IC工艺及版图设计课程设计
IC课程设计报告
IC课程设计报告一、引言进行IC课程设计的目的是为了让学生通过实际操作，加深对集成电路设计原理和方法的理解，并培养学生的实践能力。
本报告将对IC课程设计的目标、实施过程以及结果进行详细的描述和总结。
二、课程设计目标1.理论知识：通过IC课程设计，学生将深入地理解和掌握集成电路的设计原理和方法，熟悉常见的集成电路设计软件和工具的使用。
2.实践能力：学生将通过自主设计和实现一个小规模的集成电路，提高其综合应用理论知识的能力，培养问题解决能力和团队合作精神。
3.沟通表达：学生将通过撰写课程设计报告，向他人清晰地表达自己的设计思路、过程和结果。
三、课程设计过程1. 主题确定：首先，我们组经过讨论确定了课程设计的主题为"基于Verilog的4位二进制加法器设计"。
2.资料收集：为了更好地理解和实现所设计的加法器，我们组成员积极收集了相关的学术论文和实验资料，以便更好地参考和借鉴。
3.系统设计：在收集和研究相关资料的基础上，我们组成员开始进行系统设计，包括确定加法器的输入输出接口、功能要求、模块划分等。
4. Verilog实现：基于系统设计的结果，我们使用Verilog语言编写了相应的模块代码，并进行了仿真和调试，确保代码的正确性和稳定性。
5. 综合与布局：通过使用常见的集成电路设计软件和工具，我们将Verilog代码进行综合和布局，得到了加法器的物理实现。
6.仿真验证：对物理实现的加法器进行了仿真验证，检查其功能和性能是否满足需求。
7.实验结果：最后，我们将实验结果进行整理和统计，得出相应的结论和评估。
四、课程设计结果通过本次IC课程设计，我们组取得了一定的成果。
首先，我们成功地设计并实现了一个基于Verilog的4位二进制加法器，实现了其输入输出接口的设计和功能要求。
其次，我们掌握了常见的集成电路设计软件和工具的使用方法，并通过综合和布局得到了加法器的物理实现。
最后，通过仿真验证，我们发现该加法器在功能和性能方面表现良好，满足开发目标和要求。
IC版图设计课程
目录第1章绪论 (1)1.1版图设计基础知识 (1)1.1.1 版图设计方法 (1)1.1.2 版图设计规则 (1)1.2标准单元版图设计 (2)第2章：D触发器介绍 (6)2.1 D触发器简介 (6)2.2维持阻塞式边沿D触发器 (6)2.3真单相时钟（TSPC）动态D触发器 (7)第3章 0.35um工艺基于TSPC原理的D触发器设计 (9)3.1电路原理图设计 (9)3.2 创建 D触发器版图 (10)3.3设计规则的验证及结果 (11)第4章课程设计总结 (13)参考文献 (14)第1章绪论1.1版图设计基础知识集成电路从60年代开始，经历了小规模集成,中规模集成，大规模集成，到目前的超大规模集成。
单个芯片上已经可以制作含几百万个晶体管的一个完整的数字系统或数模混合的电子系统。
在整个设计过程中，版图（layout）设计或者称作物理设计（physical design）是其中重要的一环。
他是把每个原件的电路表示转换成集合表示，同时，元件间连接的线网也被转换成几何连线图形。
对于复杂的版图设计，一般把版图设计分成若干个子步骤进行：划分为了将处理问题的规模缩小，通常把整个电路划分成若干个模块。
版图规划和布局是为了每个模块和整个芯片选择一个好的布图方案。
布线完成模块间的互连，并进一步优化布线结果。
压缩是布线完成后的优化处理过程，他试图进一步减小芯片的面积。
1.1.1 版图设计方法可以从不同角度对版图设计方法进行分类。
如果按设计自动化程度来分，可将版图设计方法分成手工设计和自动设计2大类。
如果按照对布局布线位置的限制和布局模块的限制来分，则可把设计方法分成全定制（fullcustom）和半定制(semicustom)2大类。
而对于全定制设计模式，目前有3种CAD工具服务于他：几何图形的交互图形编辑、符号法和积木块自动布图。
对于两极运算放大器版图设计的例子，采用的是Tanner公司的LEdit软件。
这是一种广泛使用在微机上的交互图形编辑器。
《IC单元版图设计》课件
IC单元版图设计的未来展望
发展趋势展望
IC单元版图设计将更加注重功耗 和性能的平衡，实现更高效、可 靠的集成电路。
未来方向
未来的IC单元版图设计将更加注 重深度学习和人工智能技术的应 用，推动集成电路的创新。
研究热点
当前的研究热点包括低功耗设计、 器件集成和整合等，为IC单元版 图设计带来更多机遇和挑战。
《IC单元版图设计》PPT 课件
IC单元版图设计是集成电路设计中的重要环节，本课程将介绍IC单元版图设计 的基本概念、流程、工具、注意事项以及未来展望。
什么是IC单元版图设计？
IC单元版图设计是集成电路设计中的一项关键技术，旨在实现IC单元的物理布 局和连接，确保电路的正常工作。
