《集成电路版图设计（活页式）》课件全套 杨莉 1、Linux系统教学课件 -19、Layout XL进阶讲解及实操、图层自定义实操

什么是Linux终端？01如何打开Linux终端？02命令格式03Linux文件系统04目录成都职业技术学院成都职业技术学院PARTONE什么是Linux终端？

成都职业技术学院1什么是Linux终端？

Linux终端是Linux操作系统中的一种命令行界面，也被称为shell。通过终端，用户可以使用命令行界面与Linux操作系统进行交互，完成各种系统管理、文件操作、软件安装等任务。成都职业技术学院PARTTWO如何打开Linux终端？

成都职业技术学院2如何打开Linux终端？大多数Linux发行版都内置了终端应用程序。在本次教学版本中，可以在桌面空白处右键唤出菜单来打开Linux终端（OpenTerminal）。或者在系统菜单栏（左上角的Applications——Systemtools——Terminal），对于其他发行版本，请查阅相关文档。成都职业技术学院如何打开Linux终端？方法一，桌面右键唤出菜单栏方法二，通过Applications打开成都职业技术学院PARTTHREE命令格式

成都职业技术学院3命令格式那么什么是命令？命令就是你告诉电脑希望它做什么的那句话。若我现在希望告诉电脑说hi，这句话的命令就是sayhi，就这么简单。命令由三个部分组成，第一个部分是命令对象，在sayhi这个命令中，「say」是我们的命令对象，我们希望电脑说话；第二个部分是修饰命令对象的关键词，可有可无，第三部分是命令内容，这里填写希望电脑说的内容是「hi」这句话成都职业技术学院常用命令cdlsmvpwdcprm命令格式mkdir终端启动后，就会进入一个问你要指令的状态，你只需要将指令输入在光标后，按下键盘回车，指令就会被执行。成都职业技术学院命令格式ls:列出当前目录下的文件和子目录。成都职业技术学院命令格式cd:切换目录，可以使用绝对路径或相对路径。前往Desktop文件夹。成都职业技术学院命令格式pwd:显示当前所在目录的路径。成都职业技术学院命令格式mkdir:创建一个新的目录。在当前路径下创建一个名为A的文件夹。成都职业技术学院命令格式rm:删除文件或目录。删除当前路径下名为A的文件夹。成都职业技术学院命令格式cp:复制文件或目录，将同路径下的文件夹B复制到文件夹D中。成都职业技术学院命令格式mv:移动文件或目录。将同路径下的文件夹D移动到文件夹E中。成都职业技术学院命令格式如果需要了解某个命令的使用方法，可以使用以下命令来获取帮助信息：command--help成都职业技术学院PARTFOURLinux文件系统

成都职业技术学院4Linux文件系统Linux文件系统采用树状结构，顶层目录为`/`。在Linux终端中，可以使用绝对路径或相对路径来指定文件路径。成都职业技术学院Linux文件系统Linux文件系统中，每个文件或目录都有一组权限，包括读、写和执行权限，分别表示不同的操作权限。可以使用以下命令来查看和修改文件权限。成都职业技术学院THANKS

FOR

YOUR

WATCHING成都职业技术学院IC人才培养|产教融合服务|产业设计服务成都职业技术学院集成电路及其发展学习目标了解1、集成电路的基本概念；2、摩尔定律；3、从版图、芯片、

圆片到电路的各种形态。掌握1、表征集成电路发展水平的特征线宽和电路规模的概念。集成电路及其发展集成电路及其发展什么是集成电路？IC(integratedcircuit):(相对分立器件组成的电路而言)把组成电路的元件、器件以及相互间的连线放在单个芯片上，整个电路就在这个芯片上，把这个芯片放到管壳中进行封装，电

路不外部的连接靠引脚完成。

1950年，肖克莱发明了结型晶体管;

1958年，以基尔比为首的美国德州公司研究小组制造出了世界上第一块集成电路。

1947年12月美国贝尔实验室的巴丁和布拉顿发明了点接触型

晶体管；集成电路及其发展发明：集成电路及其发展发展趋势：1、丌断缩小特征尺寸——

14nm；2、单片系统集成芯片SOC（SystemOnChip）。摩尔定律

：摩尔定律：

每一代（3年）硅芯片上的

集成密度翻两番；

加工工艺的特征线宽每代以集成度及摩尔定律：集成度:单个芯片上集成的器件数。提高集成电路的途徂：1、晶体管尺寸的缩小；加快电路速度；提高晶体管密度。2、增大芯片的面积；30%的速度缩小。集成电路及其发展3、加大晶囿的直徂。表征集成电路发展水平指标一——

特征线宽：>微米

Micrometer:

>1.0um(1.0um

1.2um

1.5um2um

3um4um

5um…)>亚微米(SM--Sub-Micrometer):0.8um0.6um>深亚微米(DSM--

DeepSub-Micrometer):0.5/0.35/0.25um>超深亚微(VDSM--VeryDeepSub-Micrometer):0.25um0.18um0.13um>纳米：

0.09um

(90nm)0.07um

(70nm)集成电路及其发展集成电路及其发展表征集成电路发展水平

指标二——

集成电路规模

SSI

(SmallScaleIntegration)

<102

MSI(Middle

Scale

~)

LSI

(LargeScale

~)

VLSI

(Very

LargeScale

~)

ULSI

(Ultra

LargeScale

~)

>108

105-107103-104102-103封装好的集成电路（Circuit）

一般在一块印刷电路板PCB（PrintCircuit

Board）会包含一个或多个集成电路

这些集成电路和其它分立元器件在一块印刷电路

板上一起工作，共同完成整体的电路功能；

这些集成电路块往往是在整个电路中起到最主要

、最关键作用集成电路及其发展块

；集成电路制造工艺做出的产品称为圆片;目前.集成电路制造工艺做出的产品称为囿片；.

