2019芯片设计工具及应用课件

芯片设计工具及应用韩雁2013年9月芯片设计工具及应用韩雁课程介绍3学分，每周二上午三节课。分3个模块。13次课堂教学，每堂布置1道作业，分3次验收：模块1：3次课堂教学，3次作业，1次现场验收。模块2：5次课堂教学，5次作业，1次现场验收。模块3:4次课堂教学，4次作业，1次现场验收。教材：《半导体器件TCAD设计与应用》，韩雁等编著，2013年3月出版。《集成电路设计CAD/EDA工具使用教程》，韩雁等编著，2010年9月出版。2023/8/6浙大微电子2/53课程介绍3学分，每周二上午三节课。分3个模块。2023/7/第一次课

课程简介及上机操作简介课程简介模块1：半导体工艺与器件设计工具（3+1）模块2：模拟IC设计工具（5+1）模块3：数字IC设计工具（4+1）上机操作Linix命令上机实验作业布置2023/8/6浙大微电子3/53第一次课

课程简介及上机操作简介课程简介2023/7/31浙模块1：

半导体工艺与器件设计工具（3+1）工艺仿真工具TSUPREM-4和

器件仿真工具MEDICI新一代工艺及器件仿真工具Sentaurus设计实例--用TCAD设计ESD防护器件实验课

随堂上机验收工艺与器件设计3次作业2023/8/6浙大微电子4/53模块1：

半导体工艺与器件设计工具（3+1）工艺仿真工具TS模块1-1/3：工艺仿真工具TSUPREM-4和器件仿真工具MEDICI

工艺仿真工具TSUPREM-4介绍模型介绍

TSUPREM-4基本命令介绍

双极晶体管结构的一维仿真示例

器件仿真工具MEDICI介绍MEDICI实例1——LDMOS器件仿真

MEDICI实例2——NPN三极管仿真2023/8/6浙大微电子5/53模块1-1/3：工艺仿真工具TSUPREM-4和器件仿真工具模块1-2/3：新一代工艺及器件仿真工具Sentaurus

工艺仿真系统SentaurusProcess器件结构编辑工具SentaurusStructureEditor器件仿真工具SentaurusDevice集成电路虚拟制造系统SentaurusWorkbench2023/8/6浙大微电子6/53模块1-2/3：新一代工艺及器件仿真工具Sentaurus

模块1-3/3：设计实例

--用TCAD设计ESD防护器件ESD及ISE-TCAD简介工艺仿真（Dios）器件仿真（DESSIS）及模型的选取热边界条件的设定ESD防护器件仿真中收敛性问题一些对关键性能有影响的关键参数二次击穿电流的仿真2023/8/6浙大微电子7/53模块1-3/3：设计实例

--用TCAD设计ESD防护器件E模块1(3+1)：实验课

随堂上机验收工艺与器件设计3次作业作业1-1用T4做出一个NMOS管，再读入到MEDICI中，进行栅特性仿真。作业1-2用Sentaurus工艺仿真软件跑出一个NMOS器件，通过修改器件参数，使得耐压提高20%。作业1-3将一个仿真不收敛的ESD防护器件，通过网格调整而变得收敛。2023/8/6浙大微电子8/53模块1(3+1)：实验课

随堂上机验收工艺与器件设计3次作业模块2：模拟IC设计工具（5+1）系统级仿真与Matlab模拟电路仿真工具+快速仿真+数模混合仿真设计实例--基准源、噪声、开关电容及Monte-Carlo仿真模拟IC版图绘制及Virtuoso工具软件版图验证与后仿真实验课

--随堂上机验收模拟IC设计5次作业2023/8/6浙大微电子9/53模块2：模拟IC设计工具（5+1）系统级仿真与Matlab2模块2-1/5：

系统级仿真与Matlab

集成电路设计的一般流程

系统级建模工具----Matlab设计实例--利用Matlab设计锁相环2023/8/6浙大微电子10/53模块2-1/5：

系统级仿真与Matlab

集成电路设计的一模块2-2/5：模拟电路仿真工具+快速仿真+数模混合仿真

Spectre模拟仿真

Ultrasim快速仿真

Spectreverilog数模混合仿真演示2023/8/6浙大微电子11/53模块2-2/5：模拟电路仿真工具+快速仿真+数模块2-3/5：设计实例--基准源、噪声、开关电容及Monte-Carlo仿真

电压基准源设计集成电路噪声分析及仿真开关电容电路理论、设计举例及仿真Monte-Carlo仿真2023/8/6浙大微电子12/53模块2-3/5：设计实例--基准源、噪声、开关电容及Mont模块2-4/5：模拟IC版图绘制及Virtuoso工具软件

