集成电路设计实习报告-孙
集成电路版图设计实习报告
学院：电气与控制工程学院
专业班级：微电子科学与工程1101班
姓名：孙召洋
学号：1106080113
一、实验要求：
1. 熟悉Cadence的工作环境。
2. 能够熟练使用Cadence工具设计反相器，与非门等基本电路。
3. 熟记Cadence中的快捷操作。比如说“W”是连线的快捷键。
4. 能够看懂其他人所画的原理图以及仿真结果，并进行分析等。
二、实验步骤：
1、使用用户名和密码登陆入服务器，右击桌面，在弹出菜单中单击open Terminal；在弹出的终端中键入Unix命令icfb&然后按回车启动Cadence。Cadence启动完成后，关闭提示信息。设计项目的建立
2、点击Tools-Library Manager启动设计库管理软件。点击File-New-Library 新建设计库文件。在弹出的菜单项中输入你的设计库的名称，比如My Design,点击OK。选择关联的工艺库文件，点击OK。在弹出的菜单中的Technology Library下拉菜单中选择需要的工艺库，然后单击OK。
3、设计的项目库文件建立完成，然后我们在这个项目库的基础上建立其子项目。点击选择My Design，然后点击File-New-Cell View。输入子项目的名称及子项目的类型，这设计版图之前我们假定先设计原理图：所以我们选择Composer-Schematic，然后点击OK。
4、进入原理图编辑平台,原理图设计,输入器件：点击Instance按键或快捷键I插入器件。查找所需要的器件类型-点击Browse-tsmc35mm-pch5点击Close。更改器件参数，主要是宽和长。点击Hide，在编辑作业面上点击插入刚才设定的器件。如果想改参数器件，点击选择该器件，然后按Q，可以修改参数器件使用同样的方法输入Nmos,工艺库中叫nch5. 点击Wire(narrow)手动连线。完成连线后，输入电源标志和地标志：在analogLib库中选择VDD和GND，输入电源线标示符。接输入输出标示脚：按快捷键P，输入引脚名称in, Direction选择input,点击Hide，并且和输入线连接起来。同理设置输出引脚Out。
5、版图初步建立新的Cell，点击File-New-Cell View 还是建立名称为inv的版图编辑文件，Tool选择Virtuoso版图编辑软件，点击OK，关闭信息提示框。进入版图编辑环境根据之前仿真所得宽长比和反相器inv或与非门NAND的原理图画出反相器inv或与非门NAND的IC版图；
6、完成后使用版图验证系统进行DRC（设计规则检查）。
三、实验设计规则：
1、Linux常用的文件和目录命令：
cd //用于切换子目录
pwd//用于显示当前工作子目录
ls//用于列出当前子目录下的所有内容清单
rm//用于删除文件
touch//用于建立文件或是更新文件的修改日期
mkdir//用于建立一个或者几个子目录
rmdir//用于删除子目录（目录必须为空）
cp//用于拷贝文件或者子目录
mv//用于更改文件或者子目录的名称
tar//压缩命令 gzip//用于压缩文件 ftp//数据传递命令
2、经典编辑器vi
(1)vi的基本概念
基本上vi可以分为三种状态，分别是
命令行模式command mode）//控制屏幕光标的移动，字符、字或行的删除，移动复制某区段及进入Insert mode下，或者到 last line mode。
插入模式（Insert mode）//只有在Insert mode下，才可以做文字输入，按[ESC]键可回到命令行模式。
底行模式（last line mode）//将文件保存或退出vi，也可以设置编辑环境，如寻找字符串、列出行号……等。
不过一般我们在使用时把vi简化成两个模式，就是将底行模式（last line mode）也算入命令行模式command mode）。
(2)vi的基本操作
