LEdit实验指导书1.docx

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LEdit实验指导书1

MEMS原理实验（L-Edit）指导书

电子信息科学与技术

前言

近年来，集成电路设计的发展非常迅速，许多设计必须借助于计算机辅助设计软件来完成，而大部分软件是在工作站上执行的，虽然其功能强大，但是价格昂贵，不利于初学者学习使用。

目前，在个人电脑上开发的TannerPro工具为用户提供了完整电路设计的环境，为初学者进入VLSI设计领域提供了帮助。

Tanner集成电路设计软件是由TannerResearch公司开发的基于Windows平台的用于集成电路设计的工具软件。

该软件功能十分强大，易学易用，包括S-Edit，T-Spice，W-Edit，L-Edit与LVS，从电路设计、分析模拟到电路布局一应俱全。

其中的L-Edit版图编辑器在国内应用广泛，具有很高知名度，它不仅可以用于传统的集成电路设计，还可以用于MEMS版图设计，具有强大的集成电路设计、模拟验证、版图编辑和自动布局布线等功能，图形处理速度快、编辑功能强、通俗易学、使用方便，很适用于个人进行集成电路设计或其它微细图形加工的版图设计工作。

将其作为《MEMS原理》课程的实验课程，旨在通过对L-edit学习，掌握版图设计的基本流程。

实验一L-Edit的使用

一、实验目的

1、了解TANNERPro软件的构成及其功能；

2、熟悉版图设计工具L-Edit的使用环境；

3、掌握L-Edit的使用方法；

二、基本原理

1、版图设计的概念：

版图设计是创建器件或者系统的工程制图的物理描述过程，而这一物理描述遵守有制造工艺、设计流程以及通过仿真显示为可行的性能要求所带来的一系列约束。

2、TANNERPro简介

TannerToolsPro是一套集成电路设计软件，包含S-Edit,T-Spice,W-Edit,L-Edit与LVS,各软件的主要功能整理如表1所示。

表1TannerPro各软件的主要功能

软件

功能

S-Edit

（编辑电路图）

T-Spice

（电路分析与模拟）

W-Edit

（显示T-Spice模拟结果）

L-Edit

（编辑布局图，自动布局布线，DRC,电路转化）

LVS

（版图和电路图对比）

TannerPro的设计流程如图1所示。

将要设计的电路先以S-Edit编辑出电路图，再将该电路图输出成SPICE文件。

接着利用T-Spice将电路图模拟并输出成SPICE文件，如果模拟结果有错误，则回到S-Edit检查电路图，如果T-Spice模拟结果无误，则以L-Edit进行布局图设计。

用L-Edit进行布局图设计后要以DRC功能做设计规则检查，若违反设计规则，再将布局图进行修改直到设计规则检查无误为止。

将验证过的布局图转化成SPICE文件，再利用T-Spice模拟，若有错误，再回到L-Edit修改布局图。

最后利用LVS将电路图输出的SPICE文件与布局图转化的SPICE文件进行对比，若对比结果不相等，则回去修正L-Edit或S-Edit的图。

直到验证无误后，将L-Edit设计好的布局图输出成GDSII文件类型，再交由工厂去制作整个电路所需的掩膜板。

3、版图设计图例

图1热驱动器版图设计

图2微梳齿谐振器版图设计

图3微马达的版图设计

图4MEMS二维旋转镜

图5微陀螺仪的版图设计

三、实验内容及步骤

1、基本操作

（1）打开L-Edit程序：

双击图标

，执行ledit.exe程序，界面如下图所示。

（2）另存新文件：

选择File---SaveAS命令，打开“另存为”对话框，在“保存在”下拉列表框中选择存储目录，在“文件名”文本框中输入新文件的名称，例如：

My_design，后缀名为.tdb。

（3）取代设定：

选择File---ReplaceSetup命令，将出现一个对话框，单击Fromfile下拉列表框右侧的Browser按钮，选择所需要的.tdb文件，单击OK按钮，就可以将该文件的设定选择性应用在目前编辑的文件中。

（4）编辑组件：

L-Edit编辑方式是以组件（Cell）为单位而不是以文件（File）为单位的，每个文件可以有多个Cell，而每个Cell可以表示一种电路布局或说明，每次打开新文件时也自动打开一个Cell并将之命名为Cell0，在编辑画面中的十字代表坐标原点。

（5）环境设定：

绘制布局图，必须要有确定的大小，因此绘图前先要确认或设定坐标与实际长度的关系。

选择Setup命令，打开Design对话框，该对话框共有六页，分别是：

Technology（工艺参数）、Grid（网格参数Selection（选择参数）、Drawing（绘图参数）、Curves（曲线参数）、Xreffiles（外部交叉引用参数）。

在其中的Technology选项卡中出现使用技术的名称、单位与设定，如下图所示，设定1个Lambda为1000个InternalUnit，也设定1个Lambda等于1个Micron。

（6）选择掩膜图形层：

用鼠标在模式栏（ModeBar）的掩模层选择区（LayerArea）中选择所要处理的层名（层号）。

（7）选择绘图形状：

在绘图工具栏中选择工具，直角多边形、45度斜边多边形、任意拐角多边形，直角拐弯线、45度斜线连接、任意拐角线，圆形、圆环、扇区等项目，按鼠标左键拖拽可以画图。

如要绘制一个方形的Poly图层，注意左下角有状态栏，表面绘制的形状、图层、宽度（W）、高度（H）、面积（A）与周长（P）。

分别选择长方形工具、多边形工具，可利用鼠标左键拖拽并点出多边形的端点，右键单击结束，如下图所示。

（8）设计规则检查：

选择Tools---DRCSetup命令，打开DesignRuleCheck对话框，如下图所示，若单击按钮会出现SetupDesignRules对话框，可以设定设计规则。

