集成电路版图设计(反向提取与正向设计)

集成电路设计综合实验报告

班级:微电子学1201班

姓名:

学号:

日期:2016年元月13日

一.实验目的

1、培养从版图提取电路的能力

2、学习版图设计的方法和技巧

3、复习和巩固基本的数字单元电路设计

4、学习并掌握集成电路设计流程

二.实验内容

1. 反向提取给定电路模块(如下图所示),要求画出电路原理图,分析出其所完成的逻

辑功能,并进行仿真验证;再画出该电路的版图,完成DRC验证。

2. 设计一个CMOS结构的二选一选择器。

(1)根据二选一选择器功能,分析其逻辑关系。

(2)根据其逻辑关系,构建CMOS结构的电路图。

(3)利用EDA工具画出其相应版图。

(4)利用几何设计规则文件进行在线DRC验证并修改版图。

三.实验原理

1. 反向提取给定电路模块

方法一:直接将版图整体提取(如下图)。其缺点:过程繁杂,所提取的电路不够直观,不易

很快分析出其电路原理及实现功能。

直接提取的整体电路结构图

方法二:将版图作模块化提取,所提取的各个模块再生成symbol,最后将symbol按版图连接方式组合成完整电路结构(如下图)。其优点:使电路结构更简洁

直观、结构严谨、层次清晰,更易于分析其原理及所实现的功能。

CMOS反相器模块CMOS反相器的symbol

CMOS传输门模块 CMOS传输门的symbol

CMOS三态门模块 CMOS三态门的symbol

CMOS与非门模块 CMOS与非门的symbol

各模块symbol按版图连接方式组合而成的整体电路

经分析可知,其为一个带使能端的D锁存器,逻辑功能如下:

①当A=1,CP=0时,Q=D,Q—=D—;

②当A=1,CP=1时,Q、Q—保持;

③当A=0,Q=0,Q—=1。

2.CMOS结构的二选一选择器

二选一选择器(mux2)的电路如图所示,它的逻辑功能是:

①当sel=1时,选择输入A通过,Y=A;

②当sel=0时,选择输入B通过,Y=B。

二选一选择器(mux2)由三个与非门(nand)和一个反相器(inv)构成(利用实验1 的与非门和反相器symbol即可)。

CMOS结构的二选一选择器整体电路

按照层次化设计方法,mux2的版图层次如下图所示,有底层的PMOS管和NMOS管组成高一级的与非门和反相器,加上布局mux2的连接线,在组成顶级的mux2版图。

四.实验步骤

1.反向提取给定电路模块

方法一:

①将给定版图反向提取出整体电路图,理论分析其逻辑功能。

②在CIW中File→New→Library,设置新库名DSC。

③在CIW或Library Menager,选File→New→CellView...,建立schematic。

④Add→Instance...添加器件,Add→Wire连线...画出电路图。

⑤Tool→Analog Environment...设置参数进行仿真,分析仿真波形验证前期理论分析的电路逻辑功能。

⑥在CIW中File→New→CellView...,建立layout。

⑦按照版图设计规则完成版图。

⑧进行DRC验证。

方法二:

①将给定版图按模块化反向提取出各模块电路图,理论分析其逻辑功能。

②在CIW中File→New→Library,设置新库名DSC。

③在CIW或Library Menager,选File→New→CellView...,建立schematic。

④Add→Instance...添加器件,Add→Wire连线...画出电路图。

⑤Tool→Analog Environment...设置参数进行仿真,分析仿真波形验证前期理论分析的电路逻辑功能。

⑥Design→Create CellView→From CellView...建立symbol。

⑦重复上述3-6步骤,生成各个模块的symbol。

⑧再在CIW或Library Menager,选File→New→CellView...,建立总的schematic。

⑨添加各模块symbol组合成完整电路,理论分析其逻辑功能。

⑩Tool→Analog Environment...设置参数进行仿真,分析仿真波形验证前期理论分析的电路逻辑功能。

⑪在CIW中File→New→CellView...,建立layout。

⑫按照版图设计规则完成版图。

⑬进行DRC验证。

2. CMOS结构的二选一选择器

①根据要求设计出CMOS结构的二选一选择器的电路原理图。

②在CIW中File→New→Library,设置新库名mux2。

③在CIW或Library Menager,选File→New→CellView...,建立schematic。

④直接调用实验一生成的与非门和反相器的symbol,组合成此设计的电路图。

⑤Tool→Analog Environment...设置参数进行仿真,分析仿真波形验证是否实现了设计电路的逻辑功能。

⑥在CIW中File→New→CellView...,建立layout。

⑦按照版图设计规则完成版图。

⑧进行DRC验证。

五.实验结果

1.反向提取给定电路模块

方法一:直接将版图整体提取。

①整体提取的电路如下

②电路仿真波形如下

带使能端的D锁存器真值表

③设计版图如下

经DRC验证无误。

方法二:将版图先作模块化提取,所提取的各个模块再生成symbol,最后将symbol 按版图连接方式组合成完整电路结构。

①由各提取模块symbol的组合成的完整电路如下

②电路仿真波形如下

带使能端的D锁存器真值表

经验证,其波形满足理论分析的逻辑功能。

③设计版图如下

经DRC验证无误。

2.CMOS结构的二选一选择器

①设计的二选一选择器电路如下

②电路仿真波形如下

CMOS结构的二选一选择器真值表

经验证,其波形满足理论分析的逻辑功能。

③设计版图如下

经DRC验证无误。

六.设计心得体会

本次实验与以往最大的不同是,从版图反向提取电路到正向设计电路及版图,更加综合系统地学习了集成电路版图设计方法,深入理解了为何集成电路版图是集成电路从设计走向制造的桥梁。

以下是我总结的几条心得:

①进行电路仿真时,其输出波形会出现些微毛刺,通过输出端加滤波电容得以消除,但电容不宜过大,1pF-10pF为宜。

②在构思版图结构时,除要考虑版图所占面积、输入和输出的合理分布、减小不必要的寄生效应之外,还应力求版图与电路原理图框图保持一致,并力求版图美观大方。

③在芯片版图空余空间,多打衬底接触,多打接触孔,尤其是地线和电源线更要多打孔,以降低电源和地线上孔的电阻,从而降低线上的电压降。

④对于电路中大量重复的单元,可以将它们的版图精心设计好并放入库中作为Instance保存,在需要时随时调用,无论对称、旋转、平移,都可以用来组成新单元,达到节省建立版图时间和减少错误的目的。例如接触孔就是版图中经常使用的单元,不仅孔的大小要画精确,还将有源区、多晶和金属对孔的覆盖尺寸画精确,会很费时力。因此,可以画两种关于接触孔的Instance并加以保存:一种是有源区开接触孔,上面再覆盖金属,但是,当进行版图检测时,还应该在有源区外再加上N+和P+注入层,便可形成了P 型接触孔和N型接触孔两个例图。另一种是多晶硅上开接触孔,上面再覆盖金属,当要有源区或多晶硅上开接触孔时就将其作为Instance调用。