典型深亚微米工艺流程DesignRule的简介Virtuoso软件的简介及使用PDK简介版图设计中的相关专题2023/8/6浙大微电子13/53模块2-4/5：模拟IC版图绘制及Virtuoso工具软件

模块2-5/5：版图验证与后仿真

概述

DRC、LVS与后仿真介绍

验证工具介绍

Calibre使用方法Diva规则文件简介实例分析2023/8/6浙大微电子14/53模块2-5/5：版图验证与后仿真

概述2023/7/31浙模块2(5+1)：实验课

--随堂上机验收模拟IC设计5次作业作业2-1利用Simulink搭建一个4－16线译码器的仿真模型作业2-2对一个数模混合的FSK电路进行数模混合仿真作业2-3仿基准电压源的温度系数/工艺角/环路稳定性/电源抑制比作业2-4绘制一个电流控制振荡器，版图面积<0.05mm^2作业2-5通过DRC以及LVS,获得前仿、后仿结果2023/8/6浙大微电子15/53模块2(5+1)：实验课

--随堂上机验收模拟IC设计5次作模块3：数字IC设计工具（4+1）可综合Verilog语言及FPGA验证逻辑综合与可测性设计数字IC自动布局布线数字集成电路验证方法学实验课

--随堂上机验收数字IC设计4次作业2023/8/6浙大微电子16/53模块3：数字IC设计工具（4+1）可综合Verilog语言及模块3-1/4：

可综合Verilog语言及FPGA验证

可综合VerilogTestbench编写HDL的软件仿真FPGA简介及验证流程FPGA设计中的基本问题2023/8/6浙大微电子17/53模块3-1/4：

可综合Verilog语言及FPGA验证

可模块3-2/4：

逻辑综合与可测性设计

逻辑综合基本概念逻辑综合工具--DesignCompiler可测性基础

可测性设计工具测试矢量生成软件TetraMAX2023/8/6浙大微电子18/53模块3-2/4：

逻辑综合与可测性设计

逻辑综合基本概念20模块3-3/4：

数字IC自动布局布线

数字IC设计典型流程自动布局布线基本概念自动布局布线工具Astro介绍2023/8/6浙大微电子19/53模块3-3/4：

数字IC自动布局布线

数字IC设计典型流程模块3-4/4:

数字集成电路验证方法学

验证的必要性验证方法学介绍验证工具介绍演示2023/8/6浙大微电子20/53模块3-4/4:

数字集成电路验证方法学

验证的必要性202模块3(4+1)：实验课

--随堂上机验收数字IC设计4次作业作业3-1制作流水灯，完成前仿及FPGA布局布线后后仿作业3-2完成流水灯控制电路的逻辑综合及可测性设计作业3-3在SMIC40nm工艺下，完成流水灯电路的版图作业3-4完成流水灯控制电路的验证平台,得出代码覆盖率2023/8/6浙大微电子21/53模块3(4+1)：实验课

--随堂上机验收数字IC设计4次作LINUX系统常用命令

LINUX系统常用命令

内容1、基本操作与基本命令2、压缩与解压缩命令用法3、ftp软件用法4、vi编辑器5、启动cadence、sentaurus等应用软件6、常遇到的问题及解决办法2023/8/6浙大微电子23/53内容1、基本操作与基本命令2023/7/31浙大微电子23/1、基本操作步骤一下载安装putty软件（/ic/datas/news/0308/new_120213/putty-0.60-installer.exe），在Hostname处填工作站地址，端口默认，协议（protocol）选SSH，如图所示，在putty进行设置；然后登录工作站。2023/8/6浙大微电子24/531、基本操作步骤一2023/7/31浙大微电子24/53Putty软件界面用户名输入密码（默认密码eda@zueda）VNC端口申请VNC密码设置端口号putty密码修改2023/8/6浙大微电子25/53Putty软件界面用户名输入密码（默认VNC端口申请VNC步骤二下载winvnc软件/ic/datas/news/0308/new_120213/vncviewer.exe运行winvnc，填入主机名称：端口号码38:238:2端口号注意！此处的:号要切换到英文输入法下输入，中文输入法下输入的：号无效2023/8/6浙大微电子26/53步骤二38:2192.168.83.此处填入vnc密码，只能用英文输入法输入在xterm窗口中，用命令行处理数据或启动软件2023/8/6浙大微电子27/53此处填入vnc密码，只在xterm窗口中，用命令2023/7

