ミニマルファブPDKのリファレンス・マニュアルに掲載されているEDAツールのインストール手順は、別の投稿で示したとおりですが、私はXschemの操作にあまり慣れていないので、LTspiceを回路図エディタおよびシミュレータとして使いたい、ということで、LTspiceを使ったフルカスタム設計手順もメモしておきます。確認した範囲では、NgspiceとLTspiceのシミュレーション結果は、完全に一致しているようです。以下、LTspiceの操作は慣れているものとして説明します。
１．MOSFETパラメータファイル
ミニマルファブPDKのMOSFETモデルパラメータ(BSIM3v3 Level=8)は、LTspiceでそのまま読み込みができます。LSWにミニマルファブPDKがインストール済みとします。
- エクスプローラ（ファイルマネージャー）の左ペインより Linux – Ubuntu (使用しているディストリビューション) – <ユーザ名> を開く
- さらに、.klayout – salt – ICPS2023_5 – Technology – tech – models を開く
- デバイスパラメータファイルSOI_CMOSをLTspiceの作業フォルダにコピー
２．LTspiceでシミュレーション
- LTspiceに下図の回路を入力してシミュレーションを実行
- MOSFETのシンボルは、nmos4, pmos4を使用
- n-ch と p-ch MOSFETのモデル名とサイズは表１のように設定
| Parameter | n-ch | p-ch |
|---|---|---|
| Model Name | nch | pch |
| Length | 10u | 10u |
| Width | 13u | 61u |
[参考] Xschemの解説でも述べたように、LSIの設計では、電源端子名をVDD, VSSとし、グローバルな配線GNDを使用しないことをお勧めします。GNDがないとシミュレーションの実行時にエラーが出ますので、上図のように両電源を使用し、負電源が必要なければ、負電源電圧を0Vとします。
３．ネットリストの出力
- LTspiceのメニューより、View – SPICE Netlist
- 表示されたネットリストの表示ウインドウ上で右クリックし、Edit as Independent Netlist を選択し、ファイル名をつけてネットリストを保存（例：inv.cir）
- 保存したネットリストを、エクスプローラ（ファイルマネージャー）で、KLayout の作業ディレクトリ (Linux – Ubuntu – <ユーザ名> – 作業ディレクトリ) にコピー
４．KLyoutによるLVSの実行
- KLayout でレイアウトを入力（マニマルファブPDKによるフルカスタム設計実習を参照）
- KLayoutのメニューより、Macros – Get Reference for ICPS2023_5 を選択し、保存したLTspiceのネットリスト（例：inv.cir）を選んで、Openボタンをクリック
- KLayoutのメニューより、Tools – LVS – LVS for ICPS2023_5 を選択
- Netlist Databese Browser が起動するので、エラーがないことを確認
[参考] KLayout でレイアウトを保存した後、再読み込みすると、KLayoutのメニューからミニマルファブPDKのDRC/LVSマクロが実行できないことがあるようです。原因不明ですが、とりあえず、File – New Layout で新規レイアウト画面を開き（Technology = ICPS2023_5）、再読み込みしたレイアウト全体をコピペして File – Save As で同じファイルに上書き保存すると、LVSを実行することができます。