⑤为追求版图打印效果更加清晰美观,专门下载、使用Photoshop进行先色相调节至最大,后反相操作,达到去除黑色背景且基本保留版图原貌的效果。

在实验过程中,难免会出现各种看似莫名其妙的问题,我们要在深度困惑中保持耐心,多加摸索总会在细节处找到解决办法,到那时,克服困难后的舒畅感和终得正果的成就感便油然而生。

总之,实践的过程是学习探索的过程,同时也是深化理论知识巩固的过程,我在为期两周的实习过程中,充实而不忙乱,耐心细致,反复摸索学习,不停地发现问题不停地解决问题,最终顺利完成实验,收获颇丰。

最后特别感谢王老师和伍老师的悉心指导!

本科生课-集成电路版图设计-实验报告

西安邮电大学 集成电路版图设计 实验报告 学号:XXX 姓名:XX 班级:微电子XX 日期:20XX

目录 实验一、反相器电路的版图验证 1)反相器电路 2)反相器电路前仿真 3)反相器电路版图说明 4)反相器电路版图DRC验证 5)反相器电路版图LVS验证 6)反相器电路版图提取寄生参数 7)反相器电路版图后仿真 8)小结 实验二、电阻负载共源放大器版图验证 9)电阻负载共源放大器电路 10)电阻负载共源放大器电路前仿真 11)电阻负载共源放大器电路版图说明 12)电阻负载共源放大器电路版图DRC验证 13)电阻负载共源放大器电路版图LVS验证 14)电阻负载共源放大器电路版图提取寄生参数 15)电阻负载共源放大器电路版图后仿真 16)小结

实验一、反相器电路的版图验证 1、反相器电路 反相器电路由一个PMOS、NPOS管,输入输出端、地、电源端和SUB 端构成,其中VDD接PMOS管源端和衬底,地接NMOS管的漏端,输入端接两MOS管栅极,输出端接两MOS管漏端,SUB端单独引出,搭建好的反相器电路如图1所示。 图1 反相器原理图 2、反相器电路前仿真 通过工具栏的Design-Create Cellview-From Cellview将反相器电路转化为symbol,和schemetic保存在相同的cell中。然后重新创建一个cell,插入之前创建好的反相器symbol,插入电感、电容、信号源、地等搭建一个前仿真电路,此处最好在输入输出网络上打上text,以便显示波形时方便观察,如图2所示。

图2 前仿真电路图 反相器的输入端设置为方波信号,设置合适的高低电平、脉冲周期、上升时间、下降时间,将频率设置为参数变量F,选择瞬态分析,设置变量值为100KHZ,仿真时间为20u,然后进行仿真,如果仿真结果很密集而不清晰可以右键框选图形放大,如图3所示。 图3 前仿真结果 3、反相器电路版图说明 打开之前搭建好的反相器电路,通过Tools-Design Synthesis-Laout XL新建一个同cell目录下的Laout文件,在原理图上选中两个MOS管后在Laout中选择Create-Pick From Schematic从原理图中调入两个器件的版图模型。 使用金属M1层分别将两MOS管的栅端、漏端相连,两个MOS管

集成电路版图设计复习doc资料

集成电路版图设计复 习

集成电路版图设计复习 1. 在P 型硅片上设计的nMOS 管可以分为n +层、 SiO 2层 、多晶硅层和金属层。 2. MOS 管元件参数中的C ox 是栅极单位面积所具有的 电容 。 3. SiO 2层在MOS 器件中作为MOS 器件的 绝缘栅介质 。 4. 在MOS 管版图设计中,W 是指源极/漏极沿栅极方向的长度,L 是指 栅极的宽度 。 5. 集成电路版图设计中的扩散电阻[]1R W L WT L N q R D n == μ,其中R []是由工艺所决定的 单位面积上的电阻 。 6. 20ln i D A T n N N V =ψ是PN 结的内部电位,是由于 载流子扩散 引起的电位。 7. 2)(2t i D ox n DD D d DD o V V R L W C V R I V V --=-=μ是共源极放大器输出电压的计算 公式,说明输出电压不仅与输入电压有关,还与 宽长比 和工艺有关。 8. 在单晶衬底上生长单晶材料的工艺叫做外延,生长有外延层的晶体片叫做 外延片 。是BJT 制造中经常使用的技术。 9. 版图设计软件一般提供三种基本的检查,DRC (设计规则检查)、ERC (电气规则检查)和LSV (版图与原理图对照检查)。 10. 在设计数字电路中二极管时,一般选择 C j =0.5C j 0 。 11. 集成电路设计流程包括系统设计、设计规范、电路设计、 (1) 四个阶段。(1) 版图设计 (2) 几何尺寸 (3) 工艺 (4) LSV 12. 不同的生产线提供不同的工艺保证,设计应当遵守工艺要求: (1) 要求、扩散要求、光刻条件要求、封装要求。

福州大学集成电路版图设计实验报告

福州大学物信学院 《集成电路版图设计》 实验报告 姓名:席高照 学号: 111000833 系别:物理与信息工程 专业:微电子学 年级: 2010 指导老师:江浩

一、实验目的 1.掌握版图设计的基本理论。 2.掌握版图设计的常用技巧。 3.掌握定制集成电路的设计方法和流程。 4.熟悉Cadence Virtuoso Layout Edit软件的应用 5.学会用Cadence软件设计版图、版图的验证以及后仿真 6.熟悉Cadence软件和版图设计流程,减少版图设计过程中出现的错误。 二、实验要求 1.根据所提供的反相器电路和CMOS放大器的电路依据版图设计的规则绘制电路的版图,同时注意CMOS查分放大器电路的对称性以及电流密度(通过该电路的电流可能会达到5mA) 2.所设计的版图要通过DRC、LVS检测 三、有关于版图设计的基础知识 首先,设计版图的基础便是电路的基本原理,以及电路的工作特性,硅加工工艺的基础、以及通用版图的设计流程,之后要根据不同的工艺对应不同的设计规则,一般来说通用的版图设计流程为①制定版图规划记住要制定可能会被遗忘的特殊要求清单②设计实现考虑特殊要求及如何布线创建组元并对其进行布局③版图验证执行基于计算机的检查和目视检查,进行校正工作④最终步骤工程核查以及版图核查版图参数提取与后仿真 完成这些之后需要特别注意的是寄生参数噪声以及布局等的影响,具体是电路而定,在下面的实验步骤中会体现到这一点。 四、实验步骤 I.反相器部分: 反相器原理图:

