集成电路版图设计

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集成电路设计3-版图设计

集成电路设计3-版图设计
它涉及到将电路元件和连接线转化为 几何图形,这些图形定义了半导体制 造过程中需要制造的结构。
版图设计的重要性
1
版图设计是集成电路制造过程中的关键环节,它 决定了集成电路的性能、功能和可靠性。
2
通过版图设计,可以将电路设计转化为实际制造 的物理结构,从而实现电路设计的目标。
3
版图设计的精度和质量直接影响到集成电路的性 能和制造良率,因此需要高度的专业知识和技能。
在芯片内部加入自测试模块,实现自动测试和 故障诊断。
可测性增强
通过增加测试访问端口和测试控制逻辑,提高芯片的可测性。
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集成电路版图设计的挑 战与解决方案
设计复杂度挑战
总结词
随着集成电路规模不断增大,设计复杂 度呈指数级增长,对设计效率提出巨大 挑战。
VS
详细描述
随着半导体工艺的不断进步,集成电路设 计的规模越来越大,晶体管数量成倍增加 ,导致设计复杂度急剧上升。这不仅增加 了设计时间和成本,还对设计精度和可靠 性提出了更高的要求。
03
还需要考虑存储器的功耗和散热问题,以确保在各种应用场景下的稳 定运行。
04
高密度存储器版图设计需要具备高容量、高速、低功耗和高可靠性等 特点,以满足大数据、云计算等领域的需求。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
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还需要考虑散热设计,以确保在高负载情况下CPU的 稳定运行。
案例二:低功耗MCU版图设计
低功耗MCU版图设计需要重点 关注功耗优化,采用低功耗工 艺和电路技术,如CMOS工艺
、低功耗逻辑门等。
还需要考虑低电压供电和电源 管理设计,以确保MCU在各种 应用场景下的稳定运行。
设计过程中需要优化芯片内部 结构和电路布局,降低芯片的

本科生课-集成电路版图设计-实验报告

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。

集成电路版图设计(适合微电子专业)

集成电路版图设计(适合微电子专业)

①了解工艺现状,确定工艺路线
确定选用标准pn结隔离或对通隔离工艺或等平面 隔离工艺。由此确定工艺路线及光刻掩膜版的块数。 由制版和光刻工艺水平确定最小接触孔的尺寸和 光刻套刻精度。光刻工艺的分辨率,即能刻蚀图形的 最小宽度,受到掩膜分辨率、光刻胶分辨率、胶膜厚 度、横向腐蚀等多因素的限制。套刻精度与光刻机的 精度和操作人员的熟练程度关系密切。
功能设计 设 计 逻辑设计 电路设计 功能图 逻辑图 电路图 符号式版图 , 版图

版图设计
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举例:
功能描述 x=a’b+ab’ 的逻辑图
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CMOS与非门的电路图
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场SiO2
栅SiO2 栅SiO2
CMOS反相器的掩膜版图
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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。 版图设计是制造IC的基本条件,版图 设计是否合理对成品率、电路性能、可靠 性影响很大,版图设计错了,就一个电路 也做不出来。若设计不合理,则电路性能 和成品率将受到很大影响。版图设计必须 与线路设计、工艺设计、工艺水平适应。 版图设计者必须熟悉工艺条件、器件物理、 电路原理以及测试方法。 16
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要了解采用的管壳和压焊工艺。封 装形式可分为金属圆筒塑(TO-5型)、扁 平封装型和双列直插型(DIP)等多种,管 芯压点分布必须和管壳外引脚排列相吻 合。当采用热压焊时,压焊点的面积只 需70μm×70μm,超声压焊需 100μm×100μm ~125μm×25μm,金丝 球焊需125μm ×125μm,金丝球焊牢固 程度高,金丝在靠近硅片压点处是垂直 的,可压到芯片纵深处(但必须使用温度 SiO2纯化层),使用起来很灵活。

