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1、LEDIT使用技巧4.3 集成电路自动设计工具软件掩模版图编辑操作 利用计算集成电路自动设计工具软件 L-EDIT 实现移相掩模图形布局设计及交互式图形编辑。Tanner Research,Inc.开发的一种很优秀的集成电路设计工具 (Tanner IC Design Tools) 软件，最大的特点是可用于任何个人计算机(PC机)、它不仅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，而且图形处理速度快、编辑功能强、通俗易学、使用方便，很实用于任何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。早期（1988）Tanner EDA Tools是一种可以运行于PC-DOS或

2、MS-DOS操作系统的IBM PC及其兼容机的交互式集成电路版图设计工具软件包、（当然也能运行于Macintoshcs苹果机和带X-windos的UNIX工作站），通过十多年的扩充、改进，几乎每年都有一种新的修改版，到目前已经推出到1988-2002 Tanner EDA 版本，其强大的EDA功能不比SUN 工作站上运行的Cadence设计软件逊色，可以用来完成任何复杂度的IC设计，但它却能够运行于任何微机上的Windows 98/ Windows ME/ Windows NT/ Windows 2000/ Windows XP等各种操作系统平台上，为设计软件的普及、推广、应用创造了非常有利的

3、条件。教程以具有代表性的1998年Tanner EDA Tools 版本为基础对Tanner集成电路设计工具软件作全面的介绍，抛砖引玉，读者可以在此基础上，对其他版本功能作进一步探讨。整个设计工具大体上可以归纳为两大部分，即以S-Edit为核心的集成电路设计、模拟、验证模块和以L-Edit为核心的集成电路版图编辑与自动布图布线模块。前者包括电路图编辑器S-Edit、电路模拟器T-Spice和高级模型软件、波形编辑器W-Edit、Net Tran网表转换器、门电路模拟器GateSim以及工艺映射库、符合库SchemLib、Spice元件库等软件包，构成一个完整的集成电路设计、模拟、验证体系，每个

4、模块互相关联又相对独立，其中S-Edit可以把设计的电路图转换成SPICE，VHDL，EDIF和TPR等网表文件输出，提供模拟或自动布图布线。后者则是包括集成电路版图编辑器L-Edit和用于版图检查的网表比较器LVS等模块，L-Edit本身又嵌入设计规则检查DRC、提供用户二次开发用的编辑界面UPI、标准版图单元库及自动布图布线SPR、器件剖面观察器Cross Section Viewer、版图的SPICE网表和版图参数提取器Extract(LPE)等等，网表比较器LVS则用于把由L-Edit生成的版图反向提取的SPC网表和由S-Edit设计的逻辑电路图输出的SPC网表进行比较实现版图检查、对

5、照分析。L-Edit 除了拥有自己的中间图形数据格式（TDB格式）外，还提供了两种最常用的集成电路版图数据传递格式（CIF格式和GDSII格式）的输入、输出功能，可以非常方便地在不同的集成电路设计软件之间交换图形数据文件或把图形数据文件传递给光掩模制造系统。还要特别提到的是在国内已具有很高成电路版图知名度的集编辑器L-Edit（Layout Editor）。L-Edit是整个Tanner EDA Tools 的基础，目前Tanner集成电路设计工具软件就是在1988年开发的最早版本交互式图形编辑软件L-Edit的基础上逐渐发展、完善起来的。首先是经过以V2.00到V4.00系列为代表的纯 DO

6、S版本软件，后来开发了以V5.00为代表的 DOS版本，可在Windows下调用，进而又开发了以V6.00为代表的WIN3X版本，随着微软的各种Windows版本的相继出现，Tanner Research也相继推出了V7.00和V8.00系列产品，其中有代表性的是1998年推出的V7.50 、2000年推出的V8.30、2002年推出的V8.50及2003年又推出9.0和10.0几种版本。L-Edit V7.50是一个很典型的版本，具有非常友好的Windows界面和方便的绘图能力，增加了以往版本不具有的任意扇区和圆环绘制功能和参考标尺生成器，具有直接调用 SPR和DRC及TXT的按钮，而且还提

7、供了为图形编辑器进行二次开发的用户编辑界面UPI，用户可以自行开发更加复杂的图形编辑功能，极大地扩展了L-Edit的能力和灵活性。L-Edit V8.30 版本又突破以往只有256色的限制，实现了真彩色表现的能力，上下层图形可以实现透明显示，并且进一步完善了多层布线功能。L-Edit V8.50 版又增加了一个非常有用的图形运算工具 X-Tools，例如：图形A和B相加（OR）；图形A被图形B挖去（SUB）；图形A和图形B相互重叠部分挖去（XOR）；图形A和图形B相互重叠部分保留其余部分删除（AND），为绘制复杂的闭合多义线图形或图形挖空操作提供很方便的工具。 以V2.11; V4.02和 V

