版图复习题-解答(1)

选择

NMOS器件的衬底是 型半导体。 （ B ） A. N型 B. P型 C. 本征型 D. 耗尽型

N型半导体材料的迁移率比P型半导体材料的迁移率 （ C ） A. 相等 B. 小 C. 大 D. 不确定

在layout中给金属线加线名标注，即用lable按schematic的Pin的要求对所要标

注的金属线进行说明，通常对metal1层加Pin的标注是用下列层次中的哪一层？

（b ）

A. metal1 layer B. mt1txt layer C. metal2 layer D. mt2txt layer

在集成电路版图设计中，via1层通常是用来做第一层金属层和下列哪些层次的通孔层的？ （A ） A. metal2 B. active C. poly D. nmell

在集成电路版图设计中， 如果想插入一个器件或单元，请问用哪个快捷键？

（C ）

A. a B. c C. i D. k

在集成电路版图设计中，如果想把画过的尺子清除掉，请问用哪个快捷键？

（D ）

A. a B. k C. i D. shift k

在一个一般的制程中，下列材料集成电阻，方块电阻最大的是 （B ） A. 扩散电阻 B. 阱电阻 C. 多晶硅电阻 D. 铝层连线电阻

下列关于保护环的说法不正确的是 。 （ D ） A. 保护环的目的是给衬底或阱提供均匀的偏置电压。 B. 保护环可以接在VDD或GND上。

C. 保护环可以减少衬底耦合噪声对敏感电路的影响。 D. 保护环无助于闩锁效应的避免。

设计模拟版图时，要考虑的问题比作数字版图多，下列哪个方面不要考虑？

（a ）

A. 面积要小 B．寄生效应（parasitics） C．对称（matching） D．噪声问题（noise issues）

关于集成电路中的无源器件说法不正确的是 。 （ C ） A. 集成电路无法高效的实现高值无源器件。 B．要精确实现某一特定阻值的电阻几乎是不可能的。

C．由于制造工艺的偏差，无源器件的比例容差（Ratio Tolerance）也必定很大。 D．尽管存在制造工艺上的偏差，但是无源器件的比例容差（Ratio Tolerance）可以控制在很小的范围内。

PMOS器件的衬底是 型半导体。 （ A ） A. N型 B. P型 C. active_contact D. 都不需要

要想将版图中的金属2与金属1实现电连接，需要在它们之间加上 （A ） A. via B. poly_contact C. active_contact D. 不确定

MOS晶体管是一种 控制器件。 （A ） A. 电压 B. 电流 C. 电阻 D. 电容

即使版图中晶体管的尺寸与所对应的线路图完全一致，仿真的结果依然会有差异，主要的原因是？ （ A ） A. 版图仿真时参数选择上考虑了寄生效应。 B. 晶体管的性能与尺寸无关。

C. 实际是相同的，只是仿真的结果有误差。 D. 上述原因都不对。

CMOS与非门中NMOS管是串联的，而PMOS管是 的。 （A ） A. 并联 B. 串联 C. 先串后并 D. 先并后串

MOS管共用有源区的好处是减少 。 （A ） A. 面积 B. 功耗 C. 体电阻 D. 电流

在版图编辑过程中，不可以用做连接线的图层是 。 （A ） A. active B. poly C. metal1 D. metal2

根据版图设计规则中的 最小宽度，可以确定器件最小沟道长度。

（B ）

A. active B. poly C. metal1 D. metal2

版图设计规则，原因是器件的几何图形受加工精度的限制，物理学上对器件图形大小和 也有要求。 （C ） A. 精度 B．形状 C．间距 D．层次

在设计CMOS传输门电路版图时，NMOS晶体管的衬底是要接 。

（B ）

A. 电路最高电平 B．电路最低电平 C．电路高、低电平之间 D．任意电平 填空

1.版图可靠性，主要目的是：避免天线效应，防止闩锁效应，静电放电ESD保护。

2.某种工艺称为0.35um Mixed Signal 2P4M Polycide 3.3V Process，请判断其特征尺寸为 0.35um ，互连层共有 6 层， 适合 （适合或不适合）于设计模拟电路。

3.在mwell上画pmos器件时需要在nwell上加 n+接触孔 ，并用金属线把这个 n+接触孔 与nwell内的 最高 电位相连接。 4.MOS晶体管是 有源 端器件。

5.有一种称为0.13um 2P5M CMOS单阱工艺，它的特征线宽为

0.13 um ，互连层共有 7 层，其电路类型为 CMOS 。 6.N阱CMOS工艺中，之所以要将衬底接GND、阱接到电源上，是因为 保证PN结反偏，使MOS器件能够正常工作 。 7.CMOS工艺中集成电路中的电阻主要有 扩散电阻 井电阻 多晶硅电阻

