集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)

1、國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良1第一部分第一部分 課程設(shè)計(jì)教學(xué)的基本要求及考核辦法課程設(shè)計(jì)教學(xué)的基本要求及考核辦法國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良2一、課程設(shè)計(jì)的基本要求一、課程設(shè)計(jì)的基本要求 本課程設(shè)計(jì)是一門培養(yǎng)學(xué)生集成電路設(shè)本課程設(shè)計(jì)是一門培養(yǎng)學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)能力的專業(yè)實(shí)踐課程。在此實(shí)踐教學(xué)過程計(jì)能力的專業(yè)實(shí)踐課程。在此實(shí)踐教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生對先修課程尤其是集成電路設(shè)中，培養(yǎng)學(xué)生對先修課程尤其是集成電路設(shè)計(jì)原理課程中所學(xué)到的有關(guān)知識和技能的綜計(jì)原理

2、課程中所學(xué)到的有關(guān)知識和技能的綜合運(yùn)用能力以及集成電路設(shè)計(jì)軟件工具的使合運(yùn)用能力以及集成電路設(shè)計(jì)軟件工具的使用，掌握微電子技術(shù)人員所需的基本理論和用，掌握微電子技術(shù)人員所需的基本理論和技能，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)碩士有關(guān)專業(yè)課程和日技能，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)碩士有關(guān)專業(yè)課程和日后從事集成電路設(shè)計(jì)工作打下基礎(chǔ)。后從事集成電路設(shè)計(jì)工作打下基礎(chǔ)。國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良3一、課程設(shè)計(jì)的基本要求一、課程設(shè)計(jì)的基本要求課程的基本要求：課程的基本要求：掌握集成電路典型制造工藝流程及其所需的光刻掌握集成電路典型制造工藝流程及其所需的光刻掩膜版，以及

3、每塊光刻掩膜版的作用，能夠識別掩膜版，以及每塊光刻掩膜版的作用，能夠識別集成電路版圖；集成電路版圖；掌握集成電路性能與電路結(jié)構(gòu)和器件尺寸之間的掌握集成電路性能與電路結(jié)構(gòu)和器件尺寸之間的關(guān)系，能夠正確分析和設(shè)計(jì)電路，學(xué)會電路圖錄關(guān)系，能夠正確分析和設(shè)計(jì)電路，學(xué)會電路圖錄入和電路模擬軟件（入和電路模擬軟件（spice）的使用；）的使用；掌握集成電路性能與版圖布局布線之間的關(guān)系，掌握集成電路性能與版圖布局布線之間的關(guān)系，能夠合理進(jìn)行版圖規(guī)劃；能夠合理進(jìn)行版圖規(guī)劃；國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良4一、課程設(shè)計(jì)的基本要求一、課程設(shè)計(jì)

4、的基本要求課程的基本要求：課程的基本要求：掌握集成電路版圖設(shè)計(jì)規(guī)則的含義以及消除或掌握集成電路版圖設(shè)計(jì)規(guī)則的含義以及消除或減小寄生效應(yīng)的措施，能夠正確設(shè)計(jì)集成電路版減小寄生效應(yīng)的措施，能夠正確設(shè)計(jì)集成電路版圖，學(xué)會版圖錄入和版圖設(shè)計(jì)規(guī)則檢查（圖，學(xué)會版圖錄入和版圖設(shè)計(jì)規(guī)則檢查（DRC）軟件的使用；軟件的使用；學(xué)會電路與版圖一致性檢查（學(xué)會電路與版圖一致性檢查（LVS）、版圖參）、版圖參數(shù)提?。〝?shù)提取（LPE）及版圖后模擬軟件的使用。）及版圖后模擬軟件的使用。國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良5二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及安排二、課程設(shè)計(jì)

5、內(nèi)容及安排。v教師講授課程設(shè)計(jì)的基本知識和方法；教師講授課程設(shè)計(jì)的基本知識和方法；v根據(jù)所給集成電路版圖，提取電路；根據(jù)所給集成電路版圖，提取電路；v將所提電路與原版圖進(jìn)行將所提電路與原版圖進(jìn)行LVS；v分析所提電路功能；分析所提電路功能；v按新工藝的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行電路再設(shè)計(jì)并進(jìn)行模擬仿真；按新工藝的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行電路再設(shè)計(jì)并進(jìn)行模擬仿真；v按新工藝的設(shè)計(jì)規(guī)則進(jìn)行版圖再設(shè)計(jì)，并進(jìn)行按新工藝的設(shè)計(jì)規(guī)則進(jìn)行版圖再設(shè)計(jì)，并進(jìn)行DRC和和LVS；v課程設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)，要求學(xué)生完成各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，提供各個(gè)課程設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)，要求學(xué)生完成各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，提供各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的 結(jié)果和課程設(shè)計(jì)報(bào)告。結(jié)果和課程設(shè)計(jì)報(bào)告