8、4.18为代表的纯 DOS版本，必须在纯 DOS系统中使用，需要真三键鼠标 (PC功能键)，AUTOEXEC.BAT文件只加入 AMOUSE一条外其它都删除，CONFIG.SYS 文件只有 Files=20 Buffers=20 Device=Mouse.sys三条 ，最好启用高端内存 XMS Memory (Load EMM386.EXE)。最好采用具有上述最简单的 DOS6.22 启动引导软盘启动 DOS系统后，在硬盘上运行Ledit.exe软件。以V5.00为代表的 DOS版本，但也可在WIN3X 和WIN9X下调用，如可以在WIN98下建立快捷方式运行K软件，但三键鼠标必须设成MS功能

9、键，鼠标中键失效，采用 键盘Shift+Alt+鼠标左键 代替原鼠标中键功能。以V6.05为代表的WIN3X版本，可在WIN3X 和WIN9X下运行，如可以在WIN98下建立快捷方式运行Winledit.exe软件，但三键鼠标也必须设成MS功能键，鼠标中键失效，采用 键盘Shift+Alt+鼠标左键 代替原鼠标中键功能。注意显示彩色必须设置成 256色，否则不能正常工作。以 V7.50和 V8.00为代表的 WIN9X版本，要求在WIN9X下完整安装，但简易版可采用考贝到硬盘，再在 WIN98下建立快捷方式运行Ledit.exe软件。该版本具有非常友好的 WINDOWS界面并增加了任意扇形和环

10、形的功能以及标尺，还具有直接调用 SPR和DRC及TXT的按钮。其中原来 DOS版鼠标中键封闭解放图形层的功能改为采用鼠标右键点击图形层选择区出现的新选择菜单执行: Show 为封闭指定层或解除指定层的封闭; Show All为解放所有被封闭的图形层; Hide All为封闭除指定层外其它所有的图形层; Setup 为层名和层属性的设置。L-Edit V8.30以后的版本又突破以往只有256色的限制，实现了真彩色表现的能力，上下层图形可以实现透明显示，并且进一步完善了多层布线功能。L-Edit V8.50 版又增加了一个非常有用的图形运算工具 X-Tools，例如：图形A和B相加（OR）；图形

11、A被图形B挖去（SUB）；图形A和图形B相互重叠部分挖去（XOR）；图形A和图形B相互重叠部分保留其余部分删除（AND），为绘制复杂的闭合多义线图形或图形挖空操作提供很方便的工具。详细软件使用说明参见2002年11月北京希望电子出版社出版的高等院校电子技术教材“TANNER集成电路设计教程”。4.3.1 掩模原始子单元(Cell)图形生成4.3.1.1 建立新文件(File)执行 LEDIT批处理文件进入L-EDIT交互式图形编辑介面 进入 File/Merge Setup 打开预先建立的掩模图形设计环境文件LMK.TDB 进入 File/New 建立新创建图形文件的文件名，如YXYM001

12、注意: 建议所有文件名及单元名均采用大写字符 若修改已建立的图形文件 进入 File/Open 再输入文件名4.3.1.2 建立新单元(Cell) 进入 Cell/New 建立新创建图形原始单元名，如YSDY001 。4.3.1.3 设定单位a） 进入 Setup/Technology 进行单位设置。b） 首先确认单位选择 OtherLambda 设在内部单位模式。 c） 设置1个LEDIT内部单位等于多少用户设定的单位。 默认值为 1 Internal Unit (11) Lambda 表示 1个LEDIT内部单位等于 1个用户设定的单位。 1个LEDIT内部单位，默认值相当屏幕上 1格。

13、建议设置为 1 Internal Unit (11000) Lambda 即设置成1000个LEDIT内部单位等于 1个用户设定的单位。如果需要图形邻近效应校正，曝光图形需要尺寸再造(涨缩)，带有斜线或曲线图形一定要设置成1000个LEDIT内部单位等于 1个用户设定的单位。否则不能进行尺寸调整或不能保证制版精度甚至出现错位及台阶。d） 设置数据输出时 1用户设定的单位等于多少微米 默认值设置 1 Lambda (11) Microns 即表示数据输出时 1用户设定的单位等于 1微米。也就是说设置1000格相当于 1微米。(表示屏幕显示 1格等于 1纳米)，这种设置可保证输出图形精度。4.3.

