集成电路设计与制造的主要流程
集成电路设计工艺流程
集成电路设计工艺流程引言：集成电路设计工艺流程是指在设计一个集成电路芯片的过程中，从最初的电路设计到最终的电路实现的一系列步骤。
它涵盖了电路设计、布局、验证、布线、模拟仿真、物理设计等多个环节，是整个芯片设计过程中最关键的一环。
本文将详细介绍集成电路设计工艺流程的各个步骤。
一、电路设计电路设计是整个工艺流程的第一步，它包括了电路拓扑设计、逻辑设计和电路仿真。
在这一阶段，设计工程师需要根据产品的需求和规格书进行电路设计，采用适当的逻辑元件进行连接，并通过仿真工具对电路进行仿真验证，确保电路的功能正确性和稳定性。
二、布局设计布局设计是将逻辑设计得到的电路布置在芯片的物理空间中，它的目标是尽量减小电路的面积和功耗，并达到良好的电磁兼容性。
在布局设计中，设计工程师需要考虑电路的物理约束条件，如管脚位置、电源线、电容等分布，以及电路布局的紧凑性和布线的连续性。
三、芯片验证芯片验证是整个工艺流程中最重要的一步，其目的是验证电路设计和布局的正确性。
在芯片验证中，设计工程师需要进行静态和动态的仿真测试，如时序、功耗、噪声等测试，以确保电路在各种工作条件下都能正常工作。
四、布线设计布线设计是在布局设计的基础上完成的，它的目标是将电路连接起来，使得电路之间的信号传输快速、准确。
在布线设计中，设计工程师需要考虑信号线的长度、延迟、驱动能力等因素，并采用合适的布线技术和算法进行布线规划和优化。
五、物理设计物理设计是在布局设计和布线设计完成的基础上进行的，它的目的是生成芯片的物理布图。
在物理设计中，设计工程师需要进行版图分割、填充、扩展和迁移等操作，以满足制造工艺的要求，并通过检查和校验工具对布图进行验证。
六、仿真验证仿真验证是对芯片布局和物理设计的验证。
在仿真验证中，设计工程师需要进行板级仿真、电气规则检查、功耗和噪声分析等测试，以确保芯片在实际使用中能够正常运行。
七、制造准备制造准备是在仿真验证完成后进行的，它包括芯片的版图导出、掩膜制作和晶圆制造等步骤。
集成电路设计流程
集成电路设计流程集成电路设计流程是指将电路设计图转化为实际可制造的电路芯片的过程。
下面将介绍集成电路设计的基本流程。
首先是需求分析阶段。
在这个阶段，设计工程师要与客户进行有效的沟通，了解客户的需求和技术要求。
通过与客户的沟通，设计工程师可以明确电路的功能、性能指标以及其他特定需求。
第二个阶段是系统规划和架构设计。
在这个阶段，设计工程师要善于分解客户需求，并确定电路的整体结构和架构。
这个阶段需要设计工程师有深厚的专业知识和经验，通过合理的结构设计可以提高电路的性能并满足客户需求。
第三个阶段是电路设计。
在这个阶段，设计工程师要根据电路的结构和架构进行电路的具体设计。
设计工程师要根据客户的要求选择合适的元器件，并进行电路的连线和布局。
在这个阶段，设计工程师需要使用各种设计软件进行电路的仿真和优化，以确保电路的性能可靠和稳定。
第四个阶段是电路布局和布线。
在这个阶段，设计工程师将电路进行三维布局，并进行硅片的划分和特定区域的布局。
设计工程师还要进行电路的布线，将电路中的各个元器件进行连接，并考虑信号传输的延迟和干扰等问题。
第五个阶段是电路验证和测试。
在这个阶段，设计工程师要对设计的电路进行功能测试和性能测试。
通过使用专业的测试仪器对电路进行测试，设计工程师可以发现电路中的问题，并进行问题的修复和优化。
最后是电路制造和量产。
在这个阶段，设计工程师要将设计好的电路提交给芯片制造厂商进行制造。
制造厂商将通过先进的芯片制造工艺将电路制造成芯片，并进行最终的测试和验证。
一旦芯片通过测试，并满足制造和质量要求，就可以进行量产。
综上所述，集成电路设计流程包括需求分析、系统规划和架构设计、电路设计、电路布局和布线、电路验证和测试以及电路制造和量产等阶段。
在每个阶段，设计工程师需要充分理解客户需求，并具备专业知识和经验，才能设计出满足客户需求的高性能、可靠的集成电路芯片。
集成电路的设计与开发
集成电路的设计与开发随着计算机和通讯技术的发展，集成电路已经成为现代信息技术的核心基础之一。
集成电路由数百万甚至数亿个晶体管、电容、电阻、电感等元器件组成，可以实现非常复杂的功能。
这些功能包括计算、存储、通信、图像处理等。
在本文中，我们将深入探讨集成电路的设计与开发。
一. 集成电路的主要特点集成电路是由大量微小器件组成的复杂电路，具有几个主要特点：1. 高度集成化：集成电路的元器件非常小，独立器件的外围电路可以通过光刻技术制造在单个硅片上，因此具有非常高的集成度。
2. 数字和模拟混合：集成电路可以同时实现数字和模拟电路，例如可以将数字信号转换为模拟信号，或者将模拟信号转换为数字信号。
3. 高速运算：由于集成电路非常快，可以在毫秒级内完成大量运算。
4. 低功耗：相对于离散器件，集成电路相当节能。
5. 可重复性：在生产过程中，集成电路的电气特性可以重现到极小的误差范围内。
二. 集成电路的设计流程集成电路的设计过程可以分为以下几个阶段：1. 需求分析：确定电路的功能要求、性能指标以及成本预算等。
2. 总体设计：制定电路结构，包括选定芯片结构、电路拓扑、主要器件和工作方式等。
3. 电路设计：对具体电路进行设计，包括选取和优化器件参数、仿真和调整电路结构等。