平,当输入低电平时,PMOS导通,输出高电平。 注意事项: (1)画成插齿形状,增大了宽长比,可以提高电路速度 (2)尽可能使版图面积最小。面积越小,速度越高,功耗越小。 (3)尽可能减少寄生电容和寄生电阻。尽可能增加接触孔的数目可以减小接触电阻。 (4)尽可能减少串扰,电荷分享。做好信号隔离。 反相器的版图: 原理图电路设计:

集成电路版图设计(反向提取与正向设计)

集成电路设计综合实验报告 班级:微电子学1201班 姓名: 学号: 日期:2016年元月13日

一.实验目的 1、培养从版图提取电路的能力 2、学习版图设计的方法和技巧 3、复习和巩固基本的数字单元电路设计 4、学习并掌握集成电路设计流程 二.实验内容 1. 反向提取给定电路模块(如下图所示),要求画出电路原理图,分析出其所完成的逻 辑功能,并进行仿真验证;再画出该电路的版图,完成DRC验证。 2. 设计一个CMOS结构的二选一选择器。 (1)根据二选一选择器功能,分析其逻辑关系。 (2)根据其逻辑关系,构建CMOS结构的电路图。 (3)利用EDA工具画出其相应版图。 (4)利用几何设计规则文件进行在线DRC验证并修改版图。 三.实验原理 1. 反向提取给定电路模块 方法一:直接将版图整体提取(如下图)。其缺点:过程繁杂,所提取的电路不够直观,不易

很快分析出其电路原理及实现功能。 直接提取的整体电路结构图 方法二:将版图作模块化提取,所提取的各个模块再生成symbol,最后将symbol按版图连接方式组合成完整电路结构(如下图)。其优点:使电路结构更简洁 直观、结构严谨、层次清晰,更易于分析其原理及所实现的功能。 CMOS反相器模块CMOS反相器的symbol CMOS传输门模块 CMOS传输门的symbol

CMOS三态门模块 CMOS三态门的symbol CMOS与非门模块 CMOS与非门的symbol 各模块symbol按版图连接方式组合而成的整体电路 经分析可知,其为一个带使能端的D锁存器,逻辑功能如下:

①当A=1,CP=0时,Q=D,Q—=D—; ②当A=1,CP=1时,Q、Q—保持; ③当A=0,Q=0,Q—=1。 2.CMOS结构的二选一选择器 二选一选择器(mux2)的电路如图所示,它的逻辑功能是: ①当sel=1时,选择输入A通过,Y=A; ②当sel=0时,选择输入B通过,Y=B。 二选一选择器(mux2)由三个与非门(nand)和一个反相器(inv)构成(利用实验1 的与非门和反相器symbol即可)。 CMOS结构的二选一选择器整体电路 按照层次化设计方法,mux2的版图层次如下图所示,有底层的PMOS管和NMOS管组成高一级的与非门和反相器,加上布局mux2的连接线,在组成顶级的mux2版图。 四.实验步骤 1.反向提取给定电路模块

芯片反向设计的流程图整理

芯片反向设计的流程图整理 什么是芯片反向设计?它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉,可用来验证设计框架或者分析信息流在技术上的问题,也可以助力新的芯片设计或者产品设计方案。 芯片反向工程的意义:现代IC产业的市场竞争十分激烈,所有产品都是日新月异,使得各IC设计公司必须不断研发新产品,维持自身企业的竞争力。IC设计公司常常要根据市场需求进入一个全然陌生的应用和技术领域,这是一件高风险的投资行为。并且及时了解同类竞争对手芯片的成本和技术优势成为必然的工作。如果让工程师在最短的时间以最有效率的方式设计电路才是最难解决的问题,逆向工程看来是其中一个解决方案。逆向工程能将整颗IC从封装,制成到线路布局,使用将内部结构,尺寸,材料,制成与步骤一一还原,并能通过电路提取将电路布局还原成电路设计。 目前,国外集成电路设计已经非常成熟,国外最新工艺已经达到10nm,而国内才正处于发展期,最新工艺达到了28nm。有关于集成电路的发展就不说了,网络上有的是资料。对于IC设计师而言,理清楚IC设计的整个流程对于IC设计是非常有帮助的。然而,网络上似乎并没有有关于IC设计整个流程的稍微详细一点的介绍,仅仅只是概略性的说分为设计、制造、测试、封装等四大主要板块,有的资料介绍又显得比较分散,只是单独讲某个细节,有的只是讲某个工具软件的使用却又并不知道该软件用于哪个流程之中,而且每个流程可能使用到的工具软件也不是太清楚(此观点仅为个人经历所得出的结论,并不一定真是这样)。 芯片正向设计与反向设计。目前国际上的几个大的设计公司都是以正向设计为主,反向设计只是用于检查别家公司是否抄袭。当然,芯片反向工程原本的目的也是为了防止芯片被抄袭的,但后来演变为小公司为了更快更省成本的设计出芯片而采取的一种方案。目前国内逐渐往正向设计转变的公司也越来越多,正逐渐摆脱对反向设计的依赖。当然,正处于发展初期的公司也不少,自然反向设计也是不少的。本文章从芯片反向设计开始进行总结。

集成电路版图设计实验心得

集成电路版图设计实验心得 实验心得,总结:集成电路版图设计是由基本门电路搭建组合而成的大型复杂电路,如果对其中的关键参数不了解就无法进行相应的设计,更别说自己能够将它做好。因此,我们有必要掌握集成电路设计的相关知识与技术,熟悉相关工具软件,学会使用电子技术手段和方法来完成芯片功能设计、版图绘制以及相关的技术文档编写等。下面介绍下此次课程实验的主要内容:一、简单的 CMOS 逻辑模块设计1. CMOS 器件及工作原理二极管:当没有加上反向偏压时,为导通状态,正向导通;在加上反向偏压后,反向阻断,变为截止状态,且耗尽所有能量;当两端都接上负载时,电流经过负载电阻降为0,同时功耗降到最小。二极管有如下特性:(1)结电容,很小(约10^-9法拉,正常情况下为0.7左右)。(2)特性曲线是一条垂直于管子轴线的一条曲线。在静态工作点附近,当二极管加上反向电压后,它可以看成一个一端开路另外一端短路的普通二极管;在整个工作区内它几乎处于完全饱和状态,其电流随着电压增大而迅速增大; 实验心得,总结:集成电路版图设计是由基本门电路搭建组合而成的大型复杂电路,如果对其中的关键参数不了解就无法进行相应的设计,更别说自己能够将它做好。因此,我们有必要掌握集成电路设计的相关知识与技术,熟悉相关工具软件,学会使用电子技术手段和方法来完成芯片功能设计、版图绘制以及相关的技术文档编写等。下面介绍下此次课程实验的主要内容:一、简单的 CMOS 逻辑模块设计1. CMOS 器件及工作原理二极管:当没有加上反向偏压时,为导通状