目前囿片的直徂大小通常有5英寸（125mm)

、

6

英寸（150mm)、

8英寸（200mm)和12英寸

(

300mm)丌等；.每一片囿片上经过光刻、氧化、扩散、刻蚀、薄膜

淀积等诸多制造工序，最终在硅单晶囿片上做出各

类电子器件以及互连线，完成一定的电路功能。集成电路圆

片（Wafer）集成电路及其发展这些单元最终被分别切开幵封装在陶瓷或者塑料材料的封装外壳中，

从而形成前页所示的产品；每一片囿片最终可以生产出很多功

能相同的集成电路块。>

一片囿片上通常包含了结构和功能

的相同的数百甚至数千个面积丌大的重复单元;集成电路芯片（Chip）（Die）集成电路及其发展>>集成电路及其发展显微镜下的集成电路芯片.在囿片上的每一个单元中都包含了许多电阻、电容、二极管、三极管、场效应管等基本电路元件;.这些元器件由于尺寸非常小，通常都在微米甚至纳米级

别之间，所以光凭肉眼是无法看清的，只有在高倍率显

微镜下才能够看到这些电子元器件的庐山真面目;.图中是在显微镜下看到的一块单元芯片的图形集成电路及其发展集成电路封装小结摩尔定律从版图、芯片、

囿片到电路的各种形态表征集成电路发展水平的特征线宽和电路规模的概念。O(∩_

∩)O谢谢集成电路制造流程学习目标了解1、集成电路制造的基本流程及每一步的大致内容学握1、电路、版图和工艺纵向剖面结构之间的对应关系集成电路

制造流程集成电路制造流程←掩膜板制备↵集成电路

制造流程集

成

电

路

芯

片

制

造集成电路设计(电路设计和

版

图

设

计

)集成电路芯片

封装与测试用

户

使

用

反

馈集成电路设计集成电路设计是按照客户要求设计出相应的电路，

使电路具有客户要求的功能，并根据电路设计出版

图，所以集成电路设计一般包括两部分----电路设计和版图设计。其中版图设计也是集成电路设计与普通电子线路设

计的最大不同之处，是它的特点。结果：版图数据，格式GDSⅡ制造流程集成电路CMOS

电路、版圈和工艺关系集成电路

制造流程Passivation

Layer掩膜版制作掩膜版制作是根据设计好的版图数据，将这些版图制成每部

光刻所需要用到的光刻掩膜板

提供给芯片制造使用。结果：掩膜版Lightsource光源Mask掩膜Lens

to

reduce

image缩图透镜Die

beingexposedonwafer即将曝光的晶圆集成电路制造流程芯片制造是将硅圆片按照设计好的掩膜板图形通过氧化、

腐蚀、光刻等工序加工成具

有电路功能的实物芯片的过

程。结果：圆片芯片制造(双极工艺、

CMOS

工

艺

)集成电路制造流程SiQP-Si(b)P-Si(e)P-SiP-SP-Si↓(au↓

↓P-Si(d)

多晶硅P-Si(g)M

n集成电路

制造流程C

M

O

S

工

艺

流

程

])P-SiN+N+N+(i)P+N阱

→

有源区

→

多晶

→

P

plus

→

m→

引线孔

→

金属1

→

通孔

→

金属2

→

钝化C

M

O

S

工

艺

掩

膜

版集成电路

制造流程封装与测试封装与测试是将晶圆厂加工好的芯片经过划片切割(结果：芯片

或管芯)、粘贴互联以及塑料封

装等工序把芯片保护包装好并通

过功能测试(结果：电路),以

供组装成完整的电路或系统使用。集成电路制造流程小节集成电路制造的基本流程及每一步的大致内容电路、版图和工艺纵向剖面结构之间的对应关系O(∩_∩)O

谢谢集成电路设计要求学习目标了解1、集成电路设计的要求和挑战掌握1、集成电路设计需要掌握的知识集成电路设计要求集成电路设计要求1、功能正确，第一次投片后就能达到设计要求；2、电学性能经过优化，各项参数达到预定要求；3、芯片的面积尽可能小

，以降低制造成本；4、设计具有较高可靠性

，在工艺制造允许的容差范围内仍能

正常工作；5、在制造过程中和完成后，能全面和快速地进行测试。集成电路设计要求集成电路设计要求集成电路设计挑战1、设计的准确性；2、设计的时效性；3、设计的可测试性；4、与制造商之间的良好接口。集成电路设计要求集成电路设计挑战行为设计电路设计系统设计功能设计版图设计集成电路设计要求集成

电路

的层设计次化重中之重：

工艺和器件课程知识1.电路原理及分析2.半导体制造工艺

3.半导体器件原理4.相关设计仿真软件集成电路设计要求版图设计岗位描述集成电路设计要求小节集成电路设计的要求和挑战集成电路设计需要掌握的知识O(∩_

∩)O谢谢集成电路设计流程学习目标了解1、集成电路设计的大致流程。掌握1、集成电路设计的两个阶段。集成电路

设计流程集成电路集成电路设计的一般流程

设计流程功能要求

版图设计电路设计

版图仿真电路仿真

后仿及优设

计

前

端设

计

后

端集成电路设计流程电路设计10110

数字仿真：

时序、状态集成电路

设计流程k|8+tck1kB模拟仿真：瞬态、直流、交流等集成电路设计流程集成电路版

图设计将电路“翻译”

成可制造的图形集成电路设计流程集成电路版

图验证目的：验证版图是否正确检查是否满足工艺要求

检查是否正确反映所设计电路设计规则验证

(DRC)

电路版图对比验证

(LVS)集成电路设计流程小

结集成电路设计的大致流程集成电路设计的两个阶段O(∩_∩)O

谢谢集成电路设计分类集成电路设计分类学习目标了解1、集成电路的各种类别。掌握1、几种集成电路设计的方法集成电路的分类（一）按主要工艺器件分

双极型集成电路器件为BJT

，速度高、驱动能力强，但功耗大、集成度相对较低

MOS集成电路器件为MOSFET

，包括PMOS集成电路、

NMOS集成电路和CMOS集成电路

BiMOS集成电路兼有两者优点，但制造工艺复杂，成

本较高

集成电路设计分类（二）

按电路类型分

数字集成电路（

Digital)，又称逡辑电路（

Logical）产品以CMOS型为主，尤其是规模大的电路

模拟集成电路（Analog）原称线性电路（

Linear）产品以双极为主，

CMOS是目前研究方向

数模混合电路（

Mixed）

产品以Bi-MOS居多，CMOS是目前研究方向

集成电路设计分类数字集成电路设计集成电路设计分类模拟集成电路设计集成电路设计分类集成电路设计的分类（三）按设计方法分.