6、。國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良6三、課程設(shè)計(jì)考核方法及成績評定三、課程設(shè)計(jì)考核方法及成績評定 完成課程設(shè)計(jì)工作，并寫出課程設(shè)計(jì)筆記及記錄，完成課程設(shè)計(jì)工作，并寫出課程設(shè)計(jì)筆記及記錄，最后給出課程設(shè)計(jì)報(bào)告。考核成績?yōu)閳?bào)告占最后給出課程設(shè)計(jì)報(bào)告?？己顺煽?yōu)閳?bào)告占60%，平，平時(shí)工作占時(shí)工作占40%，以優(yōu)、良、中、合格、不合格記。，以優(yōu)、良、中、合格、不合格記。 其中設(shè)計(jì)報(bào)告部分主要考核：其中設(shè)計(jì)報(bào)告部分主要考核： 1.格式是否規(guī)范；格式是否規(guī)范； 2.字體、字號是否規(guī)范，比如同一級標(biāo)題字號應(yīng)字體、字號是否規(guī)范，比如同一級標(biāo)題

7、字號應(yīng)相同。相同。國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良7第二部分第二部分 課程設(shè)計(jì)的基本步驟及方法課程設(shè)計(jì)的基本步驟及方法國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良8 一、登錄虛擬機(jī)一、登錄虛擬機(jī) 賬戶：賬戶：iccad，密碼：，密碼：qw1234。 二、打開版圖二、打開版圖 1、桌面上點(diǎn)右鍵,選擇New Terminal,打開窗口中進(jìn)入目錄kecheng,方法:cd kecheng (注意:cd后有空格）。 小提示：分別練習(xí)一下 cd . ls pwd 記住它們的作用

8、！ 提醒一下：一定注意大小寫呀，在我們這里大小寫是區(qū)分的。 2、在kecheng目錄下鍵入icfb&，回車。 小提示：一定是kecheng目錄下呀，有興趣的同學(xué)可以在其它目錄下鍵入，看看有什么不同，歡迎你探究為什么，樂于為你解答。 3、在彈出的窗口（記住，以后這個(gè)窗口就叫做icfb窗口）中點(diǎn)擊tools，選擇其下拉菜單中的library manager。參考下頁。國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良9 單擊左鍵單擊下拉菜單中的library manager國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指

9、導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良10單擊左鍵kecheng_lay中有你要提的版圖（沒有？），你要?jiǎng)?chuàng)建的電路圖放在kecheng_sch中，在你畫版圖時(shí)，在kecheng_draw中創(chuàng)建cell，kecheng_lay_sav中為你保存了版圖，當(dāng)你不小心把版圖更改了，可以將kecheng_lay_sav中相應(yīng)的版圖cell存到kecheng_lay進(jìn)行替換。關(guān)于kecheng_sch和kecheng_draw 是如何創(chuàng)建的，后面有講。國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良11單擊左鍵記住Library是“庫”，就是你的版圖或者

10、電路圖放在哪里了？相當(dāng)于一個(gè)文件夾；Cell是“單元名稱”，比如與非門最好叫nand，方向器叫inv，一目了然；View指的是layout（版圖），schmeatic（電路圖）還是symbol（符號）。以后會經(jīng)常提到library、cell和view。國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良12找到相應(yīng)的cell雙擊左鍵或單擊右鍵后選擇open國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良13這個(gè)窗口叫做LSW，記住哈。國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課

11、程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良14單擊左鍵選擇下拉菜單中newcell view鍵入相應(yīng)的cell name后，點(diǎn)擊“OK”p關(guān)于關(guān)于library及及cell的創(chuàng)建的創(chuàng)建國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良15 三、提取電路圖三、提取電路圖國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良16國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良17選擇管子，鍵盤上按qNMOS管填管填nch；PMOS管填管填pch

12、NMOS管填管填gnd!；PMOS管填管填vdd!填寫實(shí)際尺寸填寫實(shí)際尺寸國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良18 四、四、LVSLayout versus Schematic 1、進(jìn)入到kecheng目錄下的LVS目錄（方法：Termianl窗口中，在kecheng下鍵入cd lvs），如果沒有該目錄，可以自己創(chuàng)建，方法：在termail窗口，鍵入mkdir LVS。（注意中間有空格） 2、還記得做LVS需要的3個(gè)文件嗎？rule文件、.cdl文件、.gds文件。.cdl文件代表了電路圖信息，.gds文件代表了版圖信息。我們先

13、來搞到rule文件。 techfile目錄下有rule文件（lvs.rul），把它COPY到你的目錄下（方法：進(jìn)入techfile目錄（如何進(jìn)入目錄？沒忘吧？呵呵）cp -rf ./lvs.rul . 然后回車。注意：-rf、.前和.前都有空格。）提示：.代表上級目錄，.代表當(dāng)前目錄。國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良19 四、四、LVSLayout versus Schematic 接下來我們搞到.cdl文件 在icfb窗口選擇File下拉菜單中export中的CDL，參見下頁。點(diǎn)擊library browser，找到你的電