4. 物理设计：设计芯片的物理布局，确定哪些电路需要放到芯片的哪个位置，并进行布线。
5. 验证：检验设计的正确性和可行性，在实验室进行测试并进行仿真模拟。
6. 生产：进行工艺制造设计，制造最终产品。
三. 集成电路的开发方法主要的集成电路开发方式包括标准细分方法、顶层设计方法、软硬件协同设计方法等。
例如，标准细分方法将电路划分为若干个基本单元，每个单元都有标准接口，可以方便地替换或升级。
顶层设计方法则首先以系统为出发点，从系统性能和功能需求出发设计上层模块，然后逐层设计下层模块并进行关键技术测试。
软硬件协同设计方法则更侧重于整合软件和硬件，使其互相之间协作并优化系统性能。
集成电路设计与制造技术作业指导书
集成电路设计与制造技术作业指导书第1章集成电路设计基础 (3)1.1 集成电路概述 (3)1.1.1 集成电路的定义与分类 (3)1.1.2 集成电路的发展历程 (3)1.2 集成电路设计流程 (4)1.2.1 设计需求分析 (4)1.2.2 设计方案制定 (4)1.2.3 电路设计与仿真 (4)1.2.4 布局与布线 (4)1.2.5 版图绘制与验证 (4)1.2.6 生产与测试 (4)1.3 设计规范与工艺限制 (4)1.3.1 设计规范 (4)1.3.2 工艺限制 (4)第2章基本晶体管与MOSFET理论 (5)2.1 双极型晶体管 (5)2.1.1 结构与工作原理 (5)2.1.2 基本特性 (5)2.1.3 基本应用 (5)2.2 MOSFET晶体管 (5)2.2.1 结构与工作原理 (5)2.2.2 基本特性 (5)2.2.3 基本应用 (5)2.3 晶体管的小信号模型 (5)2.3.1 BJT小信号模型 (6)2.3.2 MOSFET小信号模型 (6)2.3.3 小信号模型的应用 (6)第3章数字集成电路设计 (6)3.1 逻辑门设计 (6)3.1.1 基本逻辑门 (6)3.1.2 复合逻辑门 (6)3.1.3 传输门 (6)3.2 组合逻辑电路设计 (6)3.2.1 组合逻辑电路概述 (6)3.2.2 编码器与译码器 (6)3.2.3 多路选择器与多路分配器 (6)3.2.4 算术逻辑单元（ALU） (7)3.3 时序逻辑电路设计 (7)3.3.1 时序逻辑电路概述 (7)3.3.2 触发器 (7)3.3.3 计数器 (7)3.3.5 数字时钟管理电路 (7)第4章集成电路模拟设计 (7)4.1 放大器设计 (7)4.1.1 放大器原理 (7)4.1.2 放大器电路拓扑 (7)4.1.3 放大器设计方法 (8)4.1.4 放大器设计实例 (8)4.2 滤波器设计 (8)4.2.1 滤波器原理 (8)4.2.2 滤波器电路拓扑 (8)4.2.3 滤波器设计方法 (8)4.2.4 滤波器设计实例 (8)4.3 模拟集成电路设计实例 (8)4.3.1 集成运算放大器设计 (8)4.3.2 集成电压比较器设计 (8)4.3.3 集成模拟开关设计 (8)4.3.4 集成模拟信号处理电路设计 (8)第5章集成电路制造工艺 (9)5.1 制造工艺概述 (9)5.2 光刻工艺 (9)5.3 蚀刻工艺与清洗技术 (9)第6章硅衬底制备技术 (10)6.1 硅材料的制备 (10)6.1.1 硅的提取与净化 (10)6.1.2 高纯硅的制备 (10)6.2 外延生长技术 (10)6.2.1 外延生长原理 (10)6.2.2 外延生长设备与工艺 (10)6.2.3 外延生长硅衬底的应用 (10)6.3 硅片加工技术 (10)6.3.1 硅片切割技术 (10)6.3.2 硅片研磨与抛光技术 (10)6.3.3 硅片清洗与检验 (10)6.3.4 硅片加工技术的发展趋势 (11)第7章集成电路中的互连技术 (11)7.1 金属互连 (11)7.1.1 金属互连的基本原理 (11)7.1.2 金属互连的制备工艺 (11)7.1.3 金属互连的功能评价 (11)7.2 多层互连技术 (11)7.2.1 多层互连的原理与结构 (11)7.2.2 多层互连的制备工艺 (11)7.2.3 多层互连技术的挑战与发展 (11)7.3.1 铜互连技术 (12)7.3.2 低电阻率金属互连技术 (12)7.3.3 低电阻互连技术的发展趋势 (12)第8章集成电路封装与测试 (12)8.1 封装技术概述 (12)8.1.1 封装技术发展 (12)8.1.2 封装技术分类 (12)8.2 常见封装类型 (12)8.2.1 DIP封装 (12)8.2.2 QFP封装 (13)8.2.3 BGA封装 (13)8.3 集成电路测试方法 (13)8.3.1 功能测试 (13)8.3.2 参数测试 (13)8.3.3 可靠性测试 (13)8.3.4 系统级测试 (13)第9章集成电路可靠性分析 (13)9.1 失效机制 (13)9.2 热可靠性分析 (14)9.3 电可靠性分析 (14)第10章集成电路发展趋势与展望 (14)10.1 先进工艺技术 (14)10.2 封装技术的创新与发展 (14)10.3 集成电路设计方法学的进展 (15)10.4 未来集成电路的发展趋势与挑战 (15)第1章集成电路设计基础1.1 集成电路概述1.1.1 集成电路的定义与分类集成电路（Integrated Circuit，IC）是指在一个半导体衬底上，采用一定的工艺技术，将一个或多个电子电路的组成部分集成在一起，以实现电子器件和电路的功能。