正向设计（Top-Down）：正向设计一般先根据客户的要求由设计者设计出电路并通过集成电路实现，再由实物结果测试反馈给设计者进行优化。.

反向设计（

Bottom-Up)：先对实物芯片进行解剖，提取出相应的版图，在通过软件来验证实现提取的版图，从而

做出相应的优化和改善。

集成电路设计分类集成电路设计分类集成电路设计的分类正向设计集成电路设计分类反向设计集成电路设计分类反向设计

全定制设计

半定制设计（四）按设计自动化程度分集成电路设计分类小结集成电路的各种类别几种集成电路设计的方法O(∩_

∩)O谢谢版图设计概念学习目标了解1、版图和版图设计的概念、版图设计的要求。掌握1、主要的版图设计流程概念。版图设计概念版图设计概念版图与版图设计

版图:就是一组相互套合的图形，各层版图相应于不同的工艺步骤，每一层版图用不同的图案来表示。版图与所采用的制备工艺紧密相关。

版图设计:就是按照线路的要求和一定的工艺参数，设计出元件的图形并进行排列互连，以设计出一套供IC制造工艺中使用的光刻掩膜版的图形，称为版图或工

艺复合图。

版图设计概念

把线路图（SCHEMATIC）或网表（VER

ILOG、NETLIST）转化为版图的过程；

原则：满足工艺设计规则前提下，考虑某些电路性能方

面的要求，以最小的芯片面

积来设计数字版图模拟版图版图设计的重要性>

版图设计是制造IC的基本条件，版图设计是否合理对成品率、电路性能、可靠性影响很大，版图设计错了，就一个电路也做不出来。若设计不合理，则电路性能和成品率将受到很大影响；>版图设计必须与线路设计、工艺设计、工艺水平适应。版图设计者必须熟悉工艺条件、器件物理、电路原理以及测试方法。版图设计概念版图设计概念对版图设计者的要求作为一位版图设计者的要求：

首先要熟悉工艺条件和器件物理，才能确定晶体管的具体尺寸。铝连线的宽度、间距、各次掩膜套刻精度等；

其次要对电路的工作原理有一定的了解，这样才能在版图设计中注意避免某些分布参量和寄生效应对电路产生的影响。版图设计概念

值得一提的是在半导体工艺中可能考虑得更多的是元器件的剖

面结构，也就是纵向结构。

可在版图设计中更多需要考虑的是平面结构，这一点贯穿整个设计过程的始终；

版图设计一定需要同时理解纵向结构和平面结构，以及两者之间的关联。小结版图和版图设计的概念、版图设计的要求主要的版图设计流程概念O(∩_

∩)O谢谢版图设计方法学习月标了解1、版图和版图设计的概念、版图设计的要求。学握1、两种主要的版图设计方法。版图设计方法版图设计版图仿真后仿及优功能要求电路设计电路仿真版图设计方法本节关注点专用集成电路设计流程反向流程变化点正

向

流

程集成电路设计是将具有一定功能和性能的

产品转化成特定半导体

元器件的组合，并最终

在硅片上实现的过程，

设计过程要采用一种基

于电子设计自动化(EDA)

的独特的设计流

程

。集成电路设计版图设计方法设计场景版图设计方法>

全定制版图设计IC按规定的功能、性能要

求，对电路中器件、结构

布局、布线均进行专门的

最优化设计，以达到芯片

的最佳利用。电阻单管版图设计方法电容全我描文刻龙文

神

②

入

①

@)思，星个解基5N>

全定制版图设计方法的特点·人工完成版图布局布线·针对电路参数和寄生参数优化·版图布局结构紧凑，芯片面积小·对设计人员要求较高·常用于模拟单元版图版图设计方法版图设计方法>

半定制IC由厂家提供一定规格的功能块，如门阵列、标准单元、可编程逻辑器件(ProgrammableGateArray)

等，按用户要求利用专门设计的软件进行必要的连接。版图设计方法·部分或全部由计算机辅助完成版图布局布线·版图布局结构相对疏松，芯片占用面积大·对设计人员有一定的逻辑编程能力要求·常用于大规模数字版图·单元设计标准化>

半定制版图设计方法的特点版图设计方法第一层铝第二层铝小

结版图和版图设计的概念、版图设计的要求两种主要的版图设计方法O(∩_∩)O

谢谢目的01为什么要建立个人工作环境02建立个人工作环境的步骤03目录成都职业技术学院PARTONE目的

成都职业技术学院1目的在版图工作中，建立个人的工作环境非常重要，可以提高工作效率、保证工作质量、方便团队协作，同时也有利于个人技能的提升和发展。成都职业技术学院PARTTWO为什么要建立个人的工作环境2

成都职业技术学院为什么要建立个人工作环境①、提高工作效率：建立个人的工作环境可以提高工作效率，因为每个人都可以根据自己的工作习惯和需求来配置环境，使得工作更加顺畅；②、保证工作质量：个人工作环境可以为每个工程建立一个独立的工作空间，避免不同工程之间的相互干扰，避免各种失误造成的数据错误并通过严谨的规范流程来提高工作效率，从而保证工作质量；③、方便团队协作：建立个人的工作环境可以方便工程师之间的共享和协作，因为每个人的工作环境都是独立的，不会相互影响；④、提高个人技能：通过建立个人工作环境，可以更深入地了解和学习各种工具和技术，提高个人技能和竞争力。成都职业技术学院PARTTHREE建立个人工作环境的步骤3

