第一講芯片設計工具及應用課程介紹

1、芯片設計工具及應用浙江大學ICLAB實驗室韓 雁 教授hany2020年9月共70頁一、基礎知識二、課程介紹三、Linux命令及上機操作目錄2 平板顯示器驅動芯片3/54 芯片是如何生產(chǎn)出來的？ 電路設計版圖設計芯片制造芯片封裝芯片測試性能曲線 名詞術語及其關系 微電子學 半導體 芯片 集成電路 半導體產(chǎn)品制造業(yè) + 分立器件半導體設備制造業(yè) + 光電子器件半導體材料制造業(yè) + 傳感器（學科）（產(chǎn)業(yè)）（主要產(chǎn)品） （產(chǎn)品形式）基礎知識課程介紹Linux命令及上機操作 半導體產(chǎn)品界定 2017&2019年全球半導體產(chǎn)品銷售比例 資料來源：世界半導體貿(mào)易統(tǒng)計組織（WSTS）半導體產(chǎn)品2017201

2、9分立器件(Discrete)5.35.9%集成電路( IC)83.380.8%光電器件(Optoelectronic)8.4%10%傳感器 (Sensors)3.03.3%基礎知識課程介紹Linux命令及上機操作IC產(chǎn)業(yè)集群設備設備供應商基礎知識課程介紹Linux命令及上機操作規(guī)模（元件數(shù)/芯片）4000萬晶體管, 1000萬門/Chip芯片面積（mm2 ） 1-100 mm2/Die硅片直徑（mm）200 mm ( 8英寸)/wafer集成電路的先進技術指標1英吋1.5英吋3英吋4英吋5英吋6英吋8英吋晶圓尺寸基礎知識課程介紹Linux命令及上機操作2022/7/228 不同尺寸晶圓產(chǎn)能占

3、比變化6英寸 8英寸 12英寸基礎知識課程介紹Linux命令及上機操作2022/7/229規(guī)模（元件數(shù)/芯片）4000萬晶體管, 1000萬門/Chip芯片面積（mm2 ） 1-100 mm2/Die硅片直徑（mm）20 mm ( 8英寸)/wafer特征尺寸（m） 0.18 m, 28 nm，7nm 集成電路的先進技術指標1英吋8英吋晶圓尺寸基礎知識課程介紹Linux命令及上機操作2022/7/2210 每過18個月, 集成電路中晶體管的集成度將增加一倍微米時代 3um-2um-1.2um-亞微米時代 0.8um-0.5um-深亞微米時代 0.35um-0.25um-0.18um-0.13u

4、m- 納米時代 90nm -65nm-40nm- 28nm- 20nm -14nm -10nm- 7nm -5 nmL 特征尺寸N+ N+ PLG SD 摩爾定律及其偉大意義基礎知識課程介紹Linux命令及上機操作2022/7/2211 IC的主要技術指標（續(xù)）工作電壓(V) 5V，3.3V, 1.8V, 1.1V, 0.8V, 0.5V功耗（mW） 16 mW, 3 mW, 200 W速度（MHz） 高速電路(數(shù)字), 時鐘 800 MHz頻率（GHz） 射頻電路(模擬), 2.4 GHz, 60 GHz綜合性能指標FOM - 1pJ/單位量化電平溫度特性（PPM）- 民品、工業(yè)品、軍品溫度

5、范圍管腳數(shù)- 8pin、64pin、800pin、3000pin基礎知識課程介紹Linux命令及上機操作2022/7/2212產(chǎn)能占比從0提升到20%的時間10nm65nm16/20nm28nm40/45nm65nm9753基礎知識課程介紹Linux命令及上機操作2022/7/2213Idea設計樣品產(chǎn)品在校本科生（學設計，仿真通過）在校研究生 （出樣品，測試通過）社招的工程師 ？ （做產(chǎn)品，良率通過）芯片技術學習周期基礎知識課程介紹Linux命令及上機操作2022/7/2214Idea 設計仿真通過功能正確模擬IC設計工具Sch. composerSpiceVirtuoso數(shù)字IC設計工具M

