集成電路課程設計指導

1、國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設計指導集成電路課程設計指導2006年年 11月月 韓韓 良良1第一部分第一部分 課程設計教學的基本要求及考核辦法課程設計教學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計指導集成電路課程設計指導2006年年 11月月 韓韓 良良2一、課程設計的基本要求一、課程設計的基本要求 本課程設計是一門培養(yǎng)學生集成電路設本課程設計是一門培養(yǎng)學生集成電路設計能力的專業(yè)實踐課程。在此實踐教學過程計能力的專業(yè)實踐課程。在此實踐教學過程中，培養(yǎng)學生對先修課程尤其是集成電路設中，培養(yǎng)學生對先修課程尤其是集成電路設計原理課程中所學到的有關知識和技能的綜計原理

2、課程中所學到的有關知識和技能的綜合運用能力以及集成電路設計軟件工具的使合運用能力以及集成電路設計軟件工具的使用，掌握微電子技術人員所需的基本理論和用，掌握微電子技術人員所需的基本理論和技能，為進一步學習碩士有關專業(yè)課程和日技能，為進一步學習碩士有關專業(yè)課程和日后從事集成電路設計工作打下基礎。后從事集成電路設計工作打下基礎。國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設計指導集成電路課程設計指導2006年年 11月月 韓韓 良良3一、課程設計的基本要求一、課程設計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系，能夠正確分析和設計電路，學會電路圖錄關系，能夠正確分析和設計電路，學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系，掌握集成電路性能與版圖布局布線之間的關系，能夠合理進行版圖規(guī)劃；能夠合理進行版圖規(guī)劃；國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設計指導集成電路課程設計指導2006年年 11月月 韓韓 良良4一、課程設計的基本要求一、課程設計

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計規(guī)則的含義以及消除或掌握集成電路版圖設計規(guī)則的含義以及消除或減小寄生效應的措施，能夠正確設計集成電路版減小寄生效應的措施，能夠正確設計集成電路版圖，學會版圖錄入和版圖設計規(guī)則檢查（圖，學會版圖錄入和版圖設計規(guī)則檢查（DRC）軟件的使用；軟件的使用；學會電路與版圖一致性檢查（學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計指導集成電路課程設計指導2006年年 11月月 韓韓 良良5二、課程設計內(nèi)容及安排二、課程設計

5、內(nèi)容及安排。v教師講授課程設計的基本知識和方法；教師講授課程設計的基本知識和方法；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行將所提電路與原版圖進行LVS；v分析所提電路功能；分析所提電路功能；v按新工藝的有關參數(shù)進行電路再設計并進行模擬仿真；按新工藝的有關參數(shù)進行電路再設計并進行模擬仿真；v按新工藝的設計規(guī)則進行版圖再設計，并進行按新工藝的設計規(guī)則進行版圖再設計，并進行DRC和和LVS；v課程設計結(jié)束時，要求學生完成各個設計環(huán)節(jié)，提供各個課程設計結(jié)束時，要求學生完成各個設計環(huán)節(jié)，提供各個設計環(huán)節(jié)的設計環(huán)節(jié)的 結(jié)果和課程設計報告。結(jié)果和課程設計報告

6、。國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設計指導集成電路課程設計指導2006年年 11月月 韓韓 良良6三、課程設計考核方法及成績評定三、課程設計考核方法及成績評定 完成課程設計工作，并寫出課程設計筆記及記錄，完成課程設計工作，并寫出課程設計筆記及記錄，最后給出課程設計報告?？己顺煽?yōu)閳蟾嬲甲詈蠼o出課程設計報告?？己顺煽?yōu)閳蟾嬲?0%，平，平時工作占時工作占40%，以優(yōu)、良、中、合格、不合格記。，以優(yōu)、良、中、合格、不合格記。 其中設計報告部分主要考核：其中設計報告部分主要考核： 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，比如同一級標題字號應字體、字號是否規(guī)范，比如同一級標題