成都职业技术学院建立个人工作环境的步骤①、确定需要的工具和软件：首先需要确定自己需要使用的工具和软件，例如版图编辑软件、仿真工具等等；②、配置环境：根据需要使用的工具和软件，配置相应的环境，例如设置环境变量、安装必要的库文件等等；③、设定规则和标准：在自己的工作环境中，可以设定一些规则和标准，例如命名规则、路径规则等等，以便于控制版图质量；④、保存和备份环境：建立个人的工作环境后，需要及时保存和备份，以防止环境意外丢失或损坏；⑤、持续维护和更新：个人的工作环境需要持续维护和更新，例如更新软件版本、清理不必要的文件等等，以保证环境的稳定性和可靠性。成都职业技术学院规范项目在Layout设计流程和tapeout流程中目录结构，指导项目layout人员在过程中使用风格统一的目录结构和操作流程。避免各种失误造成的数据错误并通过严谨的规范流程来提高工作效率。建立个人工作环境的步骤成都职业技术学院THANKS

FOR

YOUR

WATCHING成都职业技术学院IC人才培养|产教融合服务|产业设计服务成都职业技术学院什么是Library01VLM的主要功能02Library的管理03目录成都职业技术学院PARTONE什么是Library1

成都职业技术学院什么是LibraryLibrary是指一个或多个IP的集合，可以是单个IP，也可以是多个芯片的组合。在版图设计中，我们通常使用Library来表示设计的IP库。在Virtuoso中，我们可以使用VirtuosoLibraryManager（简称VLM）来管理和加载Library。成都职业技术学院PARTTWOVLM的主要功能2

成都职业技术学院为什么要建立个人工作环境

①、Library的加载：将Library加载到Virtuoso的工作空间中；

②、Library的分类：将Library按照功能、版本等进行分类；

③、Library的搜索：可以搜索已加载的Library，并在搜索结果中选择需要的Library；④、Library的创建：可以在VLM中创建独属于自己的Library来进行设计工作；

⑤、Library的卸载：可以将已加载的Library卸载出工作空间。成都职业技术学院PARTTHREELibrary的管理3

成都职业技术学院Library的管理

加载Library的方法：①、打开VLM；②、点击“Edit”菜单中的“LibraryPath”选项；；③、在弹出的“LibraryPathEditor”窗口中，点击“Edit”菜单中的“AddLibrary”选项或者在右键空白区域在弹出的菜单中点击“AddLibrary”选项；④、在弹出的“AddLibrary”窗口中，选择要加载的Library，并点击“OK”；⑤、在对Library进行首次加载后需点击“File”菜单中的“SaveAs”选项，保存个人配置环境文件到相应的启动目录，使VLM在每次启动后都能加载相应的配置。成都职业技术学院Library的管理①②③④⑤⑥⑦成都职业技术学院Library的管理卸载已加载的Library：

①、打开VLM；②、选择要卸载的Library；③、右键该Library，点击菜单中“Delete”选项；④、在弹出的提示框中，选择“OK”即可将Library卸载出工作空间。成都职业技术学院Library的管理①②③④成都职业技术学院Library的管理创建新的Library：

①、打开VLM；②、选择“File”菜单，然后选择“New”选项再选择“Library”选项；③、在弹出的“NewLibrary”窗口中，输入新库的名称和路径。确保选择的路径存在，并且有访问权限；④、点击“OK”后，在“TechnologyFileforNewLibrary”窗口中点击第三项“Attachtoanexistingtechnologylibrary”选项，挂靠对应的工艺库。成都职业技术学院Library的管理①②③④⑤⑥⑦成都职业技术学院THANKS

FOR

YOUR

WATCHING成都职业技术学院IC人才培养|产教融合服务|产业设计服务成都职业技术学院反相器电路绘制01反相器版图设计02反相器版图设计进阶03目录成都职业技术学院PARTONE反相器电路绘制1

成都职业技术学院反相器电路绘制

在LibraryManager中点击File—New—CellView

依次选择对应的Library、Cell、Type等信息。成都职业技术学院反相器电路绘制

通过快捷键i添加电路元器件

将smic18bcdepi工艺库中的p18与n18电路元器件添加到电路中，设置Length为1u，Width为3u。成都职业技术学院反相器电路绘制

通过快捷键p添加电路端口

将输入输出端口添加至电路中，IN端口为input，OUT端口为output，VDD与GND端口为inputoutput。成都职业技术学院反相器电路绘制

通过快捷键w对元器件及端口进行连线

依次MOS器件的源、漏、栅、衬底端口与输入输出端口进行接线。成都职业技术学院反相器电路绘制线路绘制完毕之后，点击检查与保存查看器件与端口是否有悬空，排除因器件与端口悬空而造成的闪烁报错。成都职业技术学院PARTTWO反相器版图设计2

成都职业技术学院反相器版图设计在LibraryManager中点击File—New—CellView创建一个与电路图名称一样的版图单元，

依次选择对应的Library、Cell、Type等信息。或在电路图中使用LayoutXL工具新建Cell。成都职业技术学院反相器版图设计绘制之前，通过快捷e，修改版图格点在工艺规则文档中，要求Layout设计师必须将格点设置为0.001um。如果未按照要求进行设置，首先无法精准调整layer的距离与大小，其次DRC也无法通过。成都职业技术学院反相器版图设计①②③步骤①：设置X、Y数值为0.001；步骤②：点击Library选项并保存；步骤③：点击Apply选项后点击OK。成都职业技术学院反相器版图设计在每个Fab厂之间，Layername都或多或少会不一样。有源区：ActiveArea（AA）；N阱：N-Well（NW）；多晶硅：PolyGate（GT）;N型注入：N+Implant（SN）;P型注入：P+Implant（SP）；通孔：Contact（CT）；第一层金属：metal1（M1）。成都职业技术学院反相器版图设计使用R、S、K等快捷键进行版图绘制快捷键R：绘画矩形；快捷键S：拉伸；快捷键K：标尺；快捷键C：复制；快捷键M：移动；快捷键F：居中；快捷键ESC：取消指令；………………成都职业技术学院PARTTHREE反相器版图设计进阶3

成都职业技术学院反相器版图设计进阶

在电路原理图中查看元器件属性，不关闭窗口。回到LSE中，按下快捷键I创建元器件版图，选择正确的Library名称、Cell名称及View，即可调出相对应的元器件版图。①②③成都职业技术学院反相器版图设计进阶使用快捷键进行版图快速绘制快捷键L：创建Label；快捷键A：快速对齐；快捷键O：插入接触孔；快捷键Q：显示属性；快捷键F3：工具属性；快捷键N：斜45对