6、odelsimDesign CompilerAstro模擬IC設計原理數(shù)字IC設計原理在校本科生2022/7/2215Idea 設計 樣品 測試通過參數(shù)達標 在校研究生2022/7/2216Idea 設計 樣品 產(chǎn)品良率通過穩(wěn)定性好社招的工程師？2022/7/2217一、基礎知識二、課程介紹三、Linux命令及上機操作目錄2課程介紹課程名稱：芯片設計工具及應用3學分，每周三下午7-9節(jié)。課程分為三個模塊。模塊一：5次課堂教學，4次作業(yè)，1次現(xiàn)場驗收。模塊二：4次課堂教學，4次作業(yè)，1次現(xiàn)場驗收。模塊三：4次課堂教學，3次作業(yè)，1次現(xiàn)場驗收。教材：模擬集成電路與數(shù)字集成電路設計工具實用教程，韓雁

7、等編著，2017年8月出版。對應模塊一、二半導體器件TCAD設計與應用，韓雁等編著，2013年3月出版。對應模塊三課程介紹基礎知識Linux命令及上機操作19各模塊的內(nèi)容模塊一：模擬IC設計工具與應用（5+4+1）模塊二：數(shù)字IC設計工具與應用（4+4+1）模塊三：半導體工藝與器件設計工具與應用 + Matlab 系統(tǒng)仿真軟件（4+3+1）課程介紹基礎知識Linux命令及上機操作20模擬IC設計工具（5+4+1）華大九天電路仿真軟件講解（公司工程師）模擬電路仿真工具+快速仿真+數(shù)?；旌戏抡嬖O計實例-基準源、噪聲、開關電容及Monte-Carlo仿真華大九天版圖設計軟件（公司工程師）模擬IC版圖

8、繪制及驗證工具軟件講解上機實驗驗收課-隨堂驗收模擬IC設計的4次作業(yè)模塊一課程介紹基礎知識Linux命令及上機操作21模塊一 第1次課的內(nèi)容1/5：華大九天工程師講解國產(chǎn)（第一款）電路仿真軟件課程介紹基礎知識Linux命令及上機操作222/5：模擬電路仿真工具 + 快速仿真 + 數(shù)?；旌戏抡?用Spectre 做模擬電路仿真 用Ultrasim 做快速仿真 用Spectreverilog 做數(shù)?；旌戏抡嫜菔灸K一 第2次課的內(nèi)容課程介紹基礎知識Linux命令及上機操作233/5：設計實例-基準源、噪聲、 開關電容及Monte-Carlo仿真如何完成一個電壓基準源IC的電路設計集成電路噪聲分析及

9、仿真 開關電容電路理論、設計舉例及仿真驗證Monte-Carlo仿真模塊一 第3次課的內(nèi)容課程介紹基礎知識Linux命令及上機操作24模塊一 第4次課的內(nèi)容華大九天工程師講解國產(chǎn)（第一款）版圖繪制與驗證軟件課程介紹基礎知識Linux命令及上機操作255/5：模擬IC版圖繪制及驗證工具軟件應用Design Rule簡介Virtuoso軟件簡介及使用版圖設計中的相關專題DRC、LVS與后仿真介紹Calibre 使用方法模塊一 第5次課的內(nèi)容課程介紹基礎知識Linux命令及上機操作26上機實驗驗收課-隨堂驗收模擬IC設計4次作業(yè)作業(yè)1-1對一個數(shù)?；旌系腇SK電路進行數(shù)模混合仿真作業(yè)1-2仿基準電壓源的溫度系數(shù)/工藝角/電源抑制比/環(huán)路穩(wěn)定性作業(yè)1-3繪制一個電流控制振蕩器的版圖，面積服務指南linux常用命令下找到，網(wǎng)址：/ic課程PPT網(wǎng)址：/hany