14、路圖。 最好把netlist改稱你自己的cell名加上.cdl，如x196.cdl，這樣很容易知道是哪個(gè)cell的cdl，是不是？呵呵。 Run Directory中的.表示的是你開icfb的目錄，你該記得，我們是在kecheng目錄下開的icfb，還記得我們要做LVS的目錄嗎？Kecheng目錄下的LVS目錄，也就是*/*/kecheng/lvs/x196，所以，你要在該處填上/lvs/x196，對不對？因?yàn)槟莻€(gè).已經(jīng)代表了kecheng。 至于前面的兩個(gè)*分別代表啥，你在terminal中鍵入pwd看看。國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11

15、月月 韓韓 良良20點(diǎn)擊x196.cdl./x196選擇File下拉菜單中export中的CDL國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良21 四、四、LVSLayout versus Schematic 接下來我們搞到.cdl文件 導(dǎo)出cdl時(shí)如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，請看si.log文件。一定記住呀！怎么看？在teminal窗口，進(jìn)入做LVS的目錄，鍵入vi si.log，然后回車。國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良22 接下了我們該做什么了？對了，搞到.gds文件。 方法和

16、搞到.cdl差不多，相信聰明的你根據(jù)下頁的圖就能搞定。需要提示的是.gds文件是從版圖導(dǎo)出的呀。 四、四、LVSLayout versus Schematic國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良23選擇File下拉菜單中export中的stream點(diǎn)擊點(diǎn)擊國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良24Layout的的cell 名！名！Layout的的GDS文件名！文件名！LVS的輸出文件以此為名，的輸出文件以此為名，加上不同的擴(kuò)展名。加上不同的擴(kuò)展名。哦，還有一件事你必

17、須得做，修改lvs.rul文件。 在Terminal窗口你做LVS的目錄下鍵入：vi lvs.rul （回車）先別急，我們先學(xué)習(xí)一下vi編輯器，因?yàn)楫?dāng)你鍵入vi lvs.rul時(shí)，你已經(jīng)進(jìn)入vi編輯器了。先看看下頁。國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良25 Vi編輯器有3種狀態(tài)，命令狀態(tài)、編輯狀態(tài)、底線狀態(tài)。你鍵入vi lvs.rul （回車）后，就進(jìn)入了命令狀態(tài)，在該狀態(tài)下你鍵入的很多英文字母都是某一個(gè)功能。你試一下 i（進(jìn)入編輯狀態(tài)，在光標(biāo)前插入內(nèi)容） a（進(jìn)入編輯狀態(tài)，在光標(biāo)后插入內(nèi)容） A x X dd 按Esc鍵可從編

18、輯狀態(tài)或底線狀態(tài)回到命令狀態(tài)。 再練習(xí)一下： Ctrl+f Ctrl+b 在命令狀態(tài)分別按h、j、k、l，看發(fā)生什么了？國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良26 你修改完或者編輯完一個(gè)文件，需要保存推出，回到命令狀態(tài)（按Esc），然后鍵入： 你已經(jīng)進(jìn)入了底線狀態(tài)，看看窗口的最下發(fā)出現(xiàn)了： 鍵入w是保存 鍵入q是退出，如果你已經(jīng)更改過文件，會提示你未保存，不能推出，你應(yīng)該鍵入wq，保存并推出。 但是，需要提出的是，相信你剛開始用vi編輯器很不習(xí)慣，很可能把文件該錯(cuò)了，所以，你經(jīng)常需要鍵入q！，不保存強(qiáng)退。 好了，你可以回到前面去修

19、改lvs.rul文件了。呵呵。 不過關(guān)于vi編輯器這里提到的知識九牛一毛，感興趣的同學(xué)可以查看相關(guān)書籍。 對了，你可以鍵入gv lvs.rul，看看會是什么樣子。自己學(xué)吧。國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良27 在你做LVS的目錄下鍵入如下內(nèi)容（按前面的例子應(yīng)該是在/kecheng/lvs/x196下，對吧？）注意：紅色字體的：不是你鍵入的，窗口中會出現(xiàn)。后面的中文是注釋。LOGLVS：cir x196.cdl ：con x196：sum 該項(xiàng)非必需，鍵入后看看窗口，你會知道有多少管子。：x 退出 四、四、LVSLayout

20、versus Schematic國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良28PDRACULA：/get lvs.rul：/ ./查看 lvs.lvs文件。你應(yīng)該知道如何查看了吧？就是鍵入vi lvs.lvs呀。你應(yīng)該能找到為什么是查看這個(gè)文件。四、四、LVSLayout versus Schematic國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良29首先創(chuàng)建一個(gè)cell(比如，x196)五、畫版圖及做五、畫版圖及做DRC國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路

21、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良30單擊左鍵選擇下拉菜單中newcell view鍵入相應(yīng)的cell name后，點(diǎn)擊“OK”國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良31單擊左鍵選擇下拉菜單中DRC在在教教你你做做DRC國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)集成電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2006年年 11月月 韓韓 良良32首先要插入電源和地的符號（vdd、gnd）還要插入直流電壓源（vdc），電路總得有電源才能工作。還要插入輸入信號，本課程一般插入vpulse就可以了。上述符號插入方式和MOS管基本一樣。六、仿真六、仿真在電路圖窗口點(diǎn)擊左上角Tools，選擇下拉菜單中Analog Environment。 以后的內(nèi)容不寫了