角+正交；快捷键U：返回上一步；………………成都职业技术学院THANKS

FOR

YOUR

WATCHING成都职业技术学院IC人才培养|产教融合服务|产业设计服务成都职业技术学院EDA平台01DRC02LVS03目录成都职业技术学院PARTONEEDA平台1

成都职业技术学院Candence华大九天EDA平台SpringSoft思源科技MentorVirtuoso熊猫EDACalibre特色RVE窗口，人性化的操作体验Laker还在完善中台企使用较多，软件价格高软件稳定，厂商支持率高成都职业技术学院145验证平台Calibre是Mentor公司旗下的一款针对芯片验证的软件，Mentor目前已被西门子收购，它独有的RVE界面可以吧验证错误反标到版图工具中去，Calibre仍然是芯片设计业界的黄金工具，是一套支持多种格式的、功能十分钟强大的验证工具。其中包括：设计规则检查（DRC）电气规则检查（ERC）版图寄生参数提取（PEX）天线规则检查（ANT）版图与原理图一致性检查（LVS）成都职业技术学院PARTTWODRCDesignRuleCheck2

成都职业技术学院01.DRC基本概述03.验证流程DRCDesignRuleCheck02.DRC基本流程成都职业技术学院14801.DRC基本概述DRC的全称为Designrulecheck（设计规则检查），版图绘制是要根据一定的设计规则来进行，检查版图设计完成后是否满足Foundry的要求就需要通过DRC来完成，否则在生产的时候就会出错导致芯片无法被生产出来。成都职业技术学院14901.DRC基本概述1、检查版图设计与工艺规则的一致性；2、基本设计规则包括各层的宽度、间距及不同层次之间的间距、包含关系等；3、DRC的规定是基于工艺的变化而变化的；4、在特殊的设计需求下，Designrule允许部分的弹性。但是设计人员需掌握违背了Rule对电路的影响。成都职业技术学院15002.DRC基本流程Calibre读入Layout(GDSII)和Rulefile，进行处理，输出结果。成都职业技术学院15103.DRC基本流程1、Width2、Space3、Extension4、Enclosure5、Overlap成都职业技术学院15204.验证流程1、DRC验证准备：

①Fab厂提供的DRC验证文件（文件后缀为.drc）；

②DRCReport存放的文件夹路径；

③Layout数据。2、打开版图，启动Calibre→RunnmDRC→选择对应的DRCRulesFile;3、查看结果，修改保存再次启动，直到没有错误；4、DRC三要素：验证平台、版图数据、验证文件。成都职业技术学院15304.验证流程DRC选项其中包括规则文件设置、输入/输出文件设置、DRC运行设置……DRC规则文件路径DRC运行路径DRC规则文件路径：opt/eda/PDK/smic18_Epi_1P4M_TM2_HRP1k_MIM2_TYP1_oa_cds_v1.11_0/Calibre/DRC/SMIC_CalDRC_018MS_and_BCD_1850100120200350400_V1.11_0.drcDRC运行路径：创建DRC目录来保存DRC运行所输出的文件。成都职业技术学院15404.验证流程勾选后，从layout版图中导出数据DRC输入文件设置DRC运行要素：CalibreDRC规则文件版图数据成都职业技术学院15504.验证流程DRC错误类型窗口DRC运行结果RVE界面DRC数量（双击可定位单个错误详细位置）DRC错误对应规则详细内容成都职业技术学院15604.验证流程退出保存时，保存Runset保存中，设置保存路径以及保存名。成都职业技术学院15704.验证流程RunsetFile是RunDRC时需要填入的一些个人设置，保存之后方便于下次直接运行，不用再重新设置。在Virtuoso中打开Calibre→RunnmDRC，打开DRC图形界面，可调用已生成的RUNSET文件。红色代表这些选项需要你设置，填入信息绿色代表对应选项填写完整，但是并不代表填写完全正确，需要确认填写信息的正确性有时显示灰色，代表此时不需要填写内容成都职业技术学院PARTTHREELVSLayoutvsschematic3

成都职业技术学院01.LVS基本概述03.验证流程LVSLayoutvsschematic02.LVS基本流程成都职业技术学院16001.LVS基本概述LVS的全称为LayoutvsShcematic（版图与电路一致性检查），通过验证软件将设计人员制作好的版图和电路原理图进行比对，检查是否对应一致。成都职业技术学院16102.LVS基本流程成都职业技术学院16203.验证流程1、LVS验证准备：

①Fab厂提供的LVS验证文件（文件后缀为.lvs）；

②LVSReport存放的文件夹路径；

③

补丁网表（依实际情况看是否需要）

④Layout数据；2、打开版图，启动Calibre→RunnmLVS→选择对应的LVSRulesFile;3、查看结果，修改保存再次启动，直到没有错误；4、LVS四要素：验证平台、版图数据、电路数据、电路网表。成都职业技术学院16303.验证流程LVS规则文件设置LVS运行路径LVS选项其中包括规则文件设置、输入/输出文件设置、DRC运行设置……LVS规则文件路径：opt/eda/PDK/smic18_Epi_1P4M_TM2_HRP1k_MIM2_TYP1_oa_cds_v1.11_0/Calibre/LVS/SMIC_CalLVS_018MS_and_BCD_1850100120200350400_V1.11_0.lvsLVS运行路径：创建LVS目录来保存LVS运行所输出的文件成都职业技术学院16403.验证流程LVS输入文件设置勾选后，从layout版图中导出数据版图数据相关信息成都职业技术学院16503.验证流程电路网表数据相关信息勾选后，可从电路中（在打开Calibre之前需打开指定电路）直接提取网表也可以直接导入现有网表成都职业技术学院16603.验证流程LVS运行结果RVE界面LVS验证结果ERC&Softchk报告LVS错误类型：一般包含包括net、port、instances、proporty成都职业技术学院16703.验证流程一般先从net的错开始分析，电源、地上的错一般留到后面分析；一般instance的错误最好等net错都解决完了再解决；当sourcenets一个对应layoutnets两个时可能发生了开路；当sourcenets两个对应layoutnets一个net时可能发生了短路。成都职业技术学院16803.验证流程同DRC一样保存Runset，方便下一次启动时直接读取配置文件成都职业技术学院THANKS

