1、CMOS模拟集成电路版图设计基础教程薛晓博Oct. 20th, 2013Outline 初识工艺流程与版图设计 Layout-XL基本使用方法 快捷键与小技巧 DRC与 LVS 版图寄生参数提取与后仿真2013-10-30 2Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversity 初识工艺流程与版图设计 Layout-XL基本使用方法 快捷键与小技巧 DRC与 LVS 版图寄生参数提取与后仿真2013-10-30 3Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversity初识工艺流程和版图设计 如何将设计的电路制作出来 芯片生产
2、厂商通过特定的加工工艺将 三维立体 的器件和导线集成制造在硅片上 集成电路工艺制造的特点 利用光刻、氧化、参杂注入、离子刻蚀等手段 由底及高一层一层 地将器件和导线制作成型 如何理解集成电路工艺 如 堆叠积木般一层一层 地将器件与连线制造出来，制作每一层的时候如同 雕刻图章2013-10-30 4Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversity初识工艺流程和版图设计 什么是版图（ Layout） 版图实质上是将立体的器件与导线 投影到每一层 光刻掩模版（ mask）上的绘图 光刻掩模版有什么用 光刻掩模版上的图形表示 通光或遮光 的区域，实际上是用来告诉
3、工艺进行光刻时需要 雕琢的图形和区域 版图和工艺制造的关系 版图中的每一层代表一种需要制作的元件或者导线； 同一层 中绘制的图形的 “或 ”是最终在一层 mask上的图形；不同层 图形的 “与 ”得到了器件的关键区域和参数2013-10-30 5Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversityN-well CMOS基本工艺流程2013-10-30 6Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversity剖面图俯视图N-well CMOS基本工艺流程2013-10-30 7Institute of VLSI Design,
4、 ZhejiangUniversityN-well CMOS基本工艺流程2013-10-30 8Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversityN-well CMOS基本工艺流程2013-10-30 9Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversityN-well CMOS基本工艺流程2013-10-30 10Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversityN-well CMOS基本工艺流程2013-10-30 11Institute of VLSI Design, Zheji
5、angUniversityN-well CMOS基本工艺流程2013-10-30 12Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversityN-well CMOS基本工艺流程2013-10-30 13Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversityN-well CMOS基本工艺流程2013-10-30 14Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversityN-well CMOS基本工艺流程2013-10-30 15Institute of VLSI Design, ZhejiangU
6、niversityN-well CMOS基本工艺流程2013-10-30 16Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversityMOS管电镜照片初识工艺流程和版图设计 什么是 PDK和 Design Rule PDK（ Process Design Kit）工艺设计包，是由工艺代工厂商提供的一套反映工艺特性的资料工具包，包括 Design Rule、 DRC&LVS、 版图层次定义文件 、 SPICE仿真模型 、器件版图 和 器件定制参数 Design Rule（设计规则）根据工艺、设备、制作流程和水平等相关指标，设定出一个相符的规则，以保证生产出的芯片是
7、有效的 Design Rule的作用 Design Rule实际上定义出了 同层 或 不同层 版图间的 几何尺寸、位置关系 以及需要符合的 电气特性2013-10-30 17Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversity初识工艺流程和版图设计2013-10-30 18Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversityPDK提供的工艺库文件初识工艺流程和版图设计2013-10-30 19Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversityDeign Rule中定义的几何尺寸与位置关
8、系 初识工艺流程与版图设计 Layout-XL基本使用方法 快捷键与小技巧 DRC与 LVS 版图寄生参数提取与后仿真2013-10-30 20Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversity现有的电路设计工具 电路编辑工具 Composer： Schematic & Symbol 系统仿真工具 Artist：基于 Spectre, Hspice, Spectreverilog, Spiceverilog等 版图设计工具 Virtuoso： Layout & Layout-XL 版图验证工具 DRC & ERC & LVS & LPE： Dracula,
9、 Assura, Calibre2013-10-30 21Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversityLayout-XL与 Layout对比 Virtuoso Layout-XL相比 Layout的优点 可以由原理图 直接生成版图 原理图中的器件与版图中的器件 一一对应 ，选择时两边可以 同时高亮显示 原理图或者版图中的参数修改可以 随时更新至另一方 具有 连线关系显示 功能，类似于画 PCB版图，等效于实时 LVS检查 具有 版图 I/O Pin脚 ，能够传递每一个模块的输入输出连接关系，方便多层次作图 具有 DRD（ Design Rule Dr
10、iven）功能，等效于 实时DRC检查2013-10-30 22Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversityLayout-XL优点总结 Layout-XL的最大亮点 DRD和飞线提示功能大大提高了作图效率 版图原理图对应及版图 PIN脚功能大大提高了 LVS的一次性通过率和层次化设计的效率 使画版图如在 Protel中画 PCB一样操作方便2013-10-30 23Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversity开始画版图前的准备2013-10-30 24Institute of VLSI Design, Zh
11、ejiangUniversity电路设计首先关联工艺文件 关联工艺文件开始画版图前的准备2013-10-30 25Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversity电路设计首先关联工艺文件 关联工艺文件如何打开 Layout-XL2013-10-30 26Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversity打开 Layout-XL如何打开 Layout-XL2013-10-30 27Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversity打开 Layout-XL如何打开 Layout-XL
12、2013-10-30 28Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversityLayout-XL完成打开原理图设计窗口版图设计窗口工艺掩模图层信息窗口一些重要的设置2013-10-30 29Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversity LSW（工艺掩模图层信息窗口）的设置当前选中图层工艺名称显示与选择按钮图层列表搜索窗口LSW的设置2013-10-30 30Institute of VLSI Design, ZhejiangUniversity根据不同规则对图层进行排序，一般默认即可，画图时可以根据需要再做临时调整