集成电路的设计流程
集成电路的设计流程集成电路的设计流程是一个复杂而又精密的过程，需要经过多个阶段的设计和验证。
本文将介绍集成电路的设计流程，并对每个阶段进行详细的说明。
首先，集成电路设计的第一步是需求分析。
在这个阶段，设计师需要与客户充分沟通，了解客户的需求和要求。
这包括电路的功能、性能、功耗、成本等方面的要求。
通过与客户的深入交流，设计师可以清晰地了解客户的需求，为后续的设计工作奠定基础。
接下来是电路设计的概念阶段。
在这个阶段，设计师需要根据客户的需求，进行电路的初步设计。
这包括电路的功能分析、结构设计、电路拓扑结构等方面的工作。
设计师需要充分发挥自己的创造力和设计能力，提出创新的设计方案，为后续的详细设计奠定基础。
然后是电路设计的详细阶段。
在这个阶段，设计师需要对电路进行详细的设计和分析。
这包括电路的电气特性分析、电路的模拟仿真、电路的数字仿真等方面的工作。
设计师需要充分利用各种设计工具和仿真软件，对电路进行全面的分析和验证，确保电路设计的准确性和稳定性。
接着是电路设计的验证阶段。
在这个阶段，设计师需要对设计的电路进行验证和测试。
这包括电路的原型制作、电路的功能测试、电路的性能测试等方面的工作。
设计师需要充分利用各种测试设备和工具，对电路进行全面的验证和测试，确保电路设计的可靠性和稳定性。
最后是电路设计的量产阶段。
在这个阶段，设计师需要将验证通过的电路进行量产。
这包括电路的工艺设计、电路的制造、电路的封装等方面的工作。
设计师需要充分了解电路制造的工艺流程和要求，确保电路的量产质量和稳定性。
综上所述，集成电路的设计流程是一个复杂而又精密的过程，需要经过多个阶段的设计和验证。
设计师需要充分了解客户的需求，进行电路的概念设计、详细设计、验证和量产，确保电路设计的准确性、可靠性和稳定性。
只有如此，才能设计出符合客户需求的优秀集成电路产品。
半导体集成电路设计流程PowerPoint演示文稿
6 VLSI制造工艺
集成电路生产工艺就是将设计人员的设计转移到硅材 料中，制造出能完成特定功能的芯片。
集成电路生产工艺主要技术包括：图形转换技术；薄 膜制备技术；掺杂技术。
23
集成电路制造的主要流程
24
芯片加工主要过程
硅片
由氧化、淀积、离子注入或 蒸发形成新的薄膜或膜层
用掩膜版重 复20-30次
版图级设计：设计完成版图。版图用于制造集成电路 生产 所需要的光刻版。数字电路设计一般采用自动布局布线的 方式生成版图。
布局后验证：在版图生成后，将寄生的电容提取然后再仿 真以获得精确的电路特性。
11
版图系统规划
IO Hardmacro Row of power for standard cells
2、电路仿真工具：Cadence公司Spectre，Synopsys公司的Hspice 等
3、版图设计工具：Candence公司的Virtuoso 等，Synopsys公司的 Cosmos，华大的熊猫系列产品。
4、版图验证与参数提取工具：Cadence公司的Diva，Dracula， Assura，Synopsys公司的Herculers，Mentor公司的Calibre等。
目录
1 VLSI设计及发展特点 2 集成电路设计与制造的主要流程 3 集成电路设计分类 4 数字集成电路设计流程 5 模拟集成电路设计流程 6 VLSI制造工艺
1
1 VLSI设计及发展特点
集成电路设计是将设计人员头脑中的概念转换成半导 体工艺生产所需要的版图。
2
集成电路的发展特点
2000年代以来，集成电路工艺发展非常迅速，已从深 亚微米(0.18到0.35微米)进入到超深亚微米(90，65， 45，32纳米)。其主要特点： 特征尺寸越来越小,45nm以下 芯片尺寸越来越大，12英寸，已有36英寸 单片上的晶体管数越来越多，上亿 时钟速度越来越快， 电源电压越来越低， 布线层数越来越多， I/O引线越来越多，
集成电路设计与制造的主要流程
集成电路设计与制造的主要流程集成电路（Integrated Circuit，简称IC）是由许多晶体管、电阻、电容和其他电子器件组成的微小芯片。
它广泛应用于计算机、手机、汽车、医疗设备等各个领域。
本文将介绍集成电路设计与制造的主要流程。
1. 需求分析与规划集成电路设计的第一步是进行需求分析和规划。
这一阶段中，设计团队与客户和市场调研团队合作，明确产品的功能需求、性能要求和市场定位。
同时，还需要考虑技术可行性和经济可行性，确定设计和制造的目标。
2. 电路设计在电路设计阶段，设计团队将根据需求分析的结果，设计电路图。
他们使用EDA（Electronic Design Automation）工具，如Cadence、Mentor Graphics等，进行原理图设计，包括选择器件、连接电路等。
3. 电路模拟与验证电路设计完成后，设计团队使用模拟器对电路进行仿真和验证。
他们会通过仿真进行各种测试，以确保电路设计的正确性和性能是否满足需求。
如果需要，还可以进行电路优化，提升性能。
4. 物理设计与版图布局物理设计阶段是将原理图转化为实际物理结构的过程。