态,正向导通;在加上反向偏压后,反向阻断,变为截止状态,且耗尽所有能量;当两端都接上负载时,电流经过负载电阻降为0,同时功耗降到最小。二极管有如下特性:(1)结电容,很小(约10^-9法拉,正常情况下为0.7左右)。(2)特性曲线是一条垂直于管子轴线的一条曲线。在静态工作点附近,当二极管加上反向电压后,它可以看成一个一端开路另外一端短路的普通二极管;在整个工作区内它几乎处于完全饱和状态,其电流随着电压增大而迅速增大;当电压减小到某 一值后,电流突然减少,并且这个电流的值为管子特性曲线的斜率,但仍保持原来的电流值不变,在管子轴线上电流不再是一条直线,管子的阻抗发生了翻转,导致其电流迅速下降。因此称之为“雪崩”效应。

版图设计

集成电路版图设计 什么是集成电路版图设计?所谓的集成电路版图设计是根据逻辑与电路功能和性能要求以及工业水平要求来设计芯片制造时光刻用的掩模版图,实现IC设计的最终输出其中版图是一组相互套合的图形,各层版图表示不同的工艺步骤,每层版图用不同的图案表示。DRS和LVS开始前需要做哪些准备?DRC开始前需要准备好版图文件和DRC规则文件,LVS开始前需要准备好版图文件、电路图文件和runset文件 为什么需要进行版图数据处理?在形成整体的版图并通过DRC、LVS的验证后,版图设计过程就完成了,但这个时候的版图GDS数据还不能拿去制作掩模版,还需要对GDS数据进行处理。该版图GDS数据中的层次跟最终模板的层次并不是完全一致的,该版图GDS 数据还需要进行工艺涨缩处理,以满足掩模版制作需求。集成电路设计流程:功能要求、电路设计、电路仿真、版图设计、版图验证、后仿及优化。 光刻工艺流程:底膜处理、涂胶、前烘、曝光、显影、坚膜、显影检测、刻蚀、去胶、最终检验。 工艺要求:特征尺寸、集成度、晶圆尺寸工艺文件夹包含:技术文件、显示文件 DRC步骤:建立DRC运行目录、修改规则文件、导出gds2文件、编译规则文件、执行DRC检查、DRC结构分析 狗骨电阻的优点:能够控制电流走向,使电阻误差减小。 集成电路发展的趋势是什么?制程工艺越来越精细、集成度越来越高、电路功能越来越强大、越来越趋向于智能化 集成电路中的电阻分为哪几种?有扩散电阻、多晶硅电阻、阱电阻 简述为什么尽可能多地设计阱接触?能大大减小寄生电阻的阻值,有效抑制闩锁。 在绘制PMOS版图时,为什么在接触区域进行SN注入?SN注入降低了接触电阻,接触孔容易刻蚀,形成欧姆接触。 简述什么是闩锁效应?闩锁效应是CMOS工艺所特有的寄生效应,严重会导致电路的失效,甚至烧毁芯片。 什么是保护环,保护环的主要作用?能抑制闩锁效应的设计方式就是保护环作用: 1.阻碍少子保护环 2.载流子注入类型为少子 3.保护类型为少子 4.电位保持PN结反偏 5.起分流作用。 在绘制NMOS或PMOS的过程中所使用的CSMC05MS中的几何设计规则?CSMC05MS工艺中的TO层需盖出接触孔的距离最小是0.3微米,CSMC05MS工艺中的有源区上的接触孔W1层应距离多晶硅栅至少0.4微米。 设计规则是什么,包括哪些东西?芯片上物理层的尺寸进而版图设计必须遵守的规则叫做设计规则。包括最小宽度,最小间距,最小包围,最小延伸。 请简单说明LSW窗口中的AV、NV、AS、NS?AV:下方所有图层在编辑区域可见。 NV:下方所有图层在编辑区域都不可见。 AS:下方所有图层在编辑区都可以被选择。 NS:下方所有图层在编辑区都不可以被选择。简述设计库是什么,有什么作用?设计库:根据用户使用需要自行创建。是cds.lib 文件中定义的。一个设计库中可以含有多个单元。合理的设置设计库可以提高文件系统中的设计的可管理性。例如可以将每个项目中的电路放到各自的设计库中 填空题1、版图设计:就是按照线路的要求和一定的工艺参数,设计出元件的图形并进行排列互连,以设计出一套供IC制造工艺中使用的(光刻掩膜版) 的图形,称为版图或工艺复合图。 2、CIW窗口是Cadence软件的(控制)窗口,从菜单栏Tools中可以调用Cadence集成的许多工具,包括电路图设计工程以及版图设计工具等。 3、电路设计也称IC的(前端电路设计)只有当电路设计完成并仿真验证之后才开始下一阶段工序即版图设计,即(后端设计) 4、库管理工具是进行工程设计的重要工具,其中的文件都是按(库)、(单元)和(视图)进行管理的。 5、启动Cadence时输入命令“icfb&” ,命令中带&表示Cadence将在(后台)运行。 6、在设计某个具体芯片项目时,该芯片的设计库需要和流片的FAB厂的(工艺库)关联。 7、代工厂提供的工艺文件一般包括(显示文件)和(工艺文件)两部分。8、CSMCO5MS工艺中的接触孔W1间的最小距离是(0.5)微米。 9、CSMC05MS工艺中的T0层需盖出接触孔的距离最小是(0.3)微米10、CSMCO5MS工艺中的有源区上的接触孔W1层应距离多晶硅栅至少(0.4)微米。 二判断题1大宽长比的晶体管对后级容性负载进行驱动。按照一般的单管布局,需要画成很长的矩形条,这就意味着栅长度的增加,同时栅寄生电阻的阻值也会增加,这就导致了晶体管各个位置的导通时将会同步(X) 2如果是PMOS差分对,则要在相应的N阱上打上N+接触孔,以吸收衬底噪声。N+接触孔的间距越大越好(X) 3解决闩锁效应的办法有很多种,出发点不同,解决的方法也就各异。从降低寄生三极管的增益来看,方法之-可以通过增加NMOS和N阱的距离来达到(√) 4从工艺上讲,SOI(Silicon on Insulator)工艺能从根本上来消除闩锁效应的产生(√) 5CMOS反相器的重要特性是,当输出处于逻辑稳态时,两个MOS管中仅有一个导通。因此在CMOS反相器工作时,电源和地之间是不会有大电流流过的(X) 6CSMCO5MS工艺中是双阱工艺,这就意味着除了N阱TB层应该还有一个P阱P阱层目前没有在层次中显现,这意味着出问题了(X)7在Label框内输入VDD后,点击"Hide"后相应的字母就会粘在鼠标上,用鼠标在金属A1单击后,标注名就会确定下来,同时这个标注名也会显示在光刻版上(X8一般而言,芯片的尺寸越大,其良率就越低(√) 9MOS管的工作频率与沟道长度无关(X) 10版图设计人员一般不会在标准的工艺流程中添加额外的工艺要求(√)11版图设计人员只需要读懂设计规则,没有必要去了解芯片制造工艺及流程(X) 12一般情况下版图设计人员通过计算电阻的方块数就能大致了解电阻的阻(√)14芯片在设计时,仅需考虑设计要求,不需考虑工艺要求(X) 13版图一-般需转换成标准格式GDSII文件输出,然后将此文件交给代工厂进行掩膜制造并最终生产出实际的集成电路(√) 15设计规则中的几何设计规则部分体现了FAB.厂对工艺精度的限制(√) 16FAB厂的掺杂工序所涉及到的掺杂浓度被抽象为几何设计规则中的氧化层厚度来表示(X) 几何设计规则明确了具体工艺参数及由工艺结果抽象出的电学参数(X) CSMCO5MS工艺中的T0层对应的工艺步骤是形成N阱(X) CSMC05MS工艺中的SP层对应的工艺步骤是对有源区进行P型离子注入(√) 硅片有外延层,就能杜绝CMOS电路中的Iatch-up效应(X) CSMCO5MS工艺中的W1层对应的工艺步骤是形成A1层金属与A2层金属之间的过孔(X 接触孔在条件允许的情况下一般是越多越好(√) Virtuoso Layout Editor中菜单栏Options中的Display选项含有版图显示层级这部分内容(√) 在一般情况下,格点控制中X Snap Spacing与Y Snap Spacing的设置以代工厂的规则为依据,取规则中尺寸的最小单位(√) 版图的绘制与原理图编辑的操作不同,不具有显示的层次关系(X)在Virtuoso Layout Editor设置Gravity On中,可以根据需要打开引力或者去掉引力(√)