基本操作命令

LINUX文件名称

LINUX文件命名规则：大小写敏感（file1和File1表示两个不同的文件）；

无专用扩展名(LINUX文件名可出现多个小数点，并无特殊含义)。2023/8/6浙大微电子28/53

基本操作命令

LINUX文件名称

LINUX文件命名规则LINUX文件名称LINUX特殊字符/表示根目录.表示当前目录..表示当前目录的父目录.字符串

表示隐藏文件，如".profile"文件*任何字符，如"ab*10"表示以ab开头和以10结尾的名字2023/8/6浙大微电子29/53LINUX文件名称LINUX特殊字符2023/7/31浙大微LINUX文件系统常用命令

LINUX命令LINUX命令举例显示当前目录pwdpwd改变目录cdcd/usr创建目录mkdirmkdirabc删除空目录rmdirrmdirabc删除目录及其内容rm-rrm-rabc显示目录内容lslsabcls-aabc(所有类型文件)拷贝文件cpcpfile1file2移动(重命名)文件mvmvcall.testcall.list删除文件rmrmcall.list2023/8/6浙大微电子30/53LINUX文件系统常用命令

LINUX命令LINUX命令举例cp命令

该命令的功能是将给出的文件或目录拷贝到另一文件或目录中.语法：

cp[选项]

源文件或目录

目标文件或目录cp–i/home/lx/test.tar./例如这个命令意思为把/home/lx目录下的test.tar文件拷贝到当前目录下。-f

删除已经存在的目标文件而不提示。-i

和f选项相反，在覆盖目标文件之前将给出提示要求用户确认。

回答y时目标文件将被覆盖-r

若给出的源文件是一目录文件，此时cp将递归复制该目录下所

有的子目录和文件。此时目标文件必须为一个目录名。常用选项：2023/8/6浙大微电子31/53cp命令该命令的功能是将给出的文件或目录拷贝到mv命令

用户可以使用mv命令来为文件或目录改名或将文件由一个目录移入另一个目录中语法：mv[选项]

源文件或目录

目标文件或目录例如：mvtest1test2把当前目录下的test1文件重命名为test2mv/home/lx/test.tar../把/home/lx目录下的test.tar文

件移动到上级目录下。常用选项：i

交互方式操作。如果mv操作将导致对已存在的目标文件的覆盖，

此时系统询问是否重写，要求用户回答y或n，这样可以避免误覆盖文件。f

禁止交互操作。在mv操作要覆盖某已有的目标文件时不给任何指示，指

定此选项后，i选项将不再起作用。2023/8/6浙大微电子32/53mv命令

用户可以使用mv命令来为文件或目录改名或将文rm命令

该命令的功能为删除一个目录中的一个或多个文件或目录语法：rm[选项]

文件例如：rm–r/home/lx/test删除/home/lx目录下的test文件夹以及文件夹中的内容常用选项：-r

指示rm将参数中列出的全部目录和子目录均全部删除。-i

进行交互式删除。

使用rm命令要小心。因为一旦文件被删除，它是不能被恢复的。为了防止这种情况的发生，可以使用i选项来逐个确认要删除的文件。如果用户输入y，文件将被删除。如果输入任何其他东西，文件则不会删除。2023/8/6浙大微电子33/53rm命令

该命令的功能为删除一个目录中的一个或多个文mkdir和rmdir命令

mkdir功能：创建一个目录语法：mkdir文件名rmdir文件名例如：mkdirtest这是在当前目录下创建一个test目录rmdirtest这是删除当前目录下的test空目录rmdir功能：删除一个空目录2023/8/6浙大微电子34/53mkdir和rmdir命令

mkdir功能：创建一个目录语法cd命令和pwd命令cd

命令（changedirectory）功能：改变工作目录。例：cd..进入当前目录的上一层目录cd~进入用户的home目录，同cdcd/usr/bin跳到/usr/bin目录pwd

命令

（printingworkingdirectory）说明：此命令显示出当前工作目录的绝对路径。2023/8/6浙大微电子35/53cd命令和pwd命令cd

命令（changedirectols命令其功能为列出目录的内容语法：ls[选项][目录]常用选项：-a

显示指定目录下所有子目录与文件，包括隐藏文件。例如：ls列出当前目录下的文件，不包括隐藏文件ls–a列出当前目录下的文件，不包括隐藏文件2023/8/6浙大微电子36/53ls命令其功能为列出目录的内容语法：ls[选项][目录2、压缩与解压缩命令1、压缩命令包括tar命令和gzip命令2、解压缩命令包括tar命令、gzip命令

和unzip命令常见的压缩后缀有：.tar.tar.gz.gz.zip这四种格式都可以用以上所讲的命令压缩和解压缩2023/8/6浙大微电子37/532、压缩与解压缩命令1、压缩命令包括tar命令和gzip命令tar命令其功能为压缩和解压缩文件语法：tar[主选项+辅选项]