FOR

YOUR

WATCHING成都职业技术学院IC人才培养|产教融合服务|产业设计服务成都职业技术学院CMOS闩锁效应简述01CMOS闩锁效应预防措施02CMOS闩锁效应相关研究03目录成都职业技术学院PARTONECMOS闩锁效应简述1

成都职业技术学院CMOS闩锁效应简述闩锁效应是指CMOS集成电路中所固有的寄生NPN和寄生PNP组成的电路在一定的条件下被触发而形成低阻通路，从而产生大电流，并且由于正反馈电路的存在而形成闩锁，导致CMOS集成电路无法正常工作，甚至烧毁芯片。

成都职业技术学院CMOS闩锁效应简述根据闩锁的路径特点，可以把闩锁效应分成三种：第一种是当闩锁的路径是从地到电源时，称之为“主”闩锁。第二种是当闩锁的路径是从输入节点到地或者电源时，称之为“输入”闩锁；第三种是当闩锁的路径是从输出节点到地或者电源时，称之为“输出”闩锁；“输出”闩锁或者“输入”闩锁发生后不一定能触发“主”闩锁。(a)VDDPNPNPNGND(c)RnRpVDDPNPNPNGNDRnRpRnVDDPNPNPNGNDRp(b)输入输入输出输出成都职业技术学院CMOS闩锁效应简述RpRnVDDOUTPNPNPNGNDINGNDVDDOUTNWP-subp+n+n+n+p+p+RnRp(CMOS与其寄生的BJT截面图)(寄生BJT形成的SCR电路模型)OUTIpInchannelchannelIn流过Rn引起压降In*RnRn压降导致PNP发射结正偏PNP导通Ip流过Rp引起压降Ip*RpRp压降导致NPN发射结正偏NPN导通在正常情况下，寄生的双极型晶体管组成的电路都是截止的，也就是高阻阻塞态，在高阻阻塞态下，这些电路具有很高的阻抗，漏电流非常小。成都职业技术学院PARTTWOCMOS闩锁效应预防措施2

成都职业技术学院CMS闩锁效应预防措施AAGTM1SNSP保护环的作用：（1）隔离（敏感器件与其他衬底噪声）；（2）减小衬底产生电荷；（3）防止Latchup。保护环的类别：（1）多数载流子保护环;（2）少数载流子保护环。画版图要求的双层保护环，指的是器件的衬底偏置环和与之相反的隔离环。NMOS的DoubleRing，第一层Ring是器件的Bulk(衬底P+)围一圈，第二层Ring是N阱围一圈N+接触的少子保护环；对于PMOS的DoubleRing，第一层Ring是器件的Bulk(N阱电位N+）围一圈，第二层Ring是衬底P+围一圈隔离环。VDD↓GND↓NW成都职业技术学院CMS闩锁效应预防措施使nmos尽量靠近GND，pmos尽量靠近VDD,保持足够的距离在pmos和nmos之间以降低引发SCR的可能，使环路增益小于1；Substratecontact和wellcontact应尽量靠近source,以降低Rwell和Rsub的阻值；ESD尽量远离cell，尤其是corecell（ESD与corecell的距离会产生latchup）；产生clk地方要加强防护，开关频率快的地方如PLL；（频率越快，噪音越大，频率快对衬底不停放电）。成都职业技术学院PARTTHREECMOS闩锁效应相关研究3

成都职业技术学院CMOS闩锁效应相关研究成都职业技术学院序号时间描述物理机理11967年研究人员展示了关于“瞬态辐射能导致CMOS闩锁效应”的研究成果，证明太空辐射环境能导致CMOS闩锁效应。辐射能在衬底产生电子空穴对导致CMOS闩锁效应。21976年研究人员证明掺金可以改善CMOS闩锁效应掺金可以提供复合中心，降低寄生双极型晶体管的放大系数。31978年研究人员证明用重掺杂外延埋层工艺可以改善CMOS闩锁效应重掺杂外延埋层工艺降低衬底等效电阻。41979年研究人员证明利用中子辐射可以控制CMOS闩锁效应，研究表明核辐射可以改变寄生双极型晶体管的放大系数[10]。降低寄生双极型晶体管的放大系数。51980年研究人员发表了关于“CMOS工艺集成电路闩锁效应的物理学理论和建模”的论文，在闩锁效应理论方面取得了重大进展。该论文提供了CMOS闩锁效应的分析模型和表征方法。建立CMOS工艺集成电路闩锁效应的物理学理论和建模。61982年研究人员证明双阱CMOS在抑制闩锁效应方面的优势。双阱CMOS可以分别调节NW和PW的掺杂浓度降低它们的等效电阻。71982年研究人员证明深沟槽隔离技术（DTI）抑制CMOS闩锁效应的优势。降低寄生双极型晶体管的放大系数。81983年Troutman证明保护环可以改善CMOS闩锁效应。收集少数载流子，降低寄生双极型晶体管的放大系数。91984年Troutman将倒阱工艺技术集成到IBM0.8umCMOSDRAM和逻辑工艺技术中，是首次将倒阱工艺技术集成到商业的CMOS工艺技术。倒阱工艺技术降低寄生双极型晶体管的放大系数和降低衬底等效电阻。THANKS

FOR

YOUR

WATCHING成都职业技术学院IC人才培养|产教融合服务|产业设计服务成都职业技术学院与非门简介01如何新建一个schematic02与非门电路图绘制03目录成都职业技术学院PARTONE与非门简介1

成都职业技术学院与非门（英语：NANDgate）是数字电路的一种基本逻辑电路。若当输入均为高电平（1），则输出为低电平（0）；若输入中至少有一个为低电平（0），则输出为高电平（1）。与非门可以看作是与门和非门的叠加。上方两个P型MOS并联，下方两个N型MOS串联1、与非门简介成都职业技术学院PARTTWO如何新建一个schematic2

成都职业技术学院步骤一步骤二步骤三1.新建一个叫做test2的library3.在type栏中选择schematic2.点击file-new-cellview2、如何新建一个schematic成都职业技术学院PARTTHREE与非门电路图绘制3

