集成电路课程设计指导

1、国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良1第一部分第一部分 课程设计教学的基本要求及考核办法课程设计教学的基本要求及考核办法国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良2一、课程设计的基本要求一、课程设计的基本要求 本课程设计是一门培养学生集成电路设本课程设计是一门培养学生集成电路设计能力的专业实践课程。在此实践教学过程计能力的专业实践课程。在此实践教学过程中，培养学生对先修课程尤其是集成电路设中，培养学生对先修课程尤其是集成电路设计原理课程中所学到的有关知识和技能的综计原理

2、课程中所学到的有关知识和技能的综合运用能力以及集成电路设计软件工具的使合运用能力以及集成电路设计软件工具的使用，掌握微电子技术人员所需的基本理论和用，掌握微电子技术人员所需的基本理论和技能，为进一步学习硕士有关专业课程和日技能，为进一步学习硕士有关专业课程和日后从事集成电路设计工作打下基础。后从事集成电路设计工作打下基础。国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良3一、课程设计的基本要求一、课程设计的基本要求课程的基本要求：课程的基本要求：掌握集成电路典型制造工艺流程及其所需的光刻掌握集成电路典型制造工艺流程及其所需的光刻掩膜版，以及

3、每块光刻掩膜版的作用，能够识别掩膜版，以及每块光刻掩膜版的作用，能够识别集成电路版图；集成电路版图；掌握集成电路性能与电路结构和器件尺寸之间的掌握集成电路性能与电路结构和器件尺寸之间的关系，能够正确分析和设计电路，学会电路图录关系，能够正确分析和设计电路，学会电路图录入和电路模拟软件（入和电路模拟软件（spice）的使用；）的使用；掌握集成电路性能与版图布局布线之间的关系，掌握集成电路性能与版图布局布线之间的关系，能够合理进行版图规划；能够合理进行版图规划；国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良4一、课程设计的基本要求一、课程设计

4、的基本要求课程的基本要求：课程的基本要求：掌握集成电路版图设计规则的含义以及消除或掌握集成电路版图设计规则的含义以及消除或减小寄生效应的措施，能够正确设计集成电路版减小寄生效应的措施，能够正确设计集成电路版图，学会版图录入和版图设计规则检查（图，学会版图录入和版图设计规则检查（DRC）软件的使用；软件的使用；学会电路与版图一致性检查（学会电路与版图一致性检查（LVS）、版图参）、版图参数提取（数提取（LPE）及版图后模拟软件的使用。）及版图后模拟软件的使用。国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良5二、课程设计内容及安排二、课程设计

5、内容及安排。v教师讲授课程设计的基本知识和方法；教师讲授课程设计的基本知识和方法；v根据所给集成电路版图，提取电路；根据所给集成电路版图，提取电路；v将所提电路与原版图进行将所提电路与原版图进行LVS；v分析所提电路功能；分析所提电路功能；v按新工艺的有关参数进行电路再设计并进行模拟仿真；按新工艺的有关参数进行电路再设计并进行模拟仿真；v按新工艺的设计规则进行版图再设计，并进行按新工艺的设计规则进行版图再设计，并进行DRC和和LVS；v课程设计结束时，要求学生完成各个设计环节，提供各个课程设计结束时，要求学生完成各个设计环节，提供各个设计环节的设计环节的 结果和课程设计报告。结果和课程设计报告

6、。国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良6三、课程设计考核方法及成绩评定三、课程设计考核方法及成绩评定 完成课程设计工作，并写出课程设计笔记及记录，完成课程设计工作，并写出课程设计笔记及记录，最后给出课程设计报告。考核成绩为报告占最后给出课程设计报告。考核成绩为报告占60%，平，平时工作占时工作占40%，以优、良、中、合格、不合格记。，以优、良、中、合格、不合格记。 其中设计报告部分主要考核：其中设计报告部分主要考核： 1.格式是否规范；格式是否规范； 2.字体、字号是否规范，比如同一级标题字号应字体、字号是否规范，比如同一级标题

7、字号应相同。相同。国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良7第二部分第二部分 课程设计的基本步骤及方法课程设计的基本步骤及方法国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良8 一、登录虚拟机一、登录虚拟机 账户：账户：iccad，密码：，密码：qw1234。 二、打开版图二、打开版图 1、桌面上点右键,选择New Terminal,打开窗口中进入目录kecheng,方法:cd kecheng (注意:cd后有空格）。 小提示：分别练习一下 cd . ls pwd 记住它们的作用

8、！ 提醒一下：一定注意大小写呀，在我们这里大小写是区分的。 2、在kecheng目录下键入icfb&，回车。 小提示：一定是kecheng目录下呀，有兴趣的同学可以在其它目录下键入，看看有什么不同，欢迎你探究为什么，乐于为你解答。 3、在弹出的窗口（记住，以后这个窗口就叫做icfb窗口）中点击tools，选择其下拉菜单中的library manager。参考下页。国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良9 单击左键单击下拉菜单中的library manager国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指

9、导2006年年 11月月 韩韩 良良10单击左键kecheng_lay中有你要提的版图（没有？），你要创建的电路图放在kecheng_sch中，在你画版图时，在kecheng_draw中创建cell，kecheng_lay_sav中为你保存了版图，当你不小心把版图更改了，可以将kecheng_lay_sav中相应的版图cell存到kecheng_lay进行替换。关于kecheng_sch和kecheng_draw 是如何创建的，后面有讲。国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良11单击左键记住Library是“库”，就是你的版图或者

10、电路图放在哪里了？相当于一个文件夹；Cell是“单元名称”，比如与非门最好叫nand，方向器叫inv，一目了然；View指的是layout（版图），schmeatic（电路图）还是symbol（符号）。以后会经常提到library、cell和view。国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良12找到相应的cell双击左键或单击右键后选择open国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良13这个窗口叫做LSW，记住哈。国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课