数字集成电路版图的反向提取

实验32 数字集成电路版图的反向提取 实验32 数字集成电路版图的反向提取 数字集成电路产品应用领域十分广泛,数字集成电路的设计技术日新月异。集成电路反向设计是一种重要的集成电路设计技术,数字集成电路版图的反向提取是数字集成电路反向设计过程中的重要关键环节之一。 本实验要求学生能够独立对标准CMOS数字集成电路版图,完成电路的反向提取、绘制整理和功能分析等工作。通过对CMOS数字集成电路版图的反向提取实践,锻炼并提高学生对集成半导体器件与数字集成电路版图的认知能力和对电路整理与结构布局的优化能力,培养学生对数字集成电路反向设计思想的理解,加强学生灵活运用所学《半导体物理》、《场效应器件物理》、《数字集成电路设计》和《集成电路制造技术》等理论知识的能力。 一、实验原理 1. 标准CMOS工艺简介 在现代集成电路工艺技术中,CMOS工艺技术占据重要位置,得到了广泛的应用。P型衬底N阱CMOS工艺的主要工艺技术包括有:氧化技术、光刻技术、刻蚀技术、离子注入技术和淀积技术等。各种工艺技术交替多次出现,达到了对半导体器件和集成电路图形的逐层加工处理。最终形成了图形化的半导体器件和集成电路实体。 氧化技术用于生长氧化层,包括干氧、湿氧等主要方法,氧化层主要用于栅绝缘介质、杂质掩蔽和隔离保护等。光刻技术是通过紫外光或电子束对涂有光致抗蚀剂的半导体材料进行照射,利用光致抗蚀剂在照射前后溶解性的变化,实现光刻掩膜版到半导体材料上的图形转移,为后续加工工艺开设有用窗口。刻蚀技术是采用化学或物理的方法对一定区域的材料进行腐蚀或销蚀的技术,是实现对多余无用材质进行去除的一项技术。离子注入是通过加速杂质离子并将杂质离子打入靶体材料的一种掺杂技术。可以实现P型和N型杂质的掺入。淀积技术是通过物理化学方法在基片上生长材料薄层的一种技术。可以实现多晶硅栅等材料的生长。 2. 集成半导体器件认知 标准CMOS工艺下的集成半导体器件主要有NMOS晶体管、PMOS晶体管、多晶硅电阻和多晶硅电容等。在P型衬底N阱CMOS工艺中,NMOS晶体管直接制作在衬底材料上,PMOS晶体管制作在N阱中。在集成电路版图的照片中,NMOS管阵列和PMOS管阵列一般分别制作在不同区域,PMOS管阵列制作在几个N阱内,NMOS管阵列制作在多个区域。这一点在照片中可以明显地区分 1

实验38 模拟集成电路的版图设计

实验38 模拟集成电路的版图设计 模拟集成电路设计是现代集成电路设计的重要组成部分。模拟集成电路的版图设计是模拟集成电路设计环节中的重要关键环节。模拟集成电路版图设计的优劣直接影响着整个集成电路的性能和设计的成败。 本实验要求学生在系统地学习了《半导体物理》、《场效应器件物理》、《模拟集成电路设计》和《集成电路制造技术》等专业知识的基础上,使用Tanner公司设计开发的集成电路版图设计工具Ledit软件,独立完成CMOS模拟集成电路单元的版图设计和布局工作,提高模拟集成电路版图设计和布局能力,强化对模拟集成电路制造技术的理解和知识运用能力,培养学生初步的模拟集成电路版图设计能力。 一、实验原理 1. 模拟集成电路版图中的器件与设计规则 在模拟集成电路中,主要器件有NMOS、PMOS、NPN和PNP晶体管,二极管、电阻和电容等。这些器件在Ledit软件中,实现的方法存在较大差异,但都是遵循器件的定义实现的。器件的定义存储在以.ext为后缀的器件萃取文件中。 在Ledit软件环境下,P型衬底N阱CMOS 2P2M工艺下(两层多晶两层金属),模拟集成电路版图中器件的设计规则,除去与数字集成电路版图设计中通用的规则外,主要还有:NPN、PNP晶体管设计规则、电容设计规则和电阻设计规则等,表38.1中摘录了这些规则中的部分内容。使用这些设计规则可以实现NPN、PNP、MOS电容和电阻等器件版图。 =1.0μm部分设计规则 表38.1 P型衬底N阱CMOS工艺下, 182