成都职业技术学院3、与非门电路图绘制1.通过快捷键i调器件成都职业技术学院3、与非门电路图绘制2.通过快捷键C复制器件成都职业技术学院3、与非门电路图绘制3.通过快捷键Q打开器件详细信息并进行修改成都职业技术学院3、与非门电路图绘制4.通过快捷键i调取nmos管成都职业技术学院3、与非门电路图绘制5.点击createpin调取端口成都职业技术学院3、与非门电路图绘制6.通过快捷键W完成走线成都职业技术学院3、与非门电路图绘制7.检查与保存成都职业技术学院3、与非门电路图绘制8.再次检查与保存成都职业技术学院THANKS

FOR

YOUR

WATCHING成都职业技术学院IC人才培养|产教融合服务|产业设计服务成都职业技术学院前期准备01版图绘制02目录成都职业技术学院PARTONE前期准备1

成都职业技术学院1.以read

only的方式打开电路原理图1、前期准备成都职业技术学院步骤一步骤二步骤三1.新建一个叫做test2的library3.在type栏中选择layout2.点击file-new-cellview1、前期准备成都职业技术学院PARTTWO版图绘制2

成都职业技术学院1.调取器件2、版图绘制成都职业技术学院2.Layout界面基础信息介绍2、版图绘制成都职业技术学院3.更改器件样式2、版图绘制成都职业技术学院2、版图绘制4.使用快捷键C和i完成所有器件调用成都职业技术学院2、版图绘制5.调衬底成都职业技术学院2、版图绘制6.布局成都职业技术学院2、版图绘制7.布线及调整成都职业技术学院2、版图绘制8.使用快捷键O打孔成都职业技术学院2、版图绘制9.使用快捷键L打标签成都职业技术学院THANKS

FOR

YOUR

WATCHING成都职业技术学院IC人才培养|产教融合服务|产业设计服务成都职业技术学院Loadrunsetfile准备01报错与修改02目录成都职业技术学院PARTONELoadrunsetfile准备1

成都职业技术学院1.点击calibre下rundrc1、Loadrunsetfile准备成都职业技术学院2.设置DRCrunsetfile1、Loadrunsetfile准备成都职业技术学院PARTTWO报错与需修改2

成都职业技术学院1.修改M1报错2、报错与修改成都职业技术学院3.修改NW报错2、报错与修改成都职业技术学院THANKS

FOR

YOUR

WATCHING成都职业技术学院IC人才培养|产教融合服务|产业设计服务成都职业技术学院Loadrunsetfile准备01报错与修改02目录成都职业技术学院PARTONELoadrunsetfile准备1

成都职业技术学院1.点击calibre下runlvs1、Loadrunsetfile准备成都职业技术学院2.检查lvs运行文件1、Loadrunsetfile准备成都职业技术学院3.打开电路原理图1、Loadrunsetfile准备成都职业技术学院PARTTWO报错与修改2

成都职业技术学院1.报错类型2、报错与修改成都职业技术学院2.修改端口报错2、报错与修改成都职业技术学院3.修改接线报错2、报错与修改成都职业技术学院THANKS

FOR

YOUR

WATCHING成都职业技术学院IC人才培养|产教融合服务|产业设计服务成都职业技术学院或非门简介01如何新建一个schematic02或非门电路图绘制03目录成都职业技术学院PARTONE或非门简介1

成都职业技术学院

两输入端CMOS或非门电路。其中包括两个并联的N沟道增强型MOS管和两个串联的P沟道增强型MOS管。当输入端A、B中只要有一个为高电平时，就会使与它相连的NMOS管导通，与它相连的PMOS管截止，输出为低电平；仅当A、B全为低电平时，两个并联NMOS管都截止，两个串联的PMOS管都导通，输出为高电平。1、或非门简介成都职业技术学院PARTTWO如何新建一个schematic

成都职业技术学院2步骤一步骤二步骤三1.新建一个叫做test3的library3.在type栏中选择schematic2.点击file-new-cellview2、如何新建一个schematic成都职业技术学院PARTTHREE或非门电路图绘制3

成都职业技术学院3、或非门电路图绘制1.通过快捷键i调器件成都职业技术学院3、

或非门电路图绘制2.通过快捷键C复制器件成都职业技术学院3、

或非门电路图绘制3.通过快捷键Q打开器件详细信息并进行修改成都职业技术学院3、

或非门电路图绘制4.通过快捷键i调取nmos管成都职业技术学院3、

或非门电路图绘制5.点击createpin调取端口成都职业技术学院3、

或非门电路图绘制6.通过快捷键W完成走线成都职业技术学院3、

或非门电路图绘制7.检查与保存成都职业技术学院3、

或非门电路图绘制8.再次检查与保存成都职业技术学院THANKS

FOR

YOUR

WATCHING成都职业技术学院IC人才培养|产教融合服务|产业设计服务成都职业技术学院前期准备01版图绘制02目录成都职业技术学院PARTONE前期准备1

成都职业技术学院1.以read

only的方式打开电路原理图1、前期准备成都职业技术学院步骤一步骤二步骤三1.新建一个叫做test2的library3.在type栏中选择layout2.点击file-new-cellview1、前期准备成都职业技术学院1、前期准备更改格点间距XY均改为0.001成都职业技术学院PARTTWO版图绘制2

成都职业技术学院1.调取器件2、版图绘制成都职业技术学院2.Layout界面基础信息介绍2、版图绘制成都职业技术学院3.更改器件样式2、版图绘制成都职业技术学院2、版图绘制4.使用快捷键C和A的进阶用法成都职业技术学院2、版图绘制5.LSW窗口讲解成都职业技术学院2、版图绘制6.布局采用共用方法成都职业技术学院2、版图绘制7.共用器件需自行画衬底成都职业技术学院2、版图绘制8.使用快捷键O打GT孔成都职业技术学院2、版图绘制9.使用快捷键L打标签成都职业技术学院THANKS

FOR

YOUR

WATCHING成都职业技术学院IC人才培养|产教融合服务|产业设计服务成都职业技术学院Loadrunsetfile准备01报错02目录成都职业技术学院PARTONELoadrunsetfile准备1