7、字號應相同。相同。國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設計指導集成電路課程設計指導2006年年 11月月 韓韓 良良7第二部分第二部分 課程設計的基本步驟及方法課程設計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計指導集成電路課程設計指導2006年年 11月月 韓韓 良良8 一、登錄虛擬機一、登錄虛擬機 賬戶：賬戶：iccad，密碼：，密碼：qw1234。 二、打開版圖二、打開版圖 1、桌面上點右鍵,選擇New Terminal,打開窗口中進入目錄kecheng,方法:cd kecheng (注意:cd后有空格）。 小提示：分別練習一下 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，以后這個窗口就叫做icfb窗口）中點擊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計指導集成電路課程設計指導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計指導集成電路課程設計指

9、導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？），你要創(chuàng)建的電路圖放在kecheng_sch中，在你畫版圖時，在kecheng_draw中創(chuàng)建cell，kecheng_lay_sav中為你保存了版圖，當你不小心把版圖更改了，可以將kecheng_lay_sav中相應的版圖cell存到kecheng_lay進行替換。關于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計指導集成電路課程設計指導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？相當于一個文件夾；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計指導集成電路課程設計指導2006年年 11月月 韓韓 良良12找到相應的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計指導集成電路課程設計指導2006年年 11月月 韓韓 良良13這個窗口叫做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計指導集成電路課

11、程設計指導2006年年 11月月 韓韓 良良14單擊左鍵選擇下拉菜單中newcell view鍵入相應的cell name后，點擊“OK”p關于關于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計指導集成電路課程設計指導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計指導集成電路課程設計指導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計指導集成電路課程設計指導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!填寫實際尺寸填寫實際尺寸國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設計指導集成電路課程設計指導2006年年 11月月 韓韓 良良18 四、四、LVSLayout versus Schematic 1、進入到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：進入techfile目錄（如何進入目錄？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，.代表當前目錄。國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設計指導集成電路課程設計指導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？因為那個.已經(jīng)代表了kecheng。 至于前面的兩個*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計指導集成電路課程設計指導2006年年 11

15、月月 韓韓 良良20點擊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計指導集成電路課程設計指導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 導出cdl時如果出現(xiàn)錯誤，請看si.log文件。一定記住呀！怎么看？在teminal窗口，進入做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計指導集成電路課程設計指導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計指導集成電路課程設計指導2006年年 11月月 韓韓 良良23選擇File下拉菜單中export中的stream點擊點擊國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設計指導集成電路課程設計指導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，加上不同的擴展名。加上不同的擴展名。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，我們先學習一下vi編輯器，因為當你鍵入vi lvs.rul時，你已經(jīng)進入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計指導集成電路課程設計指導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功能。你試一下 i（進入編輯狀態(tài)，在光標前插入內(nèi)容） a（進入編輯狀態(tài)，在光標后插入內(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計指導集成電路課程設計指導2006年年 11月月 韓韓 良良26 你修改完或者編輯完一個文件，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編輯器很不習慣，很可能把文件該錯了，所以，你經(jīng)常需要鍵入q！，不保存強退。 好了，你可以回到前面去修

19、改lvs.rul文件了。呵呵。 不過關于vi編輯器這里提到的知識九牛一毛，感興趣的同學可以查看相關書籍。 對了，你可以鍵入gv lvs.rul，看看會是什么樣子。自己學吧。國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設計指導集成電路課程設計指導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計指導集成電路課程設計指導2006年年 11月月 韓韓 良良28PDRACULA：/get lvs.rul：/ ./查看 lvs.lvs文件。你應該知道如何查看了吧？就是鍵入vi lvs.lvs呀。你應該能找到為什么是查看這個文件。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計指導集成電路課程設計指導2006年年 11月月 韓韓 良良29首先創(chuàng)建一個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計指導集成電路

21、課程設計指導2006年年 11月月 韓韓 良良30單擊左鍵選擇下拉菜單中newcell view鍵入相應的cell name后，點擊“OK”國際微電子中心國際微電子中心集成電路課程設計指導集成電路課程設計指導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計指導集成電路課程設計指導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擊左上角Tools，選擇下拉菜單中Analog Environment。 以后的內(nèi)容不寫了