IC单元版图设计的应用广泛，涵盖了从处理器到传感器等多个领域，对于电 子设备的性能和稳定性起着至关重要的作用。
IC单元版图设计流程
1
流程概述
IC单元版图设计包括物理设计准备、版图规划、电路布局、连线布局、设计规则 验证等阶段。
2
数字IC单元版图设计
数字IC单元版图设计流程包括逻辑综合、时序优化、布局布线、电器规则检查等 步骤。Байду номын сангаас
3
模拟IC单元版图设计
模拟IC单元版图设计流程包括电路拓扑设计、布局优化、电压栅极等步骤。
本次IC单元版图设计PPT课件的大纲
本次课程涵盖了IC单元版图设计的基本概念、流程、工具、注意事项以及未来展望。 希望通过本课程的学习，能够加深对IC单元版图设计的理解，并为未来的集成电路设计提供参考和启示。 谢谢观看！
Mentor Graphics Calibre 基础操作教程
提供了Mentor Graphics Calibre的基础操作教程，包 括设计规则的设置和验证等。
IC工艺基础课程设计
2、特性指标要求
n沟多晶硅栅MOSFET：阈值电压VTn=0.5V, 漏极饱和电流 IDsat≥1mA, 漏源饱和电压VDsat≤3V，漏源击穿电压 BVDS=35V, 栅源击穿电压BVGS≥25V, 跨导gm≥2mS, 截止频 率fmax≥3GHz（迁移率µn=600cm2/V· s） p沟多晶硅栅MOSFET：阈值电压VTp= -1V, 漏极饱和电流 IDsat≥1mA, 漏源饱和电压VDsat≤3V，漏源击穿电压 BVDS=35V, 栅源击穿电压BVGS≥25V, 跨导gm≥0.5mS, 截止 频率fmax≥1GHz（迁移率µp=220cm2/V· s）
4、设计内容
1、MOS管的器件特性参数设计计算； 2、确定p阱CMOS芯片的工艺流程，画出每步对应 的剖面图； 3、分析光刻工艺，画出整套光刻版示意图； 4、 给出n阱CMOS芯片制作的工艺实施方案（包括 工艺流程、方法、条件、结果）
二 . 所设计电路逻辑图及平面版图；
PMOS剖面图：
关于分工和合作，其实我们两人并没有进行明细的 分工，因为我们认为，如果进行分工的话，必定会 导致我们对某部分不理解，一定会拖累了整个设计 的进度，因为这个课程设计，步骤上下联系得非常 紧密，如果我们不能确认每一个步骤都正确，或者 理解每一个步骤，则无法开始下一步，必定会导致 最后的失败。做这个课程设计不是能够像零散的零 件那样，每个人做几个零件，然后简单的合并起来 的！
3、结构参数参考值：
N型硅衬底的电阻率为20 ；垫氧化层厚度约为600 Å ； 氮化硅膜厚约为1000 Å ； P阱掺杂后的方块电阻为3300/ ，结深为5~6 ； NMOS管的源、漏区磷掺杂后的方块电阻为25/ ， 结深为1.0~1.2 ； PMOS管的源、漏区硼掺杂后的方块电阻为25/ ， 结深为1.0~1.2 ； 场氧化层厚度为1 ；栅氧化层厚度为500 Å ；多晶硅 栅厚度为4000 ~5000 Å 。
ic课程设计报告
ic课程设计报告一、教学目标本章节的教学目标分为三个维度：知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
1.知识目标：学生能够掌握课本中的基本概念、原理和方法，理解本章节的核心知识点，并能够运用所学知识解决实际问题。
2.技能目标：学生能够运用不同的学习策略和方法，提高自主学习的能力；能够运用所学知识进行实践操作，提高解决问题的能力。
3.情感态度价值观目标：学生能够积极参与课堂讨论，表现出对学科的兴趣和热情；能够尊重他人观点，培养良好的团队合作精神。
二、教学内容本章节的教学内容选取自课本，主要包括以下几个部分：1.课本第一章：介绍学科的基本概念、原理和方法，为学生后续学习打下基础。
2.课本第二章：讲解学科的核心知识点，引导学生深入理解学科内涵。
3.课本第三章：通过案例分析，让学生学会运用所学知识解决实际问题。
三、教学方法为了提高教学效果，本章节将采用以下几种教学方法：1.讲授法：教师通过讲解，引导学生掌握学科的基本概念和原理。
2.讨论法：学生分组讨论，培养团队合作精神，提高解决问题的能力。
3.案例分析法：教师提供案例，学生运用所学知识进行分析，提高实际操作能力。
4.实验法：学生动手进行实验，巩固所学知识，培养实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本章节将准备以下教学资源：1.教材：为学生提供权威、系统的学习资料。
2.参考书：为学生提供更多的学习资源，拓宽知识视野。
3.多媒体资料：通过视频、图片等直观展示，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：为学生提供实践操作的机会，培养实践能力。