集成电路版图设计

集成电路版图设计

02 集成电路版图设计基础
CHAPTER
电路设计基础
01
模拟电路设计
02
运算放大器
03
比较器
04
触发器
电路设计基础
01
数字电路设计
02
组合逻辑电路
时序逻辑电路
03
04
可编程逻辑电 路
版图设计基础
版图编辑软件 ICEDrawer
版图设计基础
01
Laker
02
P甩 Pro
版图设计规则
03
版图设计基础
管的形状和尺寸等。
案例二:低功耗模拟电路版图设计
总结词
通过优化模拟电路的版图设计,实现低功耗的目的, 以满足便携式电子设备和物联网等领域的需求。
详细描述
低功耗模拟电路版图设计需要考虑模拟电路的性能和 功耗等方面,同时还需要考虑噪声和失真等方面的因 素。为了实现低功耗的设计,需要采用优化的版图设 计方法,如使用低阻抗的走线、优化晶体管的形状和 尺寸等。
3
antenna effect simulation
物理验证基础 01
P/R/O/L/C分析
热学参数分析(T)
03
02
电学参数分析(P/R/O)
电磁兼容性分析(EMC)
04
03 集成电路版图设计技术
CHAPTER
逻辑电路版图设计
逻辑电路
逻辑电路是实现逻辑运算和逻辑控制的电路,分为组合逻 辑电路和时序逻辑电路。在版图设计中,需要考虑到电路 的复杂性、功耗、速度等因素。
提高芯片的可测试性。
可制造性版图设计实践
符合制造规范
遵循制造规范和流程,确保版图设计具有良好的可制 造性。

集成电路版图设计(反向提取与正向设计)

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symbolCMOS传输门模块 CMOS传输门的symbolCMOS三态门模块 CMOS三态门的symbolCMOS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)。

集成电路版图设计岗位职责职位要求

集成电路版图设计岗位职责职位要求

集成电路版图设计岗位职责职位要求(实用版)编制人:______审核人:______审批人:______编制单位:______编制时间:__年__月__日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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第14章集成电路版图设计PPT课件

第14章集成电路版图设计PPT课件

• 完成一个反相器的版图设计
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版图设计中的相关主题
1. Antenna Effect 2. Dummy 的设计 3. Guard Ring 保护环的设计 4. Match的设计
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层次表示 含义
Nwell
N阱层
Active
N+或P+有源 区层
Poly 多晶硅层
Contact 接触孔层
Metal Pad
金属层
焊盘钝化 层
标示图
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Hale Waihona Puke N阱设计规则编 描 述尺
目的与作用


1.1 N阱最小宽 (1μ0m.) 保证光刻精度和器
• 设计规则是各集成电路制造厂家根据本身的工艺特点和技术水平而制定的。 因此不同的工艺,就有不同的设计规则。
• 掩膜上的图形决定着芯片上器件或连接物理层的尺寸。因此版图上的几何图
形尺寸与芯片上物理层的尺寸直接相关。
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版图几何设计规则
• 版图设计规则:是指为了保证电路的功能和一定的成品率而提出的一 组最小尺寸,如最小线宽、最小可开孔、线条之间的最小间距。
• 1.设计规则检查(DRC) • 2.版图寄生参数提取(LPE) • 3.寄生电阻提取(PRE) • 4.电气规则检查(ERC) • 5.版图与线路图比较程序(LVS)

集成电路版图设计

集成电路版图设计

《集成电路版图设计》课内实验学院:信息学院专业班级:学号:学生姓名:指导教师:模拟集成电路版图设计集成电路版图是电路系统与集成电路工艺之间的中间环节,是一个不可少的重要环节。

通过集成电路的版图设计,可以将立体的电路系统变为一个二维的平面图形,再经过工艺加工还原于基于硅材料的立体结构。

因此,版图设计是一个上承的电路系统,下接集成电路芯片制造的中间桥梁,其重要性可见一斑。

但是,集成电路版图设计是一个令设计者感到困惑的一个环节,我们常常感到版图设计似乎没有什么规矩,设计的经验性往往掩盖了设计的科学性,即使是许多多年版设计经验的人有时候也说不清楚为何要这样或者那样设计。