成都职业技术学院1.点击calibre下rundrc1、Loadrunsetfile准备成都职业技术学院2.设置DRCrunsetfile1、Loadrunsetfile准备成都职业技术学院PARTTWO报错与需修改2

成都职业技术学院1.修改GT报错2、报错与修改成都职业技术学院2.修改M1报错2、报错与修改成都职业技术学院3.修改NW报错2、报错与修改成都职业技术学院THANKS

FOR

YOUR

WATCHING成都职业技术学院IC人才培养|产教融合服务|产业设计服务成都职业技术学院Loadrunsetfile准备01目录报错与修改02成都职业技术学院PARTONELoadrunsetfile准备1

成都职业技术学院1.点击calibre下runlvs1、Loadrunsetfile准备成都职业技术学院2.检查lvs运行文件1、Loadrunsetfile准备成都职业技术学院3.打开电路原理图1、Loadrunsetfile准备成都职业技术学院PARTTWO报错与修改2

成都职业技术学院Lvs解错顺序2、报错与修改成都职业技术学院1.软连接2、报错与修改成都职业技术学院2.端口报错2、报错与修改成都职业技术学院3.连线报错2、报错与修改成都职业技术学院4.器件类型和参数2、报错与修改成都职业技术学院THANKS

FOR

YOUR

WATCHING成都职业技术学院IC人才培养|产教融合服务|产业设计服务成都职业技术学院什么是比较器01特殊单元介绍02目录成都职业技术学院PARTONE什么是比较器1

成都职业技术学院1、什么是比较器

比较器是模拟集成电路中重要的电路模块之一，它广泛应用于模/数（A/D）转换器、数/模（D/A）转换器、自动增益控制环路、峰值检测器等电路中，其速度、功耗、噪声、失调电压等性能指标对整体电路的速度、精度和功耗都起着至关重要的作用。本章首先概括介绍比较器电路的基本知识、性能指标和基本结构，然后介绍一种应用于逐次逼近A/D转换器的比较器的版图设计方法，以及利用Hspice仿真工具进行后仿真验证的基本流程和技巧。

此次课程电路是COMP_7，一个双输入单输出的比较器电路，电路包含：偏置、电流镜、差分对、二级放大、逻辑控制及开关管；什么是比较器成都职业技术学院PARTTWO特殊单元介绍2

成都职业技术学院蓝筐部分为差分对结构。

电路结构特点：一对晶体管源端相接，栅极接振幅相同相位相反的信号，差分对是模拟电路经典结构具有放大差模信号抑制工模信号的作用。

2.1、差分对介绍成都职业技术学院2.2、电流镜介绍蓝筐部分为电流镜结构，该电路结构特点是：源端相接，栅极相接——共栅源结构，其作用是：把参考电流按比例放大输出；成都职业技术学院2.3、多晶硅电阻介绍右图中为多晶硅电阻。其中segments数量表示有多少根GT;series表示电阻内部GT为串联结构；parallel表示电阻内部GT为并联结构

作用：该电阻为短接，在此是电路工程师为后续进行更改提前预留的器件空间成都职业技术学院2.4、cell的查看方法成都职业技术学院2.5、电路整体附图成都职业技术学院THANKS

FOR

YOUR

WATCHING成都职业技术学院IC人才培养|产教融合服务|产业设计服务成都职业技术学院匹配与失配01措施02目录成都职业技术学院PARTONE匹配与失配1

成都职业技术学院1、匹配的意义失配的定义实际测得的器件比率相对于设计比率的偏离失配的危害失配会造成芯片的性能和精度的降低比如一对10kΩ的电阻，制作后，测得为12.47kΩ和12.34kΩ。两电阻的实际比率为1.0105，比预期比率略大1%，这对电阻表现出1%的失配。成都职业技术学院1.2、失配的原因非理想因素光刻板的分辨率、光刻版套不准、芯片表面不平整、横向扩散等随机失配由于器件尺寸、掺杂浓度和氧化层厚度不同而导致器件特性参数变化引起的失配系统失配在栅氧生长、漏源注入、蚀刻与显影等工艺工程中几何收缩与扩大造成的工艺偏差可通过选择适当的器件参数来减小失配可通过版图设计技术来减小失配元件在压力、温度、氧化层厚度等方面存在的梯度和距离造成的失配多晶硅刻蚀率的变化和扩散区相互影响，都会造成失配问题成都职业技术学院PARTTWO措施2

成都职业技术学院2.1、匹配的措施确保刻蚀率相同在MOS管、电阻、电容周围加dummy器件，使它们和周围器件的环境一致降低工艺梯度影响叉指结构：匹配精度一般，连线简单，能够很好抵御横向梯度，适合面积较小的电路注意金属连线对器件的影响尽量不在器件上走线共质心结构：匹配精度较高，适合面积较大的电路，差分对一般就采用共质心结构遵循分散性和紧凑性，即分散性让每个器件尽可能地均匀分布在阵列中，紧凑性让整个阵列尽可能地紧凑，阵列最好是正方形如需在器件上走线，要确保需要匹配的器件上的金属线一致对敏感信号线和器件进行保护尽量不要填充dummy金属，如必须填充dummy金属以保证密度要求，需要确保填充的一致性或用地线屏蔽后再走线成都职业技术学院2.2、确保刻蚀率相同边界刻蚀速率较快，为了确保刻蚀率相同，在器件周围增加虚拟器件（Dummy）来保护器件光刻光刻Dummy器件没有实际电路功能，要求Dummy的4端口都接到Bulk电结上成都职业技术学院2.2、确保刻蚀率相同DummyDummy使用虚拟器件（Dummy）防止多晶硅栅过度刻蚀成都职业技术学院2.2、确保刻蚀率相同光刻光刻A、B以及两旁Dummy两两之间距离相等SDSDSDSDA、B匹配要求：同一类型、同一尺寸（不为最小尺寸）、相同的方向、摆放相同、摆放的足够靠近、相同孔、相同连接关系、相同环境……成都职业技术学院2.2、确保刻蚀率相同AABBy2y3y4yABABy2y3y4y两个A与两个B匹配方式,假设基本光刻受损从左到右为y、2y、3y、4yABBAy2y3y4yA