五、教学评估本章节的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面、客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和积极性。
2.作业：布置与章节内容相关的作业，评估学生对知识点的掌握程度和应用能力。
3.考试：设计考试题目，涵盖本章节的知识点，评估学生的综合运用能力。
集成电路工艺和版图设计参考培训课件
02.10.2020
4
生产工厂简介
PSI
02.10.2020
5
02.10.2020
Fab Two was completed January 2, 1996 and is a "State of the Art" facility. This 2,200 square foot facility was constructed using all the latest materials and technologies. In this set of cleanrooms we change the air 390 times per hour, if you do the math with ULPA filtration this is a Class One facility. We have had it tested and it does meet Class One parameters (without any people working in it). Since we are not making microprocessors here and we don't want to wear "space suits", we run it as a class 10 fab. Even though it consistently runs well below Class Ten.
6
Here in the Fab Two Photolithography area we see one of our 200mm .35 micron I-Line Steppers. this stepper can image and align both 6 & 8 inch wafers.
课程实验六 数字IC版图设计
华侨大学电子工程系IC 工艺及版图设计 课程实验（六）数字功能模块版图布局设计华侨大学厦门专用集成电路系统重点实验室 -2011-IC 工艺及版图设计课程实验六 数字功能模块版图布局设计 一、实验目的1.掌握使用 Cadence Virtuoso XL 版图编辑软件进行数字功能模块版图布局设计 2.掌握使用分层次版图设计方法提高设计效率 3.掌握数字逻辑单元版图布局 4.了解使用 Mutipart-Path 绘制 GuardRing二、实验软件：Cadence IC 5141 Virtuoso XL三、实验要求：实验前请做好预习工作，实验后请做好练习，较熟练地使用 PDK 进行版图编辑，并掌握 Calibre 进行 LVS 验证及 Debug 的方法，验证版图设计的正确性。
IC 工艺及版图设计课程实验四 教学任务 数字功能模块电路版图布局设计 专业能力： 教学目标 1. 掌握使用分层次设计方法提高版图布局设计效率 2. 掌握数字逻辑电路版图布局 3. 练习使用 Calibre 进行 LVS 验证 教学内容 重点 难点 1. Cadence Virtuoso 进行数字逻辑单元版图设计 2. Calibre 进行 LVS 验证及 Debug 数字功能模块电路版图布局设计及 Calibre LVS 验证 数字功能模块电路版图布局设计及 Calibre LVS 验证 学时 2华侨大学电子工程系（The Department of Electronic Engineering Huaqiao University）1 华侨大学厦门专用集成电路系统重点实验室第一部分 实验演示部分在上一次实验中我们已经掌握了数字单元模块电路的布局方法，在本次课程实验中我们 将依靠上次课程设计完成的单元模块电路来构成比较复杂的电路：64 分频电路。
通过完成这 个分频电路的布局，掌握分层次版图布局设计的方法。
并且在该实验中通过 Calibre 的 LVS 验证工具来验证版图和原理图的一致性。
版图工艺课程设计
版图工艺课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解版图工艺的基本概念，掌握版画制作的步骤和技巧。
2. 学生能了解版画的历史发展，认识到版画在艺术领域的价值。