在此,集成电路版图设计是一门技术,它需要设计者具有电路系统原理与工艺制造方面的基础知识。

但它更需要设计者的创造性,空间想象力和耐性,需要设计者长期工作的经验和知识的积累,需要设计者对日异月新的集成电路发展密切关注和探索。

一个优秀的版图设计者对于开发超性能的集成电路是极其关键的。

在版图的设计和学习中,我们一直会面临匹配技术降低寄生参数技术熟悉电路作用(功能,频率)电流密度的计算(大电流和小电流的电流路径以及电流流向)等这些基本,它们也是最重要的问题。

版图的设计,从半导体制造工艺,到最后的后模拟过程都是非常关键的,里面所涉及的规则有1500——2000条,一些基本问题的解决方法和设计的调理化都将在下面提及。

模拟集成电路版图设计流程:阅读研究报告理解电路原理图了解电路的作用熟悉电流路径晶大小知道匹配器件明白电路中寄生,匹配,噪声的产生及解决方案对版图模块进行平面布局对整个版图进行平面布局熟练运用cadence软件进行版图绘制Esd的保护设计进行drc与lvs检查整理整个过程中的信息时刻做记录注意在设计过程中的交流集成电路制造工艺双极工艺:Cmos(p阱)工艺:版图设计经验总结:1 查看捕捉点设置是否正确.08工艺为0.1,06工艺为0.05,05工艺为0.025.2 Cell名称不能以数字开头.否则无法做DRACULA检查.3 布局前考虑好出PIN的方向和位置4 布局前分析电路,完成同一功能的MOS管画在一起5 对两层金属走向预先订好。