8.元素周期表中一些元素（如硅锗）的电学特性介于金属与非非金属之间，叫做 半导体 。

9.LayOut的含义是指： 版图 。 10.电路图与版图结果对比是 LVS 。 判断

1.衬底或阱也被称为MOS晶体管的体（body或bulk）。 （ Y ） 2.在n阱CMOS工艺中，为保证电路功能，n阱要接在电路的最低电位。 （ N ） 3.光刻胶显影后，光照区域的光刻胶被去掉了，这个过程被称作为负胶处理。（N ） 4.CMOS倒相器版图中，需要在P型衬底中部分放置P有源区的原因是：与N阱中的N有源区相互对称。 （ N ） 5. CMOS与非门电路中，要求所有PMOS和NMOS管的衬底都接在电路最高电位。 （ N ） 6.多晶硅栅自对准工艺，是CMOS集成电路中很少采用的工艺。 （ N ） 7.并不是所有的LVS的错误都会造成版图功能上的错误。 （ Y ） 8. 在Virtuoso layout的快捷键命令中，f是fit整个layout画面的意思，那么m是移动一个图形的意思。 （ Y ） 9. 通常来说，电路版图仿真结果与电路线路仿真结果是一致的。 （ N ） 10.CMOS倒相器版图中，需要在N阱中放置N有源区的原因是将PMOS管的衬底接地。 （ Y ） 1.n阱除了可以用于制作PMOS晶体管外，还可以用来做电阻。 （ Y ） 2.设计中采用的晶体管最小尺寸，取决于选择制作IC的生产线的工艺水平。

（ Y）

3.版图中的active是指晶体管的有源区。 （ Y ） 4.LVS是将IC线路图的Schematic netlist与IC版图的Layout netlist进行对比，通常不仅要求晶体管的数目、类型与电连接完全一致，也要求对应晶体管尺寸完全一致。 （ Y ） 5. CMOS与非门电路中，进行版图编辑时，通常电源线的金属宽度比一般金属

宽度要窄。 （ N ） 6.在进行版图设计时，通常在电源线上走多晶硅以节省芯片面积。 （ N ） 7.两个并联的PMOS管，在版图设计上可以共用一个P区，这个P区的作用是一个PMOS管的漏，同时还是另一个PMOS管的源。 （ N ） 8. 在Virtuoso layout的快捷键命令中，f是fit整个layout画面的意思，那么r是清除尺子的意思。 （ N ） 9. 光刻技术是集成电路制造中最关键的一道工序，随着集成电路的集成度越来越高，特征尺寸越来越大对光刻的要求也越高。 （ N ） 10.全CMOS电路中，NMOS管和PMOS管的数量是相等的。 （ Y ） 简答

1. 请简要介绍一下P阱CMOS工艺的工艺流程，并简要画出PMOS晶体管的剖面图。

2. 请解释“天线效应”，并且在版图设计中如何避免“天线效应”的方法？

3. 请解释“ESD”，并且简要说明其可能造成的影响。

4. 什么是版图设计？版图设计的依据有那些？

5. 在较先进的CMOS工艺中，为什么采用多层布线，请说明原因？（5分）

6. 讨论N型MOSFET的工作原理。（5分）

7.集成电路版图设计的重要性有哪些？（5分

8. 集成电路版图的定义，内涵，实质？（10分）

9. IC版图设计的几何设计规则是什么？（5分）

综合

如下图所示的2：2的电阻版图布局结构，试简单分析下面三种布局结构的优缺点。（10分）

叉指版图优点：增加电阻的匹配度，缺点:版图面积大 共质心版图优点：

缺点:版图面积大

增

加

陪

元

（

Dummy)

电

阻

、

优

点

：

，使所有电阻周边环境相同。

Dummy电阻一般接地。缺点:版图面积大

2. 在CMOS版图设计中如果版图绘制不当，会产生闩锁效应，导致芯片失效。 a） 画出反相器的剖面图；

b）

c）

d） 根据剖面图画出寄生的正反馈三极管（SCR）电路；

e）

f）

请写在版图设计时，如何避免闩锁效应的方法（至少3种）。 ? 减小RW1和RS2.

方法:RW1是N阱到VDD之间的寄生电阻,使N阱就近与 VDD连接并多打接触孔可以减少该电阻.

RS2是衬底到GND之间的寄生电阻,应使每个NMOS管的衬底与GND良好连接.

? 减小漏区面积,使C1和C2减小.

? 以上措施在标准单元版图中已经得到体现. ? 工艺方面的措施

适当增加衬底和阱的掺杂浓度,有利于减小寄生电阻.

3. 请画出标准CMOS工艺中衬底NPN管的剖面图，并标注各个极。

4.

4、简要画出反相器的版图和剖面图（包含衬底接触）。

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