3. 学生掌握至少两种版画制作方法，并能够运用所学知识创作出自己的版画作品。
技能目标：1. 学生能够独立完成版画作品的构思、设计和制作过程，提高动手操作能力。
2. 学生通过版画创作，培养观察力、想象力和创造力，提高审美素养。
3. 学生能够运用版画技法，表达自己的思想感情，提高艺术表现力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习版图工艺，培养对传统文化的尊重和热爱，增强民族自豪感。
2. 学生在版画创作过程中，学会合作与分享，培养团队精神和沟通能力。
3. 学生通过版画作品的创作与展示，增强自信心，树立正确的审美观念。
课程性质：本课程旨在让学生了解和掌握版画的基本知识、技巧和创作方法，培养他们的动手能力、观察力、想象力和创造力。
学生特点：六年级学生具有一定的手工制作基础和审美能力，对新鲜事物充满好奇心，善于表达自己的观点。
教学要求：结合学生特点，注重实践操作，鼓励学生大胆尝试，激发创作潜能，提高学生的艺术素养和综合素质。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每个学生都能在课程中收获成长。
通过课程目标的分解，使学生在学习过程中达到预期的学习成果，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 版图工艺基础知识：版画的定义、分类及其历史发展，版画的基本制作工具和材料。
2. 版画制作技巧：介绍木版画、纸版画两种制作方法，包括刻板、印刷、色彩搭配等技巧。
3. 版画创作实践：引导学生进行版画创作，包括构思、设计、制作和展示等环节。
4. 艺术鉴赏与评价：分析经典版画作品，学会从形式、内容、技法等方面进行鉴赏和评价。
教学大纲安排：第一课时：版图工艺基础知识学习，了解版画的起源、发展及分类。
第二课时：版画制作工具和材料认识，学习木版画制作技巧。
第三课时：木版画创作实践，指导学生完成木版画作品。
《IC课程设计》word版
PIC课程设计报告8*8LED点阵11级电子信息与通信工程系电子信息工程专业 1102班学号姓名 xxx2013 --2014 学年第一学期指导教师：叶轻舟蔡志明时间：2013年 12 月 27 日目录1.实训目的及应用1.1实训的目的 (3)1.2实验内容 (3)2背景介绍2.1背景介绍 (3)3系统设计3.1 8*8点阵LED原理及应用 (5)3.2 16F877A单片机介绍 (5)3.3硬件设计 (8)3.4 焊接注意事项 (10)3.5 软件设计 (11)3.5.1软件设计流程图 (11)4. 结果分析 (13)5. 心得体会 (13)1 . 实训目的及应用1.1实训目的(1)、熟悉16F877A的功能，了解点阵显示的原理及控制方法(2)、学会使用LED点阵，通过编程显示不同字符(3)、认真预习实验内容，自行编写程序(4)、完成实验报告1.2实验内容(1)、编写程序，用16F877A控制8乘8点阵，显示字符(2)、按图连接线路；运行程序，观察实验结果，学会控制LED点阵显示字符2.选题背景介绍这次实训题目很多而且丰富，有：点阵实训、数码管时钟显示实验、交通灯等等很多选择，我们选择的课题是点阵，可做了才知道，不是想象中的那么容易。
随着信息产业的高速发展，LED显示屏作为信息传播的一种重要手段成为现代信息化社会的一个闪亮标志。
其制造正本低，使用大，可以用单片机控制实现显示字符、数字、汉字和简单图形，可以根据使用不同字号、字形。
LED 就是Light Emitting Diode（发光二极管）的缩写。
在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。
PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。
这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。
发光二极管是由p型和n 型半导体组成的二极管。
在LED 的p - n 结附近,n 型材料中多数载流子是电子,p 型材料中多数载流子是空穴。
第一章 集成电路工艺与版图设计
P+、N+有源区相关的
设计规则列表
编 号 2.1
描 述 P+、N+有 源区宽度 P+、N+有 源区间距
尺 寸 3.5
目的与作用 保证器件尺寸， 减少窄沟道效应
2.2
3.5
减少寄生效应
P+、N+有源区设计
规则示意图
Poly相关的设计规则列表
编 号 3.1 描 述 尺 寸 3.0 目的与作用 保证多晶硅线的必要电导
版图的布局与布线
布局就是将组成集成电路的各部分合理地布置在芯片上。 布线就是按电路图给出的连接关系，在版图上布置元器