11、程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良14单击左键选择下拉菜单中newcell view键入相应的cell name后，点击“OK”p关于关于library及及cell的创建的创建国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良15 三、提取电路图三、提取电路图国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良16国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良17选择管子，键盘上按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!填写实际尺寸填写实际尺寸国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良18 四、四、LVSLayout versus Schematic 1、进入到kecheng目录下的LVS目录（方法：Termianl窗口中，在kecheng下键入cd lvs），如果没有该目录，可以自己创建，方法：在termail窗口，键入mkdir LVS。（注意中间有空格） 2、还记得做LVS需要的3个文件吗？rule文件、.cdl文件、.gds文件。.cdl文件代表了电路图信息，.gds文件代表了版图信息。我们先

13、来搞到rule文件。 techfile目录下有rule文件（lvs.rul），把它COPY到你的目录下（方法：进入techfile目录（如何进入目录？没忘吧？呵呵）cp -rf ./lvs.rul . 然后回车。注意：-rf、.前和.前都有空格。）提示：.代表上级目录，.代表当前目录。国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良19 四、四、LVSLayout versus Schematic 接下来我们搞到.cdl文件 在icfb窗口选择File下拉菜单中export中的CDL，参见下页。点击library browser，找到你的电

14、路图。 最好把netlist改称你自己的cell名加上.cdl，如x196.cdl，这样很容易知道是哪个cell的cdl，是不是？呵呵。 Run Directory中的.表示的是你开icfb的目录，你该记得，我们是在kecheng目录下开的icfb，还记得我们要做LVS的目录吗？Kecheng目录下的LVS目录，也就是*/*/kecheng/lvs/x196，所以，你要在该处填上/lvs/x196，对不对？因为那个.已经代表了kecheng。 至于前面的两个*分别代表啥，你在terminal中键入pwd看看。国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11

15、月月 韩韩 良良20点击x196.cdl./x196选择File下拉菜单中export中的CDL国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良21 四、四、LVSLayout versus Schematic 接下来我们搞到.cdl文件 导出cdl时如果出现错误，请看si.log文件。一定记住呀！怎么看？在teminal窗口，进入做LVS的目录，键入vi si.log，然后回车。国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良22 接下了我们该做什么了？对了，搞到.gds文件。 方法和

16、搞到.cdl差不多，相信聪明的你根据下页的图就能搞定。需要提示的是.gds文件是从版图导出的呀。 四、四、LVSLayout versus Schematic国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良23选择File下拉菜单中export中的stream点击点击国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良24Layout的的cell 名！名！Layout的的GDS文件名！文件名！LVS的输出文件以此为名，的输出文件以此为名，加上不同的扩展名。加上不同的扩展名。哦，还有一件事你必

17、须得做，修改lvs.rul文件。 在Terminal窗口你做LVS的目录下键入：vi lvs.rul （回车）先别急，我们先学习一下vi编辑器，因为当你键入vi lvs.rul时，你已经进入vi编辑器了。先看看下页。国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良25 Vi编辑器有3种状态，命令状态、编辑状态、底线状态。你键入vi lvs.rul （回车）后，就进入了命令状态，在该状态下你键入的很多英文字母都是某一个功能。你试一下 i（进入编辑状态，在光标前插入内容） a（进入编辑状态，在光标后插入内容） A x X dd 按Esc键可从编

18、辑状态或底线状态回到命令状态。 再练习一下： Ctrl+f Ctrl+b 在命令状态分别按h、j、k、l，看发生什么了？国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良26 你修改完或者编辑完一个文件，需要保存推出，回到命令状态（按Esc），然后键入： 你已经进入了底线状态，看看窗口的最下发出现了： 键入w是保存 键入q是退出，如果你已经更改过文件，会提示你未保存，不能推出，你应该键入wq，保存并推出。 但是，需要提出的是，相信你刚开始用vi编辑器很不习惯，很可能把文件该错了，所以，你经常需要键入q！，不保存强退。 好了，你可以回到前面去修

19、改lvs.rul文件了。呵呵。 不过关于vi编辑器这里提到的知识九牛一毛，感兴趣的同学可以查看相关书籍。 对了，你可以键入gv lvs.rul，看看会是什么样子。自己学吧。国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良27 在你做LVS的目录下键入如下内容（按前面的例子应该是在/kecheng/lvs/x196下，对吧？）注意：红色字体的：不是你键入的，窗口中会出现。后面的中文是注释。LOGLVS：cir x196.cdl ：con x196：sum 该项非必需，键入后看看窗口，你会知道有多少管子。：x 退出 四、四、LVSLayout

20、versus Schematic国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良28PDRACULA：/get lvs.rul：/ ./查看 lvs.lvs文件。你应该知道如何查看了吧？就是键入vi lvs.lvs呀。你应该能找到为什么是查看这个文件。四、四、LVSLayout versus Schematic国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良29首先创建一个cell(比如，x196)五、画版图及做五、画版图及做DRC国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路

21、课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良30单击左键选择下拉菜单中newcell view键入相应的cell name后，点击“OK”国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良31单击左键选择下拉菜单中DRC在在教教你你做做DRC国际微电子中心国际微电子中心集成电路课程设计指导集成电路课程设计指导2006年年 11月月 韩韩 良良32首先要插入电源和地的符号（vdd、gnd）还要插入直流电压源（vdc），电路总得有电源才能工作。还要插入输入信号，本课程一般插入vpulse就可以了。上述符号插入方式和MOS管基本一样。六、仿真六、仿真在电路图窗口点击左上角Tools，选择下拉菜单中Analog Environment。 以后的内容不写了