设计团队使用EDA工具进行版图布局和布线，将电路元件放置在芯片上，并根据需要进行电路逻辑换位和时序优化。
5. 设计规则检查（DRC）与逻辑等效检查（LEC）在物理设计完成后，需要进行设计规则检查（DRC）和逻辑等效检查（LEC）。
DRC检查确保设计规则与制造工艺的兼容性，而LEC检查则确保逻辑及电气规格与原始电路设计的一致性。
6. 掩膜制作与掩膜层压在确定物理设计没有问题后，接下来需要制作芯片的掩膜。
掩膜是一种精确描绘芯片电路图案的遮罩。
设计团队将设计好的版图转化为掩膜，并将其层压在某种光刻胶上。
7. 掩膜曝光与光刻掩膜制作完成后，需要使用光刻机将掩膜上的电路图案曝光到芯片表面的硅片上。
光刻过程包括对光刻胶曝光、显影和刻蚀等步骤，最终得到芯片的图案。
8. 清洗与离子放置经过光刻后，芯片上会有大量的光刻胶残留物和掩膜层。
微电子学概论复习题及答案(详细版)
第一章 绪论1．画出集成电路设计与制造的主要流程框架。
2．集成电路分类情况如何？⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧按应用领域分类数字模拟混合电路非线性电路线性电路模拟电路时序逻辑电路组合逻辑电路数字电路按功能分类GSI ULSI VLSI LSI MSI SSI 按规模分类薄膜混合集成电路厚膜混合集成电路混合集成电路B iCMOS B iMOS 型B iMOS CMOS NMOS PMOS 型MOS双极型单片集成电路按结构分类集成电路3．微电子学的特点是什么？微电子学：电子学的一门分支学科微电子学以实现电路和系统的集成为目的，故实用性极强。
微电子学中的空间尺度通常是以微米(m, 1m ＝10－6m)和纳米(nm, 1nm = 10-9m)为单位的。
微电子学是信息领域的重要基础学科微电子学是一门综合性很强的边缘学科涉及了固体物理学、量子力学、热力学与统计物理学、材料科学、电子线路、信号处理、计算机辅助设计、测试与加工、图论、化学等多个学科微电子学是一门发展极为迅速的学科，高集成度、低功耗、高性能、高可靠性是微电子学发展的方向微电子学的渗透性极强，它可以是与其他学科结合而诞生出一系列新的交叉学科，例如微机电系统(MEMS)、生物芯片等4．列举出你见到的、想到的不同类型的集成电路及其主要作用。
集成电路按用途可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑（微机）用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。
5．用你自己的话解释微电子学、集成电路的概念。
集成电路（integrated circuit）是一种微型电子器件或部件。
集成电路设计与制造的主要流程图
否 否
否
3
引言
半导体器件物理基础：包括PN结的物理机制、双极管、 MOS管的工作原理等
器件
小规模电路
大规模电路
超大规模电路
甚大规模电路
电路的制备工艺：光刻、刻蚀、氧化、离子注入、扩散、 化学气相淀积、金属蒸发或溅射、封装等工序
集成电路设计：另一重要环节，最能反映人的能动性
✓ 高度复杂电路系统的要求 ✓ 什么是分层分级设计？ 将一个复杂的集成电路系统的设计问题分解为复杂性较低的设 计级别，这个级别可以再分解到复杂性更低的设计级别；这样 的分解一直继续到使最终的设计级别的复杂性足够低，也就是 说，能相当容易地由这一级设计出的单元逐级组织起复杂的系 统。一般来说，级别越高，抽象程度越高；级别越低，细节越 具体
集成电路 设计与制造的主要流程
1
集成电路设计与制造的主要流程框架
系 统 需 求 设计
掩膜版
芯片制造 过程
芯片检测
封装 测试
单晶、外 延材料
2
集成电路的设计过程：
设计创意 +
仿真验证
功能要求 行为设计（VHDL）
行为仿真 是
综合、优化——网表
时序仿真 是
布局布线——版图
—设计业—
后仿真 是
Sing off
没有单元库支持：对各单元进行电路设计，通过电
路模拟与分析，预测电路的直流、交流、瞬态等特性， 之后再根据模拟结果反复修改器件参数，直到获得满 意的结果。由此可形成用户自己的单元库
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单元库：一组单元电路的集合
经过优化设计、并通过设计规则检查和反复工艺验证， 能正确反映所需的逻辑和电路功能以及性能，适合于工 艺制备，可达到最大的成品率。
集成电路的设计流程
集成电路的设计流程集成电路的设计流程是一个复杂而又精密的过程，它涉及到多个环节和多个专业领域的知识。
在整个设计流程中，需要考虑到电路设计的各个方面，从电路的功能需求到实际的物理制造过程，都需要经过严谨的设计和验证。
下面将从功能需求分析、电路设计、验证与仿真、物理实现等方面，对集成电路的设计流程进行详细介绍。
首先，功能需求分析是集成电路设计的第一步。
在这个阶段，需要明确电路的功能需求，包括电路的输入输出特性、工作频率、功耗要求等。
通过对功能需求的分析，可以确定电路的整体结构和基本工作原理，为后续的电路设计提供基础。
其次，电路设计是集成电路设计过程中的核心环节。
在这个阶段，需要根据功能需求，选择合适的电路拓扑结构和器件模型，进行电路的原理设计和电路图绘制。