布线规则
件之间、各部分之间的连接。
由于这些连线也要有一定的面积，所以在布局时就要留
下必要的布线通道。
布线规则 1. 电源线和地线应尽可能地避免用扩散区和多晶硅走线，
多晶硅最小宽 度
3.2
3.3
多晶硅间距
与有源区最小 外间距
2.0
1.0
防止多晶硅联条
保证沟道区尺寸
3.4
3.5
多晶硅伸出有 源区
与有源区最小 内间距
1.5
3.0
保证栅长及源、漏区的截断
保证电流在整个栅宽范围内 均匀流动
Poly相关设计规则示意图
Contact相关的设计规则列表
编 号 4.1 描 述 尺 寸 目的与作用 保证与布线的良好接触
NWELL层相关的设计规则
编 号 描 述 尺寸(um) 目的与作用
1.1
N阱最小宽度
10.0
保证光刻精度和器件尺寸
1.2
N阱最小间距
10.0
防止不同电位阱间干扰 保证N阱四周的场注N区环的尺 寸 减少闩锁效应
IC设计中的布图与版图设计技术
随着对可持续发展的日益重视，绿色设计理念将在布图与版图设计中得到广泛应用。这包括降低功耗、 减少废弃物产生和提高资源利用效率等方面，以实现集成电路产业的可持续发展。
THANKS
感谢观看
01
物理验证问题
物理验证是布图与版图设计中常见的问题，涉及到电路设计规则检查、
布局与布线一致性检查等。解决方案包括采用先进的物理验证工具和流
程，确保设计的正确性和可靠性。
02
布线拥堵问题
在版图设计中，布线拥堵是一个常见问题，可能导致信号延迟和功耗增
加。解决方案包括优化布线策略、采用多层板设计以及使用自动布线工
布图与版图设计在ic设计中的地位
布图设计是将逻辑设计转换成物理版 图的过程，是IC制造的基础。
版图设计则是将布图设计转换成可以 在制造过程中使用的掩膜版的过程， 是IC制造的直接依据。
02
布图设计技术
布图设计的原则与要求
一致性原则
布图设计应与电路设计保持一致，确保实现 电路的功能。
可维护性原则
布图与版图的交互设计方法
同步设计
在IC设计中，布图和版图的设计过程是相互关联的，需要同 步进行。布图设计人员和版图设计人员需要密切合作，确保 电路功能和制造工艺的协调一致。
迭代优化
布图和版图的设计过程是一个迭代优化的过程，需要不断调 整和优化电路布局和元件位置，以达到最佳的性能和制造效 果。
布图与版图的交互设计实践
布图设计应便于修改和维护，提高设计的可 维护性。
可测试性原则
布图设计应便于测试，满足可测试性要求。
优化性能原则
布图设计应优化电路性能，提高设计的性能 指标。
布图设计的常见方法与技巧
集成电路版图与工艺课程设计之用CMOS实现Y=AB+C电路与版图
集成电路版图与⼯艺课程设计之⽤CMOS实现Y=AB+C电路与版图1 绪论1.1 设计背景集成电路设计（Integrated circuit design, IC design），亦可称之为超⼤规模集成电路设计（VLSI design），是指以集成电路、超⼤规模集成电路为⽬标的设计流程。
集成电路设计涉及对电⼦器件（例如晶体管、电阻器、电容器等）、器件间互连线模型的建⽴。
所有的器件和互连线都需安置在⼀块半导体衬底材料之上，这些组件通过半导体器件制造⼯艺（例如光刻等）安置在单⼀的硅衬底上，从⽽形成电路。
近些年来，集成电路技术发展迅猛，促使半导体技术不断地发展，半导体技术正在进⼊将整个系统整合在单⼀晶⽚上的时代。
故对VLSI的版图设计的要求也越来越⾼。
Tanner软件可提供完整的集成电路设计环境，帮助初学者进⼊VLSI设计领域。
本设计采⽤Tanner Tools Pro ⼯具，对逻辑为Y=AB+C进⾏电路设计与仿真、版图设计与仿真，在报告中给出电路图、版图与仿真结果。
1.2 设计⽬标设计⽬标逻辑：Y=AB+C⽤CMOS⼯艺设计逻辑为Y=AB+C的电路和版图。
因为CMOS是天然的反逻辑输出，所以需要先设计出逻辑为/Y=/（AB+C）的电路，再将输出接⼊⼀个CMOS反相器实现逻辑功能。
设计电路图（Schematic）时，N⽹络A与B串联且与C并联，P⽹络A与B并联且与C串联，在N和P⽹络的交界节点接⼊反相器后引出输出Y。
设计版图（Layout）时，在P型衬底（P-Sub）上进⾏制作，所以N-MOS管可以直接掺杂制作，⽽P-MOS管需要先制作⼀个N阱（N-Well），并在N阱⾥制作P-MOS管。
整个设计⽐较简单，仅仅使⽤单层⾦属布线（Meteal）。
导出电路和版图⽹表（spice）⽂件，⽤Tspice软件进⾏仿真波形，分析电路和版图是否设计正确性以及其性能如何。
在LVS验证中匹配电路原理图和版图逻辑和尺⼨匹配性，完成整个设计过程。
IC模拟版图课程设计
IC模拟版图课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解IC版图的基本概念，掌握版图设计的基本原理。