在绘制模拟集成电路版图时,所绘制的各种基本图形尺寸不能小于这些设计规则要求的尺寸,否则将导致设计规则错误。在Ledit软件环境下,完成设计规则检查的功能称为设计规则检查(Design Rule Check,DRC)。在集成电路版图绘制过程中,需要经常性地使用DRC功能来检查版图是否存在错误,这样做可以避免同时有太多违反设计规则的错误产生,决定着版图的完成效率和完成质量。版图的设计规则是最小尺寸要求,将基本图形的尺寸有意绘制大些,DRC 检查不认为是一种设计规则错误,但在整个集成电路中将造成芯片面积的浪费,所以在布局基本图形时,充分考虑器件必要的几何尺寸的同时,应使用尽量小的基本图形尺寸。 2. 模拟集成电路版图图层定义 在Ledit软件环境中,P型衬底N阱CMOS 2P2M工艺条件下,模拟集成电路版图中除去与数字部分定义相同的基本层外,主要还定义有:一层多晶硅电阻识别标记(Poly Resistor ID)、二层多晶硅电阻识别标记(Poly2 Resistor ID)、N 型扩散电阻识别标记(N Diff Resistor ID)、P型扩散电阻识别标记(P Diff Resistor ID)、P型基区电阻识别标记(P Base Resistor ID)和N阱电阻识别标记(N Well Resistor ID)等电阻类基本层;一层多晶硅与二层多晶硅电容识别标记(Poly12 Capacitor ID)、NMOS电容识别标记(NMOS Capacitor ID)和PMOS电容识别标记(PMOS Capacitor ID)等电容类基本层;NPN晶体管识别标记(NPN ID)、P型基区识别标记(P Base)、横向PNP晶体管识别标记(LPNP ID)、横向PNP 晶体管发射极识别标记(LPNP Emitter ID)和二极管识别标记(DIODE ID)等有源器件类基本层。所有识别标记都是电路萃取标记。 使用上述模拟集成电路版图的基本层定义,可以用来制作MOS晶体管、双极晶体管、二极管、电阻和电容等器件。集成电路版图中的基本层就是相关工艺的光刻掩模。图38.1给出了NMOS、PMOS晶体管的纵向剖面结构。图中有源区的不同,充分地说明了N型和P型选择区是重要的有源区掺杂类型识别标记。图中是采用多支晶体管并联结构实现的较大宽长比晶体管。 图38.1 NMOS、PMOS晶体管的纵向剖面结构 图38.2绘出了NPN、PNP晶体管的纵向剖面结构。左侧NPN晶体管存在P 型基区,右侧PNP晶体管中没有类似结构,这正是纵向NPN晶体管与横向PNP 晶体管的一个重要差别。在CMOS工艺条件下,可以同时实现纵向NPN晶体管 183

集成电路版图设计的技巧分析

集成电路版图设计的技巧分析 摘要:集成电路产品只有拥有更小的尺寸和更好的良率才能在市场竞争中脱颖 而出,这就要求版图设计人员拥有更加专业的水平和更高的技能。基于此,本文 主要分析了集成电路版图设计的技巧。 关键词:集成电路;版图设计;布局;技巧 1集成电路版图设计的概述 在集成电路设计的过程中,版图设计是最后一个设计环节,起到一个收尾的作用,是在 前面系统设计、逻辑设计及电路设计的基础上所开展的。集成电路的版图设计包括很多方面,是将电路拓扑为电芯片的必要手段。因为之前的集成电路设计都是在图纸上完成的, 要想将这些设计应用在实际的集成电路芯片上,就必须要对其进行线路布局和版图设计。 2集成电路版图设计流程分析 2.1与电路设计者进行有效沟通 在版图设计开始之前,版图设计师需要跟电路设计师取得良好的沟通。需要了解他对于 工作进度的安排以及对版图面积的要求。知道哪些功能模块在电路中特别重要,哪些器件 需要进行高度的匹配以及哪些模块之间可以就近摆放或者需要进行相应的隔离处理。还包括 要了解电路中哪些是大电流的部分,需要多大的线宽等等一系列版图设计的细节。版图设计 师只有在设计的初始阶段尽可能多的了解和熟悉版图设计中的要点和值得注意的事项,才能 在整个芯片设计过程中更有针对性的进行优化。 2.2全局规划设计 全局规划设计环节决定着相关元件所处的位置和分布方式,一般来讲这一布局设计与已 经成型的电路图很相像,只需要按照每个模块的面积作出相应调整,使其以最紧凑的合理方 式结合在一起。另外,在全局设计中还要注意合理设计焊盘的分布,焊盘的布局原则是在 满足电路内部信号连接的基础上,尽可能减少使用面积和芯片成本。 2.3分层设计 分层设计是在全局规划的基础上,按照从大模块到小模块的设计顺序,将各种功能模块 的电路划分为一个个单元,然后合理的设计这些单元内部的子模块和器件。通过先完成底 层子模块级别的版图设计,再一层一层逐步往上,进一步整合完成最上层的整个集成电路 的版图设计。 2.4版图的验证2.4.1DRC 验证 DRC 是设计规则检查,根据工艺设计规则对版图进行检查,如果发现存在违反设计规则 的地方会在版图上标记,并显示错误的原因。此时,版图设计工程师就要根据提示做出相 应的更改,直到没有DRC 报错为止。在版图设计的最初阶段就要对每个模块进行DRC 验证,以确保每个底层的模块都是符合设计规则的。否则如果等到最上层布局布线完成后,才发现 模块内部有大量的DRC 错误就会很难修改,有的甚至会影响到整个项目的进度。 2.4.2ANT 检查

版图设计论文15篇

版图设计论文15篇 版图设计论文 摘要:集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 关键词 版图设计设计论文设计 版图设计论文:一种基于厚膜工艺的电路版图设计 摘要:在电子线路版图设计中,通常采用印刷线路板技术。如果结合厚膜工艺技术,可以实现元器件数目繁多,电路连接复杂,且安装空间狭小的电路版图设计。通过对3种不同电路版图设计方案的理论分析,确定了惟一能满足要求的设计方案。基于外形尺寸的要求,综合考虑电路的性能和元件的封装形式,通过合理的电路分割和布局设计,验证了设计方案的合理性和可实现性。体现了厚膜工艺技术在电路版图设计中强大的优越性,使一个按常规的方法无法实现的电路版图设计问题迎刃而解。 关键词:电路版图设计;电路分割设计;厚膜混合集成电路;厚膜工艺 0 引言 随着电子技术的飞速发展,对电子设备、系统的组装密度的要求越来越高,对电路功能的集成度、可靠性等都提出了更高的要求。电子产品不断地小型化、轻量化、多功能化。除了集成电路芯片的集成度越来越高外,电路结构合理的版图设计在体积小型化方面也起着举足轻重的作用。

