 재설정 후 시뮬레이션 재실행

 

23. 값을 3u~4u로 변경 후 step을 0.1u로 변경 후 그래프 확인

3.9u~4u로 재확인 필요

 

24. 시뮬레이션 재실행 후 3.99um에 근접함 확인 가능

 

25. 위에서 구한 값을 schematic에 적용하기 위해 pmos 선택 후 total width를 3.99um로 변경 후 check&save

 


실습 2: 3NAND생성 후 시뮬레이션을 통해 WIDTH 결정


  • 아래 과정을 통해 PMOS의 total width 2.31u로 결정
노드가 제대로 연결되어 있지 않아 발생한 문제로 인해 지연됨 [소요시간 1시간]

 

 


실습 3: 3NOR생성 후 시뮬레이션을 통해 WIDTH 결정


  • 아래 과정을 통해 PMOS의 total width 5u로 결정
소요시간 17분

 


실습 4: 레이아웃


1. NOT GATE선택 후 File-New-Cell view 선택 후 Type을 Layout으로 변경

 

2. 좌측의 Layers 색상은 프로그램마다 상이

 

3. F누르면 다음과 같이 창 변경

격자가 가운데로 정렬됨

4. 좌측의 Poly 선택 후 R(Rectangular) 버튼 누른 뒤 클릭, 클릭으로 사각형 그리기

 

5. 아래와 같이 겹쳐서 그려진 경우 큰 사각형만 고려

 

6. m눌러 수직, 수평으로 이동 가능 / c는 복사  / s: 한쪽 변만 늘리기 / k 후 클릭: 길이 측정(shift+k는 취소)

 

shift+f / ctrl+f로 보기 변경

 

7. options - display의 x, y snap spacing 변경

 

  • ctrl+z , shift + z,: 확대 / 축소
  • k를 눌러 두께 측정

Length / Width

 

 

Layout 준비: p.179 참고

위 Layer는 p.143 참고


실습 4-1. PMOS와 NMOS 레이아웃 만들기


[위에서 배운 내용을 응용하여 두께와 길이를 맞춰 PMOS&NMOS 레이아웃 그리는 실습 수행]

 


실습 4-1. NOT 레이아웃 만들기


알파벳 O: Create Via

 

Create via에서 columns를 변경하면 아래 사진같이 여러 개 형성

NOT Gate schematic 연결 완료

 

라벨 설정은 Metaln label로 설정(drawing과 label은 구분이 어려우므로 q를 눌러 속성으로 확인) - label은 대소문자 구분!! / Label을 Metal위에 클릭해야 해당 Metal에 Label이 부여됨

LVS: Layout Versus Schematic

DRC: Desigh Rule Check - 상단 Assura 탭 - Run DRC

 

1. Run Name에 NOT , Run Directory에  ./drc, undefined를 gpdk090으로 변경 후 ok

 

2. 위 에러를 수정하기 위해 각 에러 선택 후 -> 클릭 : Layout의 오류 위치 확인 가능

3. 위 에러 수정 후 DRC 재실행 후 No Error 확인

 

[현재까지의 진행영상]

 

6.LVS도 Assura - Run LVS로 진

 

  • 이상 없으면 다음과 같은 창

  • 이상 있을 시 수정 순서
    1. Net
    2. Pin
  • 레이아웃 선정 기준: DRC를 어기지 않으면서 가장 작은 사이즈
  • 위 조건인 높이 5.84u를 맞추기 위해 재수정 후 DRC, LVS 반복