2. 学生能够运用所学知识，进行简单的IC模拟版图设计。
3. 学生了解版图中常见的电路元件及其符号，掌握其连接方式和布局规则。
技能目标：1. 学生能够运用专业软件进行IC模拟版图的设计与绘制。
2. 学生掌握版图设计中常见的调试方法，具备分析和解决问题的能力。
3. 学生通过实际操作，提高团队协作能力和沟通能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子科技的兴趣，增强对IC行业的认知。
2. 学生在实践过程中，树立正确的工程观念，注重细节，追求精益求精。
3. 学生通过课程学习，培养良好的学习习惯和团队合作精神。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论教学，使学生能够将所学知识应用于实际操作中。
学生特点：学生具备一定的电子基础知识，对IC设计有一定了解，但对版图设计较为陌生。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，以学生为中心，引导他们主动探究、积极实践，提高学生的动手能力和创新能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供有针对性的指导。
通过课程学习，使学生达到上述设定的知识、技能和情感态度价值观目标。
二、教学内容1. 版图设计基础理论：- 版图基本概念、版图设计流程及规范。
- 版图中常见的电路元件、符号及其连接方式。
- 版图布局规则及注意事项。
2. 版图设计实践操作：- 使用专业软件进行版图设计的基本操作。
- 简单IC模拟版图的设计与绘制。
- 版图设计中常见问题的调试与解决。
3. 教学案例分析：- 分析典型IC模拟版图案例，了解版图设计的实际应用。
- 学习优秀版图设计技巧，提高自身设计水平。
教学内容安排与进度：第一周：版图设计基础理论、软件操作介绍。
第二周：版图中常见电路元件及其连接方式、布局规则。
第三周：实际操作练习，进行简单IC模拟版图设计。
第四周：版图设计案例分析，总结经验，提高设计能力。
教材章节及内容：第一章：版图设计基础1.1 版图基本概念1.2 版图设计流程及规范1.3 版图中常见的电路元件及符号第二章：版图设计实践2.1 专业软件操作2.2 简单IC模拟版图设计2.3 版图调试与问题解决第三章：教学案例分析3.1 典型IC模拟版图案例3.2 优秀版图设计技巧教学内容确保科学性和系统性，结合实际教学需求，注重理论与实践相结合，使学生能够循序渐进地掌握版图设计相关知识。
第2章 集成电路工艺基础及版图设计
第二章 集成电路工艺基础及版图设计
制造掩膜版
制作掩膜版首先必须有版图。所谓版图就是根据电路、 器件参数所需要的几何形状与尺寸，依据生产集成电 路的工艺所确定的设计规则，利用计算机辅助设计 （CAD）通过人机交互的方式设计出的生产上所要求 的掩膜图案。
设计规则是主要解决两个问题：同一层几何图形之间 的关系；不同层之间的相互关系。它是IC制造厂与IC 设计者之间的一个约定，什么能做，什么不能。
第二章 集成电路工艺基础及版图设计
制造掩膜版
对于每一层版图，版图设计规则将决定允许 的最小特征尺寸、最小间隔、该层图形与其 它层图形的最小覆盖，与它下面层图形的最 小间隔等。如果遵照这些设计规则，那么IC 制造厂就应保证生产出符合设计要求的集成 电路芯片。
第二章 集成电路工艺基础及版图设计
IC制造——清洗
第二章 集成电路工艺基础及版图设计
IC制造——化学气相沉积（CVD）
化学气相沉积是在一定的温度条件下，依靠反应气体 与芯片表面处的浓度差，以扩散方式，被芯片表面吸 收，并沉积出薄膜。 CVD被使用来在硅片上沉积氧化硅、氮化硅和多晶硅 等半导体器件材料，是在300-900℃的温度下通过化学 反应产生以上物质的过程。 化学气相沉积根据CVD反应的气氛和气压可分为低压 CVD（LPCVD）、常压CVD（APCVD）和离子增强 CVD（PECVD）等。
刻蚀气氛通常含有F等离子体或碳等离子体，因此刻 蚀气体通常使用CF4这一类的气体。
第二章 集成电路工艺基础及版图设计
IC制造——扩散
扩散是在硅表面掺入纯杂质原子的过程。通常是使用
乙硼烷（B2H6）作为N-源和磷烷（PH3）作为P+源。 工艺生产过程中通常分为沉积源和驱赶两步，典型的 化学反应为：掺杂区P/N-Si片P/N-Si片阻挡层 2PH3 → 2P + 3H2
ic工艺课程设计
ic工艺课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解IC工艺的基本概念，掌握半导体材料的基本特性。
