Virtuoso - 2NAND / 2NOR (Schematic ~ Layout)

2NAND

Schematic

 

2NAND는 2개의 병렬 PMOS와 2개의 직렬 NMOS로 이루어져 있다.

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Simulation

 

최적의 값을 찾기 위해 위와 같이 범위의 측정 해상도 및 스텝 크기를 줄여 나가며 최적의 값을 찾아 나간다.

임의의 NMOS Length : 100n / Width : 1u일 때 PMOS의 (Length : 100n일 때) Width는 2.53u가 최적임을 알 수 있다.

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Stick Diagram

 

Stick Diagram은 위와 같이 그릴 수 있다. VOUT을 최소화 하는 것이 Layout을 설계할 때 유리하다.

PMOS의 경우 병렬을 이루기 때문에 두개의 PMOS가 하나의 VOUT을 공통으로 가지기 때문에 하나의 VOUT으로 연결할 수 있다.

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Layout

Simulation을 통해 최적의 값을 찾은 뒤 Stick Diagram을 통해 Layout 배치에 대해 미리 구상하였다.

gpdk090 Design Rule에 맞춰 Layout을 설계하면 위와 같이 최적화된 Layout 배치를 확인할 수 있다.

 

* 위 Layout 배치를 하면서 확인한 Design Rule

 

Metal1끼리의 간격은 0.12u이상 떨어져 있어야 한다.

Metal2끼리의 간격은 0.14u이상 떨어져 있어야 한다.

IMP끼리는 0.24u이상 떨어져 있어야 한다.

Metal과 Poly는 0.12u 이상 떨어져 있어야 한다.

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2NOR

Schematic

 

2NOR의 Schematic은 2개의 PMOS를 직렬로, 2개의 NMOS를 병렬로 구성한 위 그림과 같다.

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Symbol

 

위에서 주의할 점은 2OR의 경우 VINB를 변수로 두었을 때 VINA를 0으로 설정해야 한다.

 

2OR은 Schematic을 보게 되면 PMOS가 직렬도 되어있는데, PMOS에 High 신호를 전달하면 Channel이 형성되지 않기 때문에 VDD의 전압이 전달되지 않다 VOUT을 확인할 수 없다.

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Simulation

 

PMOS의 WIDTH의 값을 3.99u로 했을 때 최적의 값임을 찾아냈다.

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Stick Diagram

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Layout