1 厚膜工艺技术简述 厚膜工艺技术是将导电带和电阻通过丝网漏印、烧结到陶瓷基板上的一种工艺技术[1]。 厚膜混合集成电路是在厚膜工艺技术的基础上,将电阻通过激光精调后,再将贴片元器件或裸芯片装配到陶瓷基板上的混合集成电路[2]。 厚膜混合集成电路基本工艺流程图见图1。 图1 厚膜工艺流程图 厚膜工艺与印制板工艺比较见表1。 2 电路版图设计 2.1 设计要求 将电路原理图(图2,图3)平面化设计在直径为34 mm的PCB板上(对电路进行分析后无需考虑相互干扰),外形尺寸图见图4。其中:序列号及电源为需要引出的引脚。 表1 厚膜工艺与印制板工艺比较 图2 原理图(1)

ESD保护版图设计

摘要 静电放电(简写为ESD)是集成电路(简写为IC)在制造、运输、以及使用过程中经常发生并导致IC芯片损坏或失效的重要原因之一。工业调查表明大约有40%的IC失效与ESD/EOS(过强的电应力)有关。因此,为了获得性能更好更可靠的IC芯片,对ESD开展专门研究并找到控制方法是十分必要的。随着芯片尺寸的持续缩小,ESD问题表现得更加突出,已成为新一代集成电路芯片在制造和应用过程中需要重视并着力解决的一个重要问题。 论文论述了CMOS集成电路ESD 保护的必要性,研究了在CMOS电路中ESD 保护结构的设计原理,分析了该结构对版图的相关要求,重点讨论了在I/O电路中ESD 保护结构的设计要求。 论文所做的研究工作和取得的结果完全基于GGNMOS的器件物理分析,是在器件物理层次上研究ESD问题的有益尝试;相对于电路层次上的分析结果,这里的结果更加准确和可靠,可望为GGNMOS ESD保护器件的设计和制造提供重要参考。 关键词:静电放电(ESD);接地栅NMOS;保护器件;电源和地

Abstract The electrostatic discharge (ESD) is integrated circuit (IC) in manufacturing, transportation, and use process occurs frequently and cause IC chips damage or failure of one of the important reasons. Industrial survey shows that about 40 percent of IC failure and ESD/EOS (overpowered electrical stress) relevant. Therefore, in order to obtain better performance more reliable IC chips, to carry out special research and find the ESD control method is very necessary. Along with the continuous narrowing, chip size behaved more prominent ESD problems, has become a new generation of integrated circuit chip in the manufacture and application process needed to pay attention to and addressing an important question. This paper discusses the CMOS integrated circuit, the necessity of ESD protection in CMOS circuit was studied in the structure of ESD protection design principle, analyzes the structure on the map the relevant requirements, especially discussed in the I/O circuit ESD protection structure design requirements. Keywords:Electrostatic Discharge, GND gate NMOS, Protected Device, Power and Ground

浅析集成电路反向分析

浅析集成电路反向分析 新人第一次发帖,不知道各位专利代理人对集成电路方面的专利是否了解。楼主来自一个集 成电路反向分析公司,目前从事专利方面的工作。ﻫﻫ下面是以下关于今后我将为大家带来集成电路专利分析的一些解释和技术。希望对各位看官有些帮助。 多年来一直有行业内外人士提出反向分析到底是什么?利用反向分析如何为专利分析服务?甚至有反向分析是否合法的疑问。那么从今天起,将定期推送文章,为您揭开反向分析的神秘面纱。 一.反向分析与正向设计 芯片反向分析(reverseengineering, RE)也称反向设计或反向工程,之所以称为“反向分析”是相对于“正向设计”而言的。正向设计采用自顶向下(top down)的设计方法,即从设计思想出发,通过电路或逻辑设计得到芯片网表,最后设计完成用于生产的版图。与之相反,反向分析采用自底向上(bottom up)的设计方法,从参考芯片(有时也称为“原芯片”)的图像开始,通过电路提取得到芯片网表或电路图,然后再对电路进行层次整理和分析,进而获取参考芯片的设计思想。 正向设计和反向分析的难点是不同的,正向设计的难点在于设计思想的构思,而反向分析的难点则在于设计思想的获取。ﻫ 实际上正向设计是一种设计方法,通过正向设计可以把设计思想转变成芯片实物。而反向分析则是以学习设计技巧、提高设计经验、配合和完善正向设计为目的,因此,严格来讲反向分析并不是一种设计方法,而是促进和完善正向设计的一种工具和手段,是正向设计有益的必要的补充。ﻫ 二.反向分析流程 反向分析主要应用于集成电路技术分析、专利分析、芯片仿制等不同的方面,不同的应用有着不同的设计流程。芯片仿制是利用反向技术完成一个完整的芯片设计,其流程最为完整,为了让读者更加全面地了解反向分析流程,下面就以芯片仿制为例详细介绍一下反向分析流程。ﻫ 下图是芯片仿制流程,包括芯片前处理、网表提取、电路整理分析、版图设计和流片生产等环节。ﻫ 芯片前处理是反向分析的基础性环节,它包括封装去除、管芯解剖、图像采集和图像处理等步骤,通过前处理可以得到包含参考芯片所有版图信息的芯片图像数据库。 ﻫ网表提取是基于芯片图像进行单元、互连线等各种版图元素的识别,并得到芯片网表的过程。提取得到的芯片网表通常包含一系列模拟器件和基本数字单元,以及这些器件和单元端口的连接关系信息。网表通常是以文本文件的形式描述,也可以转换为图形化的平面电路图形式。 ﻫ对于提取得到的网表(或平面电路图),还需要进行电路整理分析,在保证电路连接关系不变的前提下将其转化为层次化电路图,还原其原始的设计架构和功能模块,这样就可以