14、1.4 输出倍率设定 如果需要改变输出倍率(如10倍输出)， 可在数据处理完成后存盘前修改为: 1 Lambda (101) Microns 即表示数据输出时 1用户设定的单位等于 1微米。4.3.1.5 设定显示格栅和显示坐标小数点位置a） 进入 Setup/Design/Grid 进行屏幕显示格栅设置。b） 在格栅显示“Grid display”模块中 设置Displayed Grid= 100 Internal Unit 屏幕显示 1格等于 100个LEDIT内部单位 。或者“Displayed”填充框中填入“0.100” Locator（标定单位-微米）。c） “Suppress gr

15、ig less 8 pixel”表示图形缩小到一个格栅只占显示屏幕 8个像素时，屏幕上不显示出格栅。d）在鼠标与格栅关系“ Mouse grid ”模块中，选择鼠标指针“Cursor”运动方式：选择“Snapping” 鼠标只能停留在规定的格点处，非格点处鼠标停不下来，为画图提供方便。例如设定“Mouse snap 0.100 Locator”，鼠标咬住0.1微米的格点, 鼠标在屏幕上是跳动的，即每跳动一格为0.1微米。选择“ Smooth”，则鼠标为连续移动的状态。e） 设置鼠标跳动步距 Mouse Snap Grid= 100 Internal Unit鼠标跳一步等于 100个LEDIT内

16、部单位 。或者设置 “Mouse snap 0.100 Locator” （标定单位-微米）。f）设置标定单位 One Locator Unit= 1 Internal Unit 屏幕显示坐标值 1.0 等于 1个LEDIT内部单位。 (建议与设置 1 Internal Unit (11000) Lambda 相匹配) 设置成: One Locator Unit= 1000 Internal Unit 屏幕显示坐标值 1.0 等于 1000个 LEDIT内部单位 (=1.0微米)。屏幕显示坐标值和实际值一致，比较直观，不容易出错。4.3.1.6 选择需要处理的掩模图形层(Layer)用鼠标在模

17、式栏(Mode Bar)的掩模层选择区(Layer Area)中选择所要处理的层名（层号）。4.3.1.7 绘制图形形状模式选择 用鼠标在模式栏(Mode Bar)的作图模式区(Object Area) 中选择画图模式。包括矩形（最常用的图形）。 圆形、圆环、扇区。 多边形(直角多边形、45度斜边多边形、任意拐角多边形)，不允许交叉多边形。 带宽度的线条:( 直角拐弯线、45度斜线连接、任意拐角线) 因曝光时线头部分容易出错，建议采用多边形画线条。 无宽度的线条(因数据转换时容易出错，建议采用多边形画线条) 字符(因数据转换时不承认，建议不用，或写在非功能层上作参考，需要制出的字符要用矩形拼接

18、构成图形曝光) 此时就可以使用鼠标在设计区(Layout Area) 作图。 可用选择不同掩模层，设计其它层次相关的图形。4.3.1.8 设计过程中常用操作 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 打 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。 用鼠标左键在某图形上定位后，打 Q键使该坐标清零;在用鼠标在屏幕上检查线宽或间距。二次打 Q键坐标值复原。4.3.1.9 鼠标功能 建议采用逻辑真三键鼠标（Logitech first Mouse ，Three button），如果没有真三键鼠标，则采用“Shift键+Alt键+鼠标左键”

19、组合 代替鼠标中键功能，但使用有所不便。 鼠标左键功能: 点击功能键、绘图键、和Alt组合模拟中键 所有常规鼠标选择功能及所有拖动绘图功能。 在图形区中按键盘Alt键的同时，按鼠标左键可移动被选定的图形位置、边或角 (黑边图形) (相当于只按鼠标中键)， 在层选择区按键盘Shift键+Alt键的同时，按鼠标左键 (相当于Shift键+鼠标中键)，此时除指定层外，其它层图形全部都被封闭。 在层选择区按键盘Alt键的同时，按鼠标左键 (相当于只按鼠标中键)，指定层被封闭。 鼠标中键功能: 图形拖动键、层封闭键 把鼠标指向被选定的图形 (黑边图形) 中部任何部位，按鼠标中键可拖动整个图形移动。形状不