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图1.6 打开 lights 模块
• (4)寻找引用到的模块:选择Module 一Find Module 命令,打开Find 对话框,如1.7 所 示。
图1.7 寻找引用到的模块
图1.8 显示引用到的模块
• (5)打开core 模块:选择Module---Open 命 令,打开 Open Module 对话框,在Select Module To Open 列表框中选择core 选项, 如图1.9 所示,再单击OK 按钮。
图1.9 打开core 模块
• (6)切换模式:S-Edit 文件中的模块具有两种 模式,一个为电路设计模式(Schematic Mode),另一个为符号模式(Symbol Mode)。 选择View--- Symbol Mode 命令,如图1.10 所示,可切换至符号模式并会看到core 模 块的符号,如图1.11 所示。
• (2) 打开示范文件: 选择File---Open 命令, 出现“ 打开” 对话框, 到Tanner\SEdit\tutorial\schematic 目录下选取 lights.sdb 文件,如图1.4 所示,此文件为 S-Edit 的示范电路。
• (3)打开Lights 模块:选择Module---Open 命令,打开Open Module 对话框,在Files 下拉列表框中选择lights 选项,在Select Module To Open 列表框中选择Lights 选项, 如图1.5 所示,再单击OK 按钮,打开如图 1.6 所示的电路。
图1.19 寻找引用到的模块
图1.20 显示引用到的N_4 模块
• (11)打开模块:选择Module---Open 命令, 打开Open Module 对话框,在Select ModuleTo Open 列表框中选择N_4 选项, 如图1.21 ner Pro 是一套集成电路设计软件,包 括S-Edit, T-Spice, W-Edit, L-Edit 与L各软 件的主要功能整理如表1.1 所示
在个人计算 机中安装 Tanner Pro 时,需注意 系统的需求, 如表1.2 所 示。
以下先对S-Edit, T-Spice 与L-Edit 进行简单 的介绍,并观看软件所附的范例文件 • 1.1 S -Edit 范例 • (1) 打开 S-Edit 程序: 执行在..Tanner\SEdit 目录下的sedit.exe 文件,或选择“开 始--- “程序”--Tanner EDA---S-Edit--S-Edit 命令,即可打开S-Edit 程序。
图1.23 寻找引用到的模块
• (14)电路输出:S-Edit 绘制的电路图,可以 输出成几种形式的文件,如图1.24 所示, 有SPICE 文件(*.sp)、TPR 文件(*.tpr)、 NetTran Macro 文件(*.mac)、 EDIF Netlist 文件(*.edn)、 EDIF 图解文件(*.eds)、 VHDL 文件〔*.Vhd)。其中的SPICE 文件 (*.sp)可在T-Spice 模拟时使用或是用作 LVS 对比。
图1.23 寻找引用到的模块
图1.24 电路输出
1.2 T-Spice 范例
• T-Spice 是电路模拟与分析的工具,文件内 容除了有组件与节点的描述外,还必须加 上其他的设定,具体如表1.3 所示。
表1.3 T-Spice的设定
T-Spice 的摸拟结果可用W-Edit 观看,读者 可依照下列步骤打开范例文件inv_tran.cir 观看T-Spice 结构。
图1.37 只显示Poly, Active, N well 图层
图1.38 图层性质显示
图1.39 截而观察
图1.40 设计规则检查
图1.41 转化出的netlist 文件
1.4 LVS 范例
• LVS 是一个用来比较布局图与电路图所描 述的电路是否相同的工具,亦即比较S-Edit 绘制的电路图与L-Edit 绘制的布局图是否一 致。要进行LVS 对比需要两个文件,一个 是从L-Edit 布局图转化出的结果(*.spc 文 件),另一个是从S-Edit 绘制的电路图输出 的文件(*.sp).本范例以1.1 节所介绍的 Lights.sdb 文件中的Lights 模块的输出结果 Lights.sp文件,与1.3 节所介绍的 Lights.tdb 文件中的Lights 组件的转化文件 Lights.spc 来进行LVS 对比。读者可依照下 列步骤观看LVS 的使用方法。
Tanner Pro 集成电路设计与布局 长春理工大学
实战指导课件
第一章
Tanner Pro软件简介
Tanner Pro 软件非常适合初学者学习, 它从电路设计、电路分析模拟到电路布局 一应俱全。本书针对VLSI 设计实习课程设 计了多个实验,读者可根据本书的详细步 骤一一操作,以学习并实现完整的电路设 计。
图1.16 打开DFFC 模块
• (9)切换模式:选择View---Symbol Mode 命令,会看到DFFC 模块的符号,如图1.17 所示。
图1.17 DFFC 模块的符号模式
图1.18 DFFC 模块的电路设计模式
• (10)寻找引用到的模块:选择Module--Find Module 命令,打开Find 对话框,如 图1.19 所示。
• (12)切换模式:选择View---Symbol Mode 命 令,会看到N_4 模块的符号为一个NMOS 的符号,如图1.22 所示。
图1.22 N_4 模块符号模式
• (13)寻找引用到的模块:选择Module---Find Module 命令,打开Find 对话框,如图1.23 所示。
图1.10 切换至符号模式
图1.11 core 模块的符号模式
• 选择View--Schematic Mode 命令,如图 1.12 所示。会看到care 模块的详细电路图, 如图1.13 所示。
图1.12 切换至电路设计模式
• (7)寻找引用到的模块:选择Module---Find Module 命令,打开Find 对话框,如图1.14 所示。
图1.42 从布局图转化出的Lights.spc 文件
图1.43 从电路图输出的Lights.sp 文件
图1.44 打开新文件
图1.45 文件 设定
图1.46 文件设定
图1.47 执行对比结果
图1.25 打开文件
图1.26 范例文件内容
图1.27 范例文件的等效电路
图1.28 模拟状态
图1.29 模拟结果
1.3 L-Edit 范例
图1.30 打开文件
图1.31 范例电路
图 1.32 设计导航
图1.33 设计导航
图1.34 设计导航
图1.35 打开Nor2 组件
图1.36 只显示出Poly 图层
图1.13 core 模 块的电 路图
图1.14 寻找引用到的模块
图1.15 显示引用到的DFFC 模块
• (8)打开模块:选择Module---open 命令,打 开Open Module 对话框,在Select Module to Open 列表框中选择DFFC 选顶,再单击 OK 按钮,如图1.16 所示。
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