2. 学生能掌握IC制造过程中的主要步骤，包括光刻、蚀刻、离子注入、金属化等。
3. 学生能了解不同类型的IC工艺，如CMOS、BiCMOS等，并理解其工作原理和应用领域。
技能目标：1. 学生能运用所学知识分析IC工艺中的问题，提出合理的解决方案。
2. 学生能通过实验操作，掌握基本的IC工艺流程，提高实践操作能力。
3. 学生能运用相关软件工具，设计简单的IC电路，并进行性能分析。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对半导体及IC工艺的兴趣，提高学习热情。
2. 学生树立良好的工程观念，认识到IC工艺在现代社会中的重要性。
3. 学生培养团队协作精神，提高沟通与交流能力。
课程性质：本课程为电子科学与技术专业的高年级选修课程，具有较强的理论性和实践性。
学生特点：学生具备一定的电子学基础，具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求：结合理论教学与实践操作，注重启发式教学，提高学生的分析问题、解决问题的能力。
通过课程学习，使学生具备从事IC工艺相关领域工作的基本素质。
二、教学内容1. 半导体物理基础：包括半导体材料特性、PN结理论、载流子输运现象等，对应教材第一章内容。
2. IC工艺原理：介绍光刻、蚀刻、离子注入、金属化等主要工艺步骤的原理和操作方法，对应教材第二章。
3. IC工艺流程：详细讲解CMOS、BiCMOS等典型工艺流程，分析不同工艺的特点与应用，对应教材第三章。
4. IC工艺实验：组织学生进行光刻、蚀刻等实验操作，培养实践能力，对应教材第四章。
5. IC电路设计：教授基本电路设计原理，运用相关软件工具进行简单IC电路设计，对应教材第五章。
6. IC工艺发展趋势：介绍当前IC工艺领域的前沿技术和未来发展趋势，激发学生创新意识，对应教材第六章。
教学内容安排和进度：1. 半导体物理基础（2周）2. IC工艺原理（4周）3. IC工艺流程（4周）4. IC工艺实验（3周）5. IC电路设计（3周）6. IC工艺发展趋势（2周）教学内容确保科学性和系统性，注重理论与实践相结合，使学生全面掌握IC工艺知识，为后续课程和实际工作打下坚实基础。
课程实验六 数字IC版图设计
华侨大学电子工程系IC 工艺及版图设计 课程实验（六）数字功能模块版图布局设计华侨大学厦门专用集成电路系统重点实验室 -2011-IC 工艺及版图设计课程实验六 数字功能模块版图布局设计 一、实验目的1.掌握使用 Cadence Virtuoso XL 版图编辑软件进行数字功能模块版图布局设计 2.掌握使用分层次版图设计方法提高设计效率 3.掌握数字逻辑单元版图布局 4.了解使用 Mutipart-Path 绘制 GuardRing二、实验软件：Cadence IC 5141 Virtuoso XL三、实验要求：实验前请做好预习工作，实验后请做好练习，较熟练地使用 PDK 进行版图编辑，并掌握 Calibre 进行 LVS 验证及 Debug 的方法，验证版图设计的正确性。
IC 工艺及版图设计课程实验四 教学任务 数字功能模块电路版图布局设计 专业能力： 教学目标 1. 掌握使用分层次设计方法提高版图布局设计效率 2. 掌握数字逻辑电路版图布局 3. 练习使用 Calibre 进行 LVS 验证 教学内容 重点 难点 1. Cadence Virtuoso 进行数字逻辑单元版图设计 2. Calibre 进行 LVS 验证及 Debug 数字功能模块电路版图布局设计及 Calibre LVS 验证 数字功能模块电路版图布局设计及 Calibre LVS 验证 学时 2华侨大学电子工程系（The Department of Electronic Engineering Huaqiao University）1 华侨大学厦门专用集成电路系统重点实验室第一部分 实验演示部分在上一次实验中我们已经掌握了数字单元模块电路的布局方法，在本次课程实验中我们 将依靠上次课程设计完成的单元模块电路来构成比较复杂的电路：64 分频电路。
通过完成这 个分频电路的布局，掌握分层次版图布局设计的方法。
并且在该实验中通过 Calibre 的 LVS 验证工具来验证版图和原理图的一致性。
IC版图设计 入门培训材料
现在就可以使用提取的网表通过SPICE仿真确定 电路的实际性能。
2. 设计规则
如果仿真出的电路性能（如瞬态响应时间 或功耗）与期望值不相符，就必须对版图 进行修改并重复上面的过程。版图修改主 要是对晶体管尺寸中的宽长比进行修改。 这是因为管子的宽长比决定器件的跨导和 寄生源极和漏极电容。
应用Leff、Weff、 Weff/ Leff 不要用L、W、W/L