20、变。 把鼠标指向被选定的图形 (黑边图形) 任何一条边，按鼠标中键可拖动该边，改变形状。 把鼠标指向图形任何一个角点上，按鼠标中键可拖动该点，改变形状。 在层选择区按键盘Shift键的同时，按鼠标中键(或Shift键+Alt键+鼠标左键)，此时除指定层外，其它层图形全部都被封闭。 在层选择区只按鼠标中键 (或按键盘Alt键的同时，按鼠标左键)，指定层被封闭。 鼠标右键功能: 图形选择键、层解放键 按鼠标右键拖动窗口选择一个或一组图形。 在一组图附近点击鼠标右键可依次选择其中的某个图形。 按键盘Shift键同时，再用鼠标右键可多次点击不同的图形也可实现一次选择一组图形。 用鼠标右键，点掩模层选择

21、区(Layer Area)中任何被封闭层的位置，该层被解放。在按键盘Shift键的同时，按鼠标右键，此时所有层图形全部都解放。4.3.1.10 图形层的封闭与打开的操作 除指定的图形层外，封闭其它所以图形层的操作用鼠标左键点模式栏(Mode Bar)的掩模层选择区(Layer Area)中选择指定的图形层，点鼠标右键打开图形层操作菜单，用鼠标左键选择“Hide All” (或者在三键鼠标中按键盘Shift键的同时，按鼠标中键)，此时除指定层外，其它层图形全部都被封闭。 打开被封闭的所有图形层的操作 用鼠标左键点模式栏(Mode Bar)的掩模层选择区(Layer Area)中选择需要操作的目标

22、层位置（或任意层位置），点鼠标右键打开图形层操作菜单，用鼠标左键选择“Show All” (或者在三键鼠标中按键盘Shift键的同时，按鼠标右键)，此时所有层图形全部都解放。 只对指定的图形层进行封闭或打开的操作 用鼠标左键点模式栏(Mode Bar)的掩模层选择区(Layer Area)中选择需要操作的目标层位置，点鼠标右键打开图形层操作菜单，用鼠标左键选择“Show All” ，此时被选择的图形层封闭，如果再用鼠标左键选择“Show All” ，此时被选择的图形层又可以打开。其他图形层状态不变。4.3.2 含例化单元图形的操作4.3.2.1 插入被例化单元(原始单元)图形步骤 进入 Cel

23、l/New 建立新创建图形单元名，如Cell001 进入 Cell/Instance 选择某已建立的单元(如Cell002) 选 OK (注意: 图形坐标已变动，需要从新定位)4.3.2.2 进入修改图形形态操作界面 进入 Edit/Edit Object(s)4.3.2.3 修改图形位移参数 Translation (Locator Units): X: 0 Y: 0 输入0 0 使图形坐标回零点。需要位移输入相应坐标值。4.3.2.4 修改图形位相参数 Coordinate system: Rotation :0.00 输入图形旋转角度。 Mirro： 选择图形镜像关系。4.3.2.5 修

24、改图形倍率参数 Scale Factor: 1/1 倍率不变。4.3.2.6 设置分布重复图形单元阵列参数 Array Parameters:Repeat count: 输入X-Y分步重复个数。Delta (locator Units): 输入X-Y步距可生成重复单元图形阵列。4.3.2.7 一个单元可以插入多个例化图形的单元或多次插入同一个例化图形的单元,还可以画入新的图形。可以对每个例化图形的单元和新画入的图形进行选取及各种形态操作,实现图形拼接合成。4.3.2.8 含例化图形的单元还可以作为新的例化图形的单元，组成多次嵌套关系的图形。4.3.2.9 修改被例化单元(原始单元)图形，可以使

25、含例化图形的单元阵列中所有单元都被修改。4.3.2.10 含例化图形的单元中的图形不可能逐个多边形或矩形进行修改，需要个别修改多边形或矩形，必须把含例化图形的单元压平，取消嵌套关系。点击 Cell/Flatten 把所有嵌套关系的单元图形逐级代入展开，生成没有任何嵌套关系的完整图形 (简称 粉碎 或 压平)。压平后单元变成不含例化图形的单元，可以对任何多边形或矩形进行操作。4.3.3 图形绘制、修改操作4.3.3.1 鼠标拖动直接绘制法首先选择绘制图形形状模式，比如选择矩形、多边形、圆形等绘图模式，利用鼠标在屏幕上移动，观察屏幕右上角格点坐标值变化，当鼠标移动到需要的坐标值时点鼠标左键在屏幕上