同时，还需要考虑电路的布局与布线，以及信号的传输和时序控制等问题。
在电路设计的过程中，需要充分考虑电路的性能指标和工艺制约，力求在满足功能需求的前提下，尽可能提高电路的性能和可靠性。
接下来是验证与仿真。
在电路设计完成后，需要进行验证与仿真，以确保电路设计的正确性和可靠性。
通过电路的仿真分析，可以验证电路的性能指标和工作稳定性，发现并解决电路设计中存在的问题。
同时，还可以通过仿真分析，对电路进行性能优化，提高电路的工作效率和可靠性。
最后是物理实现。
在电路设计和验证与仿真完成后，需要进行电路的物理实现。
这包括电路的版图设计、工艺制程、芯片制造等环节。
在物理实现的过程中，需要考虑到电路的工艺制约和器件特性，保证电路的物理实现能够满足设计要求。
同时，还需要进行电路的测试与调试，确保电路的正常工作。
总的来说，集成电路的设计流程是一个系统工程，需要综合考虑电路的功能需求、设计、验证与仿真、物理实现等多个环节。
只有在每个环节都严格把关，才能保证电路设计的正确性和可靠性。
希望通过本文的介绍，读者能对集成电路的设计流程有一个更加全面和深入的了解。
集成电路设计与制造的主要流程
系统性能编译器 性能和功能描述
逻辑和电路编译器 逻辑和电路描述
版图编译器 几何版图描述
统 硅编译器
一 silicon compiler
数
(算法级、RTL级向下）
据
门阵列、标准单元阵列等
库
制版及流片
14
典型的实际设计流程
需要较多的人工干预 某些设计阶段无自动设计软件，通过模拟分析软
集成电路芯片设计过程框架
否 否
否
3
引言
半导体器件物理基础：包括PN结的物理机制、双极管、 MOS管的工作原理等
器件
小规模电路
大规模电路
超大规模电路
甚大规模电路
电路的制备工艺：光刻、刻蚀、氧化、离子注入、扩散、 化学气相淀积、金属蒸发或溅射、封装等工序
集成电路设计：另一重要环节，最能反映人的能动性
母片半定制技术
41
门阵列结构
单元区结构： 举例：六管CMOS单元 由该结构实现三输入或非门
输入/输出单元：芯片四周 举例：图5.16，输入、输出、电源
输入保护(防止栅击穿)：嵌位二极管、保护电阻 输出驱动：宽长比大的器件（梳状或马蹄状）
42
F ou n d ry
设计中心
寄存器传输 级行为描述
8
从层次和域表示分层分级设计思想
域：行为域：集成电路的功能
结构域：集成电路的逻辑和电路组成 物理域：集成电路掩膜版的几何特性和物理
特性的具体实现
层次：系统级、算法级、寄存器传输级(也称
RTL级)、 逻辑级与电路级
9
10
系统级 算法级 RTL 级 逻辑级
行为、性 CPU、存储 芯片、电路 能描述 器、控制器 板、子系统
集成电路的设计和制造
集成电路的设计和制造集成电路是指在单个硅片上制造出数以千万计的电子元件，并将它们相互连接而形成的微小电路。
在现代电子技术中，集成电路是一种最为重要的基础原件，在计算机、通信设备、汽车电子、嵌入式系统等领域中得到广泛应用。
集成电路的设计和制造是电子技术的核心之一，对于生产高性能电子设备和推动电子技术进步具有重要意义。
集成电路设计集成电路设计是指根据预定的功能要求，将电路分解成为多个模块，通过各种电路设计软件进行电路模块的设计和仿真，然后通过进行逻辑设计、物理设计、布线设计、布图等步骤，实现整个电路的设计的工作。
集成电路设计的过程包括了多个步骤，其中的逻辑设计是最为关键的环节。
在逻辑设计中，设计人员要将电路逻辑分解成为基本逻辑单元，并进行逻辑门电路的实现。
逻辑设计的完成后要进行对整个电路的电路中歇的仿真，以保证设计的通用性和可靠性。
集成电路设计并非单单是一个人的工作，而是需要多位工程师、设备的协同工作的。
他们要采用先进的电子设计工具来实现自己的想法，优化电路版图，实现逻辑控制功能。
为此，各种电路仿真软件、互连性可视化工具和界面设计工具等，都是不可少的配套软件。
集成电路制造集成电路的制造是利用硅片上的微纳米加工技术，进行光刻、清洗、蒸镀、刻蚀等一系列生产过程的复杂操作。
首先，需要准备好硅晶片和一些特殊材料及处理工序。
硅晶片是最常用作集成电路基板的材料，它通过高温“熔融”后，会变得更加坚硬、细腻和平整。
接着，经光刻机械操作，将电路图案溅上硅片表面，那些所捕捉到的电磁波形就会被嵌入其中，形成微小的电路单元。
接下来，就需要把IC芯片放到一定的腔室里进行清洗处理、蒸镀处理、结构剥离、刻蚀等工序，将其冲洗干净、剥离待加工部分，采用化学反应来薄膜切割、金属蚀刻等。
这时候，芯片表面的芯片活塞结构就会成型。
集成电路制造的关键步骤在于提高工艺的稳定性和精密度。
高精度光刻、高分辨率尺寸内边界和内部表面处理等技术的研发成果极大地提高了制造工艺的可控性和半导体工业的发展水平，推动了智能科技的进步。
集成电路(IC)设计完整流程详解及各个阶段工具简介
IC设计完整流程及工具IC的设计过程可分为两个部分，分别为：前端设计（也称逻辑设计）和后端设计（也称物理设计），这两个部分并没有统一严格的界限，凡涉及到与工艺有关的设计可称为后端设计。
前端设计的主要流程：1、规格制定芯片规格，也就像功能列表一样，是客户向芯片设计公司（称为Fabless，无晶圆设计公司）提出的设计要求，包括芯片需要达到的具体功能和性能方面的要求。