《集成电路版图设计》课程教学大纲

《集成电路版图设计》课程教学大纲 课程名称:集成电路版图设计课程代码: 英文名称:IC Layout Design 课程性质:专业课学分/学时:3/54 开课学期:春季 适用专业:微电子学、电子科学与技术 先修课程: 后续课程: 开课单位:课程负责人: 大纲执笔人:大纲审核人: 一、课程性质和教学目标(在人才培养中的地位与性质及主要内容,指明 学生需掌握知识与能力及其应达到的水平) 课程性质:简单介绍课程,说明本课程在专业培养中的地位和作用,下面给出一个例子供参考。 课程性质:集成电路版图设计是微电子学和电子科学与技术专业必修课程,同时也是专业主干课程。本课程旨在让学生初步掌握集成电路版图设计的原理、方法并进行实践。 教学目标:说明本课程的主要内容,以及课程教学应达到的目标,下面给出一个例子供参考。教学目标:本课程讲授集成电路版图设计涉及的流程、设计方法和优化方法,并基于CMOS 工艺讲授集成电路版图设计。 本课程的具体教学目标如下: 1、了解集成电路设计流程,掌握版图设计流程; 2、掌握集成电路版图设计和优化方法; 3、能利用Cadence仿真软件,基于CMOS工艺,完成集成电路的版图设计; 4、能利用Cadence仿真软件,基于CMOS工艺,完成集成电路的版图优化; 5、正确认识集成电路版图设计的重要意义、发展规律和未来发展趋势。 二、课程目标与毕业要求的对应关系(明确本课程知识与能力重点 符合标准哪几条毕业要求指标点)

三、课程教学内容及学时分配(含课程教学、自学、作业、讨论等内 容和要求,指明重点内容和难点内容)(重点内容:★;难点内容:∆) 1、课程介绍和集成电路版图设计导论(3课时)(支撑课程目标1、5) 1.1本课程的教学内容、结构和考核等 1.2集成电路版图设计的重要性★ 1.3集成电路设计流程 1.4集成电路版图设计的流程★ 1.5集成电路版图设计的发展规律和未来趋势 2、Cadence Virtuoso 应用(3课时)(支撑课程目标 3、4) 2.1环境配置与启动方式 2.2 界面介绍 2.3基本操作介绍 3、集成电路原理图设计(6课时)(支撑课程目标2、3、4) 3.1 原理图设计基本操作介绍 3.2 电路器件调用与修改参数 3.3 电路连线与端口设计 3.4 电路设计模块化 4、集成电路前仿真(12课时)(支撑课程目标3、4) 4.1仿真环境搭建 4.2 直流仿真 4.3 瞬态仿真 4.4 电路设计与调试★∆ 5、集成电路版图设计基础(9课时)(支撑课程目标2、3、4) 5.1 版图设计基本操作介绍

IC反向设计

设计服务 ●设计服务概括: 芯片反向工程的意义: 现代IC产业的市场竞争十分激烈,所有产品都是日新月异,使得各IC设计公司必须不断研发新产品,维持自身企业的竞争力。IC设计公司常常要根据市场需求进入一个全然陌生的应用和技术领域,这是一件高风险的投资行为。并且及时了解同类竞争对手芯片的成本和技术优势成为必然的工作。如果让工程师在最短的时间以最有效率的方式设计电路才是最难解决的问题,逆向工程看来是其中一个解决方案。逆向工程能将整颗IC从封装,制成到线路布局,使用将内部结构,尺寸,材料,制成及步骤一一还原,并能通过电路提取将电路布局还原成电路设计。 芯片反向工程的流程:

设计服务交付数据类型 基于Cadence格式的电路图 GDSII的版图文件 芯片分析报告 ●拍照能力 公司在战略合作伙伴的支持下,能为客户提供工艺在45nm以上芯片的腐蚀、拍照

●电路提取 电路提取特点 *高准确率的电路网表,所有案件都采用两遍独立提取,并进行SVS验证。 *基于各种EDA软件的交付电路格式,目前可以提供Cadence,Workview和ECS等常用格式数据 电路提取流程 电路提取基本采用的是两遍独立提取,之后进行两遍电路 网表的SVS验证,来保证电路提取的准确性,SVS验证后得 到平坦化的电路图;

●电路整理 电路整理概括 经过电路提取得到的电路图是基于门级和管子级的电路,通常叫平坦化的电路图,这种电路图对于电路设计工程师来说是没办法进行电路分析工作的。将平坦化的电路图经过整理后形成层次化的电路图,能够显著提升电路设计的效率。 模拟电路整理 模拟电路的整理以Amp,Regulator,Current mirror 等最基本的单元,电路类型包括LDO,DC/DC,AC/DC,ADC,DAC,PLL,RF等等。

Layout(集成电路版图)注意事项及技巧总结

Layout主要工作注意事项 ●画之前的准备工作 ●与电路设计者的沟通 ●Layout 的金属线尤其是电源线、地线 ●保护环 ●衬底噪声 ●管子的匹配精度 一、l ayout 之前的准备工作 1、先估算芯片面积 先分别计算各个电路模块的面积,然后再加上模块之间走线以及端口引出等的面积,即得到芯片总的面积。 2、Top-Down 设计流程 先根据电路规模对版图进行整体布局,整体布局包括:主要单元的大小形状以及位置安排;电源和地线的布局;输入输出引脚的放置等;统计整个芯片的引脚个数,包括测试点也要确定好,严格确定每个模块的引脚属性,位置。 3、模块的方向应该与信号的流向一致 每个模块一定按照确定好的引脚位置引出之间的连线 4、保证主信号通道简单流畅,连线尽量短,少拐弯等。 5、不同模块的电源,地线分开,以防干扰,电源线的寄生电阻尽可能较小,避免各模块的 电源电压不一致。 6、尽可能把电容电阻和大管子放在侧旁,利于提高电路的抗干扰能力。 二、与电路设计者的沟通 搞清楚电路的结构和工作原理明确电路设计中对版图有特殊要求的地方 包含内容:(1)确保金属线的宽度和引线孔的数目能够满足要求(各通路在典型情况和最坏情况的大小)尤其是电源线盒地线。 (2)差分对管,有源负载,电流镜,电容阵列等要求匹配良好的子模块。 (3)电路中MOS管,电阻电容对精度的要求。 (4)易受干扰的电压传输线,高频信号传输线。 三、layout 的金属线尤其是电源线,地线 1、根据电路在最坏情况下的电流值来确定金属线的宽度以及接触孔的排列方式和数目,以避免电迁移。 电迁移效应:是指当传输电流过大时,电子碰撞金属原子,导致原子移位而使金属断线。在接触孔周围,电流比较集中,电迁移更容易产生。 2、避免天线效应 长金属(面积较大的金属)在刻蚀的时候,会吸引大量的电荷,这时如果该金属与管子栅相连,可能会在栅极形成高压,影响栅养化层质量,降低电路的可靠性和寿命。 解决方案:(1)插一个金属跳线来消除(在低层金属上的天线效应可以通过在顶层金属层插入短的跳线来消除)。 (2)把低层金属导线连接到扩散区来避免损害。 3、芯片金属线存在寄生电阻和寄生电容效应 寄生电阻会使电压产生漂移,导致额外的噪声的产生 寄生电容耦合会使信号之间互相干扰

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