26、定位，一直按住鼠标左键并拖动鼠标到所需要的坐标值松开鼠标左键。如果绘制多边形，则是每点一次鼠标左键定位一个多边形顶点，最后点鼠标右键完成一个多边形绘制。这种绘制法适用于屏幕上出现格点，并且设置鼠标是跳动的模式，并只绘制整数格点的小图形。绘制大图形很不方便。4.3.3.2 鼠标拖动修改法 首先利用鼠标右键在屏幕上点击图形,选择一个孤立图形 (图形轮廓线变黑),或者新绘制一个大体尺寸的图形。 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，此时可以在X或Y方向分别移动，也可以用三键鼠标的中键）可拖动整个图形移动。形状不变。把鼠标指向图形任何一条边，用A

27、lt + 鼠标左键可拖动该边，改变形状，观察坐标变化，同时打 Z键后，用鼠标左键在屏幕上拖动一小窗口，逐渐放大再继续按鼠标中键再继续拖动该边，直到格点出现时观察坐标达到所需要数值为止。把鼠标指向图形任何一个角点上，用Alt + 鼠标左键可拖动该点，改变形状，观察坐标变化，同时打键盘 Z键后，用鼠标左键在屏幕上拖动一小窗口，逐渐放大再继续按鼠标中键再继续拖动该点，直到格点出现时观察坐标达到所需要数值为止。为绘制方便可以事先利用参考标像层或在其他图形层上绘制作为参考用的图形。利用参考标像层的图形进行精确定位。4.3.3.3 输入坐标修改法首先利用鼠标右键在屏幕上点击图形,选择一个孤立图形 (图形轮

28、廓线变黑),或者新绘制一个大体尺寸的图形。进入 Edit/Edit Object 修改矩形对角点的 X-Y坐标值，多边形的各个顶点的X-Y坐标值、圆心X-Y坐标值及半径等数值，精确绘制图形。4.3.4 图形形态变换及处理的操作4.3.4.1 被选择的图形移动操作a) 打开Draw/Move By/Move amount (Locator Units) 输入X-Y坐标值。b) 打开 Draw/Nudge/ Left; Right; Up; Down可进行左、右、上、下的微小移动。4.3.4.2 被选择的图形旋转操作a) 打开Draw/Rotate/ 90 degrees 相对于被选择的图形的中心

29、点逆时针旋转90度。b) 打开Draw/Rotate/Rotate Selected Objects/Rotation angle-degrees（ Counterclockwise ）。 相对于被选择的图形的中心点逆时针旋转（按照输入任意角度值）。c) 打开Draw/Rotate/Rotate Selected Objects/Rotation around/ 被选择的图形相对于指定的某点为旋转中心进行逆时针旋转（按照输入任意角度值）。 Center：相对于被选择的图形的中心点逆时针旋转（按照输入任意角度值）。 Offset from center：被选择的图形中心点位移X-Y值后，以这一点

30、为旋转中心进行逆时针旋转（按照输入任意角度值）。 Absolute coordinates：被选择的图形中心点位移X-Y值后，以坐标原点为旋转中心进行逆时针旋转（按照输入任意角度值）。如果X-Y位移值为（0，0），则被选择的图形以坐标原点为旋转中心进行逆时针旋转（按照输入任意角度值）。4.3.4.3 被选择的图形镜像操作a) 打开Draw/Flip/ Horizontal 进行图形以 Y为轴镜像处理 (左右对称处理)。b) 打开Draw/Flip/ Vertical 进行图形以 X为轴镜像处理 (上下对称处理)。4.3.4.4 对被选择的图形进行选择性切割操作a) 打开Draw/Slice/

31、Horizontal 对图形进行平行于X方向的切割处理。b) 打开Draw/Slice/ Vertical 对图形进行平行于Y方向的切割处理。 为了方便精确定位点，建议适当设置鼠标跳步参数进行配合。c) 打开Draw/Merge 对被选择的图形（或被切割的图形）进行合并操作。4.3.5 复制、拷贝操作4.3.5.1 图形层内部被选择的图形复制a) 首先用鼠标选择需要复制的图形用鼠标右键在屏幕上选择某个矩形或拖动窗口选择一组图形。b) 点击 Edit/Copy （或者Ctrl+C） 把图形存入粘贴缓冲区(Paste-Buffer)。c) 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)。d) 用Shift + Alt + 鼠标左键：把拖动图形到需要安放的位置（可以采用参考层定位）。打 Z键后，用鼠标左键在屏幕上拖动一小窗口，精确定位。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。4.3.5.2 把当前图形层中被选择的图形复制到另外一个图形层上的操作a) 首先用鼠标选择需要复制