2、详细设计Fabless根据客户提出的规格要求，拿出设计解决方案和具体实现架构，划分模块功能。
3、HDL编码使用硬件描述语言（VHDL，Verilog HDL，业界公司一般都是使用后者）将模块功能以代码来描述实现，也就是将实际的硬件电路功能通过HDL语言描述出来，形成RTL（寄存器传输级）代码。
4、仿真验证仿真验证就是检验编码设计的正确性，检验的标准就是第一步制定的规格。
看设计是否精确地满足了规格中的所有要求。
规格是设计正确与否的黄金标准，一切违反，不符合规格要求的，就需要重新修改设计和编码。
设计和仿真验证是反复迭代的过程，直到验证结果显示完全符合规格标准。
仿真验证工具Mentor 公司的Modelsim，Synopsys的VCS，还有Cadence的NC-Verilog均可以对RTL 级的代码进行设计验证，该部分个人一般使用第一个-Modelsim。
该部分称为前仿真，接下来逻辑部分综合之后再一次进行的仿真可称为后仿真。
5、逻辑综合――Design Compiler仿真验证通过，进行逻辑综合。
逻辑综合的结果就是把设计实现的HDL代码翻译成门级网表netlist。
综合需要设定约束条件，就是你希望综合出来的电路在面积，时序等目标参数上达到的标准。
逻辑综合需要基于特定的综合库，不同的库中，门电路基本标准单元（standard cell）的面积，时序参数是不一样的。
所以，选用的综合库不一样，综合出来的电路在时序，面积上是有差异的。
一般来说，综合完成后需要再次做仿真验证（这个也称为后仿真，之前的称为前仿真）逻辑综合工具Synopsys的Design Compiler，仿真工具选择上面的三种仿真工具均可。
简述集成电路的制造流程
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集成电路设计方法与设计流程
集成电路设计方法与设计流程一、集成电路设计方法概述1. 顶层设计法顶层设计法是一种自顶向下的设计方法，它从系统整体出发，将复杂问题分解为若干个子问题，再针对每个子问题进行详细设计。
这种方法有助于提高设计效率，确保系统性能。
2. 底层设计法底层设计法，又称自底向上设计法，它是从最基本的电路单元开始，逐步搭建起整个系统。
这种方法适用于对电路性能要求较高的场合，但设计周期较长，对设计人员的要求较高。
3. 混合设计法混合设计法是将顶层设计法与底层设计法相结合的一种设计方法。
它充分发挥了两种设计方法的优势，既保证了系统性能，又提高了设计效率。
在实际应用中，混合设计法得到了广泛采用。
二、集成电路设计流程1. 需求分析需求分析是集成电路设计的起点，主要包括功能需求、性能需求和可靠性需求。
设计人员需充分了解项目背景，明确设计目标，为后续设计工作奠定基础。
2. 系统架构设计系统架构设计是根据需求分析结果，对整个系统进行模块划分，明确各模块的功能和接口。
此阶段需充分考虑模块间的兼容性和可扩展性，为后续电路设计提供指导。
3. 电路设计与仿真电路设计是根据系统架构，对各个模块进行详细的电路设计。
设计过程中，需运用EDA工具进行电路仿真，验证电路性能是否满足要求。
如有问题，需及时调整电路参数，直至满足设计指标。
4. 布局与布线5. 后端处理后端处理主要包括版图绘制、DRC（设计规则检查）、LVS（版图与原理图一致性检查）等环节。
通过这些环节，确保芯片设计无误，为后续生产制造提供可靠保障。
6. 生产制造7. 测试与验证测试与验证是检验芯片性能和可靠性的关键环节。
通过对芯片进行功能和性能测试，确保其满足设计要求。
如有问题，需及时反馈至设计环节，进行优化改进。
至此，集成电路设计流程基本完成。
在实际设计中，设计人员需不断积累经验，提高自身设计能力，以应对日益复杂的集成电路设计挑战。
三、设计中的关键技术与注意事项1. 信号完整性分析选择合适的传输线阻抗，以减少信号反射和串扰。
集成电路设计完整流程详解
IC设计完整流程及工具IC的设计过程可分为两个部分，分别为：前端设计（也称逻辑设计）和后端设计（也称物理设计），这两个部分并没有统一严格的界限，凡涉及到与工艺有关的设计可称为后端设计。
前端设计的主要流程：1、规格制定芯片规格，也就像功能列表一样，是客户向芯片设计公司（称为Fabless，无晶圆设计公司）提出的设计要求，包括芯片需要达到的具体功能和性能方面的要求。
2、详细设计Fabless根据客户提出的规格要求，拿出设计解决方案和具体实现架构，划分模块功能。
3、HDL编码使用硬件描述语言（VHDL，Verilog HDL，业界公司一般都是使用后者）将模块功能以代码来描述实现，也就是将实际的硬件电路功能通过HDL语言描述出来，形成RTL（寄存器传输级）代码。
4、仿真验证仿真验证就是检验编码设计的正确性，检验的标准就是第一步制定的规格。
看设计是否精确地满足了规格中的所有要求。
规格是设计正确与否的黄金标准，一切违反，不符合规格要求的，就需要重新修改设计和编码。
设计和仿真验证是反复迭代的过程，直到验证结果显示完全符合规格标准。
仿真验证工具Mentor 公司的Modelsim，Synopsys的VCS，还有Cadence的NC-Verilog均可以对RTL 级的代码进行设计验证，该部分个人一般使用第一个-Modelsim。