3. 基本工艺层版图
有源区接触
有源区接触（Active Contact）:硅与互连金属的接触
3. 基本工艺层版图 金属层：与有源区接触
信号互连线 金属层1（Metal1） 电源线、地线
Metal1至有源区 接触的最小间距
Metal1线的 最小宽度
宽度指封闭几何图形的内边之间的距离
最小宽度 最大宽度
2. 设计规则 间距规则（Separation rule）（1）
间距指各几何图形外边界之间的距离
同一工艺层的间距 (spacing)
不同工艺层的间距 (separation)
2. 设计规则 交叠规则（Overlap rule）（1）
交叠有两种形式：
为了减小寄生效应，设计者也必须考虑对 电路结构进行局部甚至全部的修改。
掩膜版图设计流程
2. 设计规则
CMOS反相器版图设计
通过对CMOS反相器掩膜版图的设计来逐步讲解版图设 计规则的应用。
首先，我们要根据设计规则生成每个晶体管。
假设我们要设计一个具有最小晶体管尺寸的反相器。
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华侨大学电子工程系
集成电路工艺及版图设计
课程设计报告
设计课题:
姓名: Ma Jialu 马佳路
专业: 10集成
学号: 1015251022 日期 2012 年12月 29 日——2012 年12月30日
指导教师: 黄伟伟
华侨大学厦门专用集成电路与系统重点实验室
-2012-
目录
目录
1．设计的任务与要求 (1)
2.电路原理图与模块划分 (1)
3.模块电路版图设计 (5)
3.1 模块1电路原理图 (6)
3.2 使用棍棒图对模块1电路进行预布图 (6)
3.3模块1实际版图 (6)
3.4 模块2电路原理图 (6)
3.5 使用棍棒图对模块2电路进行预布图 (6)
3.6模块2实际版图 (6)
3.7 模块3电路原理图 (6)
3.8 使用棍棒图对模块3电路进行预布图 (6)
3.9模块3实际版图 (6)
4.整体电路版图及验证 (10)
4.1整体电路版图布局方案 (6)
4.2整体电路版图布局 (6)
4.3D R C验证结果 (6)
4.4L V S验证结果 (6)
5.经验体会 (15)
一．设计任务与要求：
设计任务：
本实验的任务为设计一个电压源电路的版图
设计要求：
1.分层次划分电路图
2.使用棍棒图进行版图预布图设计
3.基于CSMC 0.5um DPTM工艺完成模块电路版图设计
4.基于CSMC 0.5um DPTM工艺完成整体电路版图设计并完成DRC/LVS验证二．电路原理图与电路模块划分：
整体电路图如下图所示：由一个OSCRING电路与CHOPOP电路,开关电路电阻阵列和BJT阵列五个模块构成。
本电路主要需要完成下列4部分版图设计
①CHOPOP版图
②OSCRING版图
③19：19：2的比例电阻阵列
④10：1的比例BJT
三．模块电路版图设计：3.1 CHOPOP电路原理图
3.2CHOPOP的棍棒图预布图
⑴3：3 PMOS输入对管
⑵1：2：2 PMOS偏置电流镜
⑶3：3输入对管
⑷2：2输入对管
3.3 CHOPOP电路的实际版图
版图面积约80um X 70um
3.6 电阻阵列电路图
修改后的电阻阵列电路图
：电路修改：将原有19：19：2电阻改为38：38：（1/2）X4的比例电阻列，外加Dummy电阻
电阻材料：1K的非掺杂非硅化的高阻Poly电阻
3.7 电阻阵列棍棒图预布图
3.8 电阻阵列实际版图
版图面积：330um X 18um
3.9BJT电路图
3.10 BJT模块棍棒图预布图3.11 BJT模块实际电路图
版图面积：80um X 130um
四．整体电路版图设计及验证：
4.1 整体版图布局方案
（大致画出模块之间走线图，注意金属1和金属2区分开用不同颜色或形状的线区分）4.2 整体版图结构
版图面积约：460um X 120um
4.2 DRC
⑴DRC.Result
说明：DRC所示两个错误为金属覆盖率错误⑵DRC Summary报告
4.3 LVS
⑴
⑵LVS Report
⑶LVS端口/连线/器件数量报告（原始报告）
⑷LVS端口/连线/器件数量报告（最终报告）
五．课程设计体会总结：
记得老师曾说版图是一门艺术，刚开始还不太理解，经过一个学期近十个练习和最后的课程设计之后，终于体会到了此门艺术的博大精深。
在这里你必须通盘考虑事情，不管是布局，匹配，走线，还是最终的面积和性能，虽然可以选择性的顾此失彼，但要布出高性能的版图还是很不容易的当然要想真正把版图学好，仅仅经过一个学期的学习是远远不够的，此门课程也应该和数字集成电路技术和将要学习的模拟集成电路技术一起，成为本专业的专业基础课，进而成为本专业学生的基本的专业素养。