文件或者目录常用主选项：-c

压缩文件-x

解压缩文件。2023/8/6浙大微电子38/53tar命令其功能为压缩和解压缩文件语法：tar[主选项+tar命令常用辅助选项：-f

使用档案文件或设备，这个选项通常是必选的。-v

详细报告tar处理的文件信息。如无此选项，tar不

报告文件信息。例如：

tar–cvfbak.tarbackup备份backup目录下的所有

文件和目录tar–xvfbackup.tar将备份backup.tar文件还原2023/8/6浙大微电子39/53tar命令常用辅助选项：-f

使用档案文件或设备，这个选项gzip命令其功能为压缩与解压缩文件语法：gzip[选项]

文件名常用选项：-v

压缩文件-d

将压缩文件解压。例如：

gzip–vfile将file文件压缩成file.gz文件gzip–dfile.gz将file.gz还原成file文件2023/8/6浙大微电子40/53gzip命令其功能为压缩与解压缩文件语法：gzip[选项]unzip命令其功能为解压缩文件语法：unzip[选项]

压缩文件名.zip常用选项：-n

不覆盖已经存在的文件。-o

覆盖已存在的文件且不要求用户确认。2023/8/6浙大微电子41/53unzip命令其功能为解压缩文件语法：unzip[选项]

3、ftp软件用法1、自己的PC机连接服务器服务器地址端口用户名密码例如使用flashFXP软件服务器地址：36端口：21用户名：登录putty时用的帐号密码：登录putty时用的密码2023/8/6浙大微电子42/533、ftp软件用法1、自己的PC机连接服务器服务器地址端口用ftp软件用法2、服务器连服务器例如：从138服务器连接136服务器，拷贝资料首先，在Xterm窗口中输入gftp命令打开gftp窗口gftp2023/8/6浙大微电子43/53ftp软件用法2、服务器连服务器例如：从138服务器连接13服务器名：36登录putty时用的密码登录putty时用的帐号端口号：不填2023/8/6浙大微电子44/53服务器名：36登录putty时用的密4、vi编辑器vi是所有LINUX系统都会提供的文本编辑器，它提供了一个视窗，通过它可以编辑文件。当然，对LINUX系统略有所知的人，或多或少都觉得vi超级难用，但vi是最基本的编辑器。直接在Xterm窗口中输入vi，便可以打开vi编辑器窗口2023/8/6浙大微电子45/534、vi编辑器vi是所有LINUX系统都会提供的文本编辑器，vi编辑器vi的基本概念基本上vi可分为三种操作状态，分别是命令模式（Commandmode）；插入模式（Insertmode）；底线命令模式（Lastlinemode）。1．

Comandmode：控制屏幕光标的移动；2．

Insertmode：唯有在Insertmode下，才可做

文字数据输入，按Esc等可回到Comandmode。3．

Lastlinemode：储存文件或离开编辑器。2023/8/6浙大微电子46/53vi编辑器vi的基本概念1．Comandmode：控制屏vi的基本操作•进入vi在系统提示符号输入vi及文件名称后，即可进入vi全屏幕编辑画面。有一点要特别注意，就是您进入vi之后是处于“Commandmode”下，您要切换到Insertmode才能输入文字。•切换至Insertmode编辑文件在Commandmode下按‘i’键就可进入Insertmode。这时候您就可以开始输入文字了。•Insert的切换

切换到Commandmode模式，按Esc键•离开vi及存文件在Commandmode下，可按冒号“：”进入Lastlinemode，例如：:wfilename(输入“wfilename”，将文章存入指定的文件名filename):wq(输入“wq”，因为进入之时已经指定文件名testfile，所以会写入testfile并离开vi):q!(输入“q!”，强制离开并放弃编辑的文件)2023/8/6浙大微电子47/53vi的基本操作•进入vi2023/7/31浙大微电子47/55、启动软件1、新建一个Xterm窗口；2、source环境变量；3、输入启动命令例如：启动cadence1、新建一个Xterm窗口；2、输入source/opt/demo/cdsmmsim7_cal11.env3、输入icfb&；后面加一个&的意思是，在输入这一个语句之后，这个在软件关掉之前窗口还可以继续输入其他语句，否则不能再继续输入其他命令2023/8/6浙大微电子48/535、启动软件1、新建一个Xterm窗口；例如：启动caden6、常遇到的问题及解决办法

1、文档中许多文件后缀名如.lib、.cdslib、.scs等没见过，

怎么打开这类文件？

答：linux是文档处理系统，不同于windows。大部分的文件

可以用vi编辑器打开。或者用windows的写字板打开。2、用putty申请的端