该部分称为前仿真，接下来逻辑部分综合之后再一次进行的仿真可称为后仿真。
5、逻辑综合――Design Compiler仿真验证通过，进行逻辑综合。
逻辑综合的结果就是把设计实现的HDL代码翻译成门级网表netlist。
综合需要设定约束条件，就是你希望综合出来的电路在面积，时序等目标参数上达到的标准。
逻辑综合需要基于特定的综合库，不同的库中，门电路基本标准单元（standard cell）的面积，时序参数是不一样的。
所以，选用的综合库不一样，综合出来的电路在时序，面积上是有差异的。
一般来说，综合完成后需要再次做仿真验证（这个也称为后仿真，之前的称为前仿真）逻辑综合工具Synopsys的Design Compiler，仿真工具选择上面的三种仿真工具均可。
tapeout的主要流程
tapeout的主要流程在集成电路设计和制造过程中，tapeout是一个关键的步骤，它标志着芯片设计的完成和准备进入制造阶段。
tapeout的主要流程涉及多个关键步骤，包括设计验证、物理设计、版图布局、制造准备和文件生成等。
首先，tapeout的流程通常始于设计验证阶段。
在这个阶段，设计团队会对芯片的功能进行验证，以确保设计的正确性和可靠性。
这包括功能仿真、时序分析和电气特性验证等。
一旦设计验证通过，就可以进入下一个阶段。
接下来是物理设计阶段。
在这个阶段，设计团队将进行逻辑综合、布线和时序优化等工作，以确保芯片的性能和功耗达到设计要求。
物理设计的目标是生成一个满足电路功能和性能要求的最优版图。
版图布局是tapeout流程中的另一个重要步骤。
在这个阶段，版图工程师会根据设计规范和制造工艺要求，对芯片的版图进行布局。
这包括放置元件、连线、电源和接地网络等。
版图布局的质量对芯片的性能和可靠性有着重要的影响。
随后是制造准备阶段。
在这个阶段，制造工程师会对版图进行规则检查和设计规则校验，以确保版图符合制造工艺的要求。
制造准备还包括工艺仿真、材料选择和工艺参数优化等工作。
最后，tapeout的流程将进入文件生成阶段。
在这个阶段，设计团队会生成一系列用于制造的文件，包括版图图形文件、掩膜数据、工艺规则文件和测试模式等。
这些文件将用于制造厂商进行芯片的生产和测试。
总的来说，tapeout的主要流程涉及设计验证、物理设计、版图布局、制造准备和文件生成等多个关键步骤。
这些步骤的顺利完成对于确保芯片的性能和可靠性至关重要，也是实现芯片设计到制造的关键环节。
IC的生产工序流程以及其结构
IC的生产工序流程以及其结构IC（集成电路）的生产工序流程以及其结构是一个复杂且关键的过程。
本文将详细介绍IC的生产工序流程以及其结构，从设计、制造到测试的全过程。
前端工序是IC生产的设计和制造阶段。
最早的步骤是进行芯片设计。
芯片设计是一个复杂的过程，其中包括需求分析、电路架构设计、逻辑设计、电路设计和版图设计等。
设计完成后，芯片制造的下一个阶段是进行掩膜制造。
掩膜制造是通过光刻和刻蚀技术在硅片上形成芯片结构。
这一步骤产生了一个被称为“晶圆”的硅片，其中包含了成千上万个IC芯片。
中端工序是IC生产的加工和制造阶段。
首先，晶圆需要经过步骤切割成单个的芯片。
然后将这些单个芯片放置到称为支持质层的基板上。
接下来是通过包封工序对芯片进行保护。
封装对芯片进行全方位的保护，以防止损坏和外部环境的影响。
最后，在封装过程中将芯片焊接到引脚上，以便能够与外部电路进行连接。
后端工序是IC生产的测试和封装阶段。
这个阶段主要是对芯片进行测试以确保其质量和功能。
测试是通过应用电压和信号来检查芯片的性能和电气特性。
在测试完成后，将芯片进行分类和分级，然后将其进行封装，以达到保护和便于使用的目的。
封装后的芯片被称为“成品”，可以在下一步骤中被安装到终端产品中。
IC的结构是由各种器件和电路组成的。
通常，一个IC由晶体管、电阻、电容、电感和其他电子器件以及其连接和控制电路组成。
这些器件通过使用P型和N型材料来创建PN结。
集成电路的结构通常以芯片的功能和应用为基础进行设计，并根据需求进行优化。
总结起来，IC的生产工序流程涵盖了设计、制造和测试的各个环节。
前端工序包括芯片设计和掩膜制造，中端工序包括芯片加工和封装，后端工序包括测试和封装。
IC的结构由各种器件和电路组成，根据芯片的功能和应用进行设计和优化。
这些工序和结构的完美配合确保了IC的质量和性能。
集成电路 研发 流程
集成电路研发流程
集成电路的研发流程主要包括以下几个阶段：
1. 产品策划阶段：经过市场调研和可行性分析，形成立项报告提交评审，通过评审后进入产品开发阶段。
2. 产品开发阶段：分为方案设计、电路设计、版图设计等阶段。
在电路设计阶段，工程师们会根据项目需求，设计和优化电路原理图，并完成相关电路图的绘制。
在版图设计阶段，工程师们会根据电路设计图，将电路设计转换成集成电路的版图设计，为后续的制造环节提供必要的技术文件。
3. 门级功能验证（Gate-Level Netlist Verification）：在这个阶段，会使用逻辑综合工具进行综合，并进行门级功能验证，确保设计描述正确无误。
4. 布局和布线：将设计好的功能模块合理地安排在芯片上，规划好它们的位置，并完成各模块之间互连的连线。