（9）检查错误：

选择Tools---DRC命令，则进行设计规则检查。

当出错时，系统会显示其违背了设计规则，并标出错误的坐标范围。

（10）修改对象：

将Poly图层的宽度改为2个Lambda，可选择Edit---EditObject（s）命令，打开EditObject（s）对话框，在Boxs下拉列表中选择bottomleftcorneranddimensions选项，将Width微调框改为2.000，单击“确定”即可；也可利用Alt键加鼠标拖拽的方式来修改对象大小。

修改完毕后再进行设计规则检查。

（11）移动对象：

选择Draw---MoveBy命令，打开MoveBy对话框，设定移动量X方向向右移动一格，单击确定即可。

2、常用操作

键盘操作

◇用"+"或"-"键放大缩小屏幕；

◇用"Home"键可在全屏幕显示完整图形；

◇用"→"、"←"、"↑"、"↓"键移动图形；

鼠标操作

◇把鼠标指向图形中部任何部位，用Alt+鼠标左键（或者Shift+Alt+鼠标左键）可拖动整个图形移动，形状不变。

◇按下”Z”键后，用鼠标左键在屏幕上拖动一小窗口，可放大观察修改细部；

◇鼠标左键在某图形上定位后，按下”Q”键可使该坐标清零，再次按”Q”键坐标值复原；

复制、拷贝操作

◇图形层内部被选择的图形复制：

首先用鼠标选择需要复制的图形，点击Edit/Copy（或者Ctrl+C）把图形存入粘贴缓冲区（Paste-Buffer），点击Edit/Paste（或者Ctrl+V）即可调出存入粘贴缓冲区中的图形（注意：

图形坐标已变动）。

若再点Edit/Paste还可继续调出存入粘贴缓冲区中的图形，并按上述移动的间距两倍的位置精确定位，以此类推可重复Copy多组图形，用Shift+Alt+鼠标左键将图形拖动到需要安放的位置。

◇当前图形层中被选择的图形复制到另外一个图形层上：

首先用鼠标选择需要复制的图形，点击Edit/Copy（或者Ctrl+C）把图形存入粘贴缓冲区，用鼠标点击图层版中另外一个图层。

点击Edit/PastetoLayer（或者Alt+V）即可调出存入粘贴缓冲区中的图形复制到该图层上。

（注意:

图形坐标已变动）。

◇需要清除某些图形时，用鼠标器右键在屏幕上选择某个矩形或拖动窗口选择一组图形，进入Edit/Cut即可。

实验二L-Edit范例

一、实验目的

1、熟悉版图设计工具L-Edit的使用环境；

2、掌握L-Edit的使用技巧；

二、基本原理

L-Edit是一个布局图的编辑环境，在此以该软件所附的范例lights.tdb文件为例，进行L-Edit基本结构的介绍。

lights.tdb文件中有很多组件（Cell），例如，lights组件、core组件、IPAD组件、OPAD组件等，每一个组件都是一个布局图，一个组件可以引用其他组件而形成层次式的结构。

三、实验内容

（1）打开L-Edit程序。

（2）打开示范文件：

选择File---Open命令，出现“打开”对话框，在..\LEdit83\Samples\SPR\example1目录中选择lights.tdb文件，此文件为L-Edit的示范电路。

（3）布局图：

打开lights.tdb文件，画面会自动呈现出一个系统布局图—lights组件与一个文字说明—Ce110组件。

lights组件的内容包括了核心逻辑电路部分和周围的焊垫（Pad）。

Cell0组件内说明了此Lights组件作为L-Edit以标准组件自动摆放与绕线的范例，如下图所示。

（4）设计导航：

选择View---DesignNavigator命令，打开DesignNavigator窗口，显示此文件中所有的组件（Cell），例如Lights，Nor2，Nand2，DFFC等。

（5）层次关系:

有些组件会引用到其他组件，其中的层次关系，在DesignNavigator窗口也可以看出来。

Lights组件作为一个系统布局图，是由其他组件组合而成的，可在DesignNavigator窗口中单击Lights旁的+符号，观看其层次关系。

如下图所示，Lights组件引用到Core与Frame等组件，Care组件引用到的最下层次有Nor2，DFFC，Nand2C等组件。

（6）观看组件内容：

双击DesignNavigator窗口内的组件名称，可打开组件编辑窗口，例如，双击Nor2组件即可打开该组件的编辑窗口，或可选择Cell---Open命令打开该组件的编辑窗口，如图所示。

（7）分析各图层：

布局图包含了好几种图层，例如Poly，Metal1，Meta12等，可以通过控制各图层的隐藏或显示状态来观察各图层的位置（通过View-Layer命令来更改）。

以Nor2为例，只显示出Poly图层时的情况，只显示Poly,Active,Nwell图层的情况如下图所示。

利用鼠标选取编辑窗口的对象时，在窗口左下角会出现图层性质，如下图所示，此被选图层形状为方块形（Box），图层为Active，横向宽度20个格点单位，高度为10个格点单位,面积为200个平方格点单位、周长为60个格点单位。

（8）截面观察：

L-Edit有一观察截面的功能，可以模拟制作过程截面图，下面以本范例的Nor2组件为例进行截面观察，选择Tools---Cross---Section命令，结果如图所示。

（9）设计规则检查:

对于一个组件内的布局图，用L-Edit的DRC功能，可检查出此布局图是否符合设计规则，以本范例的Nor2组件为例进行设计规则检查，选择Tools---DRC命令。

（10）转化：

L-Edit也有转化的功能，能够将布局图转化成描述组件与节点状况的netlist文字文件。

以Nor2组件为例进行转化，选择To