a) 进入vi//在系统提示符号输入vi及文件名称后，就进入vi全屏幕编辑画面：
b) 切换至插入模式编辑文件//在[命令行模式]下按一下字母i进入[插入模式]
c) 退出vi及保存文件
: w filename （输入 [w filename]将文章以指定的文件名filename保存）: wq (输入[wq]，存盘并退出vi)
: q! (输入q!，不存盘强制退出vi)
:x (执行保存并退出vi编辑器)
d）. 删除文字
[x]：每按一次，删除光标所在位置的“后面”一个字符。
[#x]：例如，[6x]表示删除光标所在位置的“后面”6个字符。
[X]：大写的X，每按一次，删除光标所在位置的“前面”一个字符。
[#X]：例如，[20X]表示删除光标所在位置的“前面”20个字符。
[dd]：删除光标所在行。
[#dd]：从光标所在行开始删除#行
3
4
N阱(well) N阱的最小宽度3.0u
阱与阱之间的最小间距4.8u
N+Active到Nwell的最小间距4.0u
N+Active包含在Nwell的最小宽度0.4u
P+Active到Nwell的最小间距0.4u
P+Active包含在Nwell的最小宽度1.8u 有源区（Active）有源区的最小宽度0.6u
MOS管沟道的最小宽度0.75u
扩散与扩散之间的间距
A、N+Active与N+Active的最小间距1.2u
B、P+Active与P+Active的最小间距1.2u
C、Nwell外，N+Active与P+Active的最小间
距1.2u
D、Nwell内，N+Active与P+Active的最小间
距1.2u
多晶硅（poly）多晶硅的最小宽度0.6u
多晶硅间的最小宽度0.75u
正常阈值电压N/PMOS管沟道长度0.6u
多晶硅栅伸出Active区的最小延伸长度0.6u 接触孔（contact）接触孔的最小尺寸0.6u*0.6u
接触孔间的最小间距0.7u
Active包最小尺寸接触孔的最小间距0.4u
Poly包最小尺寸接触孔的最小间距0.4u 金属1（metal1）金属1的最小宽度0.9u
金属1间的最小间距0.8u
金属1覆盖最小尺寸接触孔的最小间距0.3u 金属2（metal2）金属2的最小宽度0.9u
金属2的最小间距0.8u
金属2覆盖通孔的最小间距0.4u
通孔（via）通孔的最小尺寸0.7u*0.7u
通孔间的最小间距0.8u
通孔与接触孔间的最小间距0.5u
金属1覆盖通孔的最小间距0.4u
四、实验遇到的问题及解决方案：
1、反相器仿真结果提示没有找到相关的器件模型。//检查是否加载仿真文
件···.csc；
2、反相器的瞬态分析结果没有实现元件的功能。//检查全局电源的及仿真
电路信号源的参数设置；
3、与非门的仿真结果提示最高阶参数应为一个值或者有意义的参数，且提
示参数“n”错误。//检查与非门原理电路中各个MOS管的参数是否正确；
五、心得体会：
通过本次实习使所学知识能够从理论高度上升到实践高度，更好的实现理论和实践的结合，来亲身感受layout版图设计的过程，同时更好的学习和了layout 版图设计的工艺与方法。
通过这次实训使我们了解了Cadence软件的工作环境，并且能过进行一些基本的操作。能够新建原理图文件并绘制原理图，能够对电路的电学参数进行模拟，以确定电路图能够实现其电学功能，并且通过此次实训使我们了解了与非门/反相器的基本数字电路。
本次实践我的收获还是比较大的，初始设计出版图的时候错误非常多，违反设计规则的也有很多内容，修改的过程也是头痛不已，但是当所有问题解决之后，心里有一种成就感。
版图设计的要点在于，在设计版图之前一定要对电路的原理进行分析，通过期间所通过的电流大小，结合工艺参数定出连线的宽度。同时也要根据电流的流向和器件的对称等因素综合考虑器件的布局，满足电路的设计业更加的美观。
尽管在集成电路版图设计的过程中遇到了很多问题，但是通过这次集成电路版设计让我再次认识到英语以及自我学习能力的重要性。