5. 制造：将设计数据提交给第三方晶圆厂和封测厂进行生产加工和测试。
6. 测试：产品经测试合格后送客户试用。
7. 产品定型阶段：在客户试用合格后，进行可靠性摸底、小批量试制、质量评审等工作。
产品在完成定型后转入量产。
此外，集成电路的研发流程还包括后端仿真和验证、物理验证等环节，以确保产品的性能和可靠性。
整个研发流程需要多个部门和团队的密切协作，以确保最终产品的质量和性能达到预期的要求。
集成电路全产业链生产流程
集成电路全产业链生产流程集成电路全产业链生产流程是一个复杂而精密的过程，涵盖了从设计到制造再到市场销售的各个环节。
本文将从人类视角，详细描述集成电路全产业链生产流程。
设计阶段是集成电路产业链的起点。
设计师们根据市场需求和技术趋势，利用专业的设计软件和工具，将电路功能、结构和布局进行规划和设计。
设计师需要考虑电路的功耗、速度、稳定性等方面的要求，同时还要保证电路的可靠性和可制造性。
设计完成后，接下来是芯片制造的阶段。
首先，需要将设计好的电路转化为光刻版图，并将其镀上一层光敏胶。
然后，使用光刻机将光刻版图上的图案逐层投射到硅片上，形成电路图案。
接着，通过化学腐蚀和刻蚀等工艺，将多层金属和绝缘层依次堆叠起来，形成复杂的电路结构。
制造芯片的过程中需要严格控制各个参数，如温度、湿度等，以确保电路的质量和性能。
同时，还需要进行各种测试和检验，以确保芯片的功能和性能符合设计要求。
制造完成后，芯片将被封装成最终的产品。
封装是将芯片与引脚相连，并用外壳保护芯片的过程。
封装的方式有很多种，常见的有直插式封装和表面贴装封装。
在封装过程中，还需要进行焊接、测试和标识等工序。
封装完成后，芯片将进入市场销售的阶段。
芯片将被集成到各种电子产品中，如手机、电脑、汽车等。
销售商将芯片销售给各个电子产品制造商，最终产品将通过各种渠道进入消费者的手中。
整个集成电路全产业链生产流程是一个高度复杂和精细的过程，需要多个环节的紧密合作和协调。
每个环节都需要专业的技术和设备支持，以确保芯片的质量和性能。
同时，市场需求和技术创新也在不断推动着产业链的发展，使集成电路产业不断向前发展。
通过本文的描述，希望读者能够更加深入了解集成电路全产业链生产流程，进一步认识到集成电路产业的重要性和复杂性。
同时，也希望读者能够对集成电路产业的发展趋势和未来前景有更清晰的认识。
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综合
向Foundry提供 逻辑网表
布局布线
网表
逻辑模拟
逻辑图
掩膜版图 生成延迟
版图检查/网表和参数 文件
后仿真
提取/网表一致性检查
产生测试向量
制版/流片 /测试/封装
门阵列设计过程
门阵列方法的设计特点：设计周期短，设计成本 低，适合设计适当规模、中等性能、要求设计时 间短、数量相对较少的电路
不足：设计灵活性较低；门利用率低；芯片面积 浪费
集成电路芯片设计过程框架
否
From 吉利久教授
引言
半导体器件物理基础：包括PN结的物理机制、双极管、 MOS管的工作原理等
器件
小规模电路
大规模电路
超大规模电路
甚大规模电路
电路的制备工艺：光刻、刻蚀、氧化、离子注入、扩散、 化学气相淀积、金属蒸发或溅射、封装等工序
集成电路设计：另一重要环节，最能反映人的能动性
版图设计
功能描述与逻辑描述
功能图 逻辑图 电路图 符号式版图, 版图
举例：x=a’b+ab’；CMOS与非门；CMOS反相器版图
什么是版图？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
设计流程
理想的设计流程(自顶向下：TOP-DOWN）
算法级：包含算法级综合：将算法级描述转换到 RTL级描述
综 合： 通过附加一定的约束条件从高一级设 计层次直接转换到低一级设计层次的过程
逻辑级：较小规模电路
实际设计流程
系统功能设计
输出：语言或功能图 软件支持：多目标多约束条件优化问题
无自动设计软件 仿真软件：VHDL仿真器、Verilog仿真器
集成电路
设计与制造的主要流程
集成电路设计与制造的主要流程框架
系 统 需 求 设计
掩膜版
芯片制造 过程
芯片检测
封装 测试
单晶、外 延材料
集成电路的设计过程：
设计创意
功能要求
+ 仿真验证
行为设计（VHDL） 否
行为仿真
是
综合、优化——网表
否 时序仿真
是 布局布线——版图
—设计业—
后仿真 是
Sing off
VDD Vss
专用集成电路（ASIC：Application-Specific Integrated Circuit）（相对通用电路而言）
针对某一应用或某一客户的特殊要求设计的集成电路
批量小、单片功能强：降低设计开发费用
主要的ASIC设计方法：
门阵列设计方法：半定制
标准单元设计方法：定制
掩膜版方法
对于一个特殊结构的门阵列母片，片上晶体管和 逻辑门之间都有电学连接，用专门的激光扫描光 刻设备切断不需要连接处的连线，实现ASIC功能。
只需一步刻铝工艺，加工周期短；
采用激光扫描曝光，省去了常规门阵列方法中的 制版工艺。但制备时间较长。
一般用于小批量(200～2000块)ASIC的制造
作业：
1.试述带单元库的数字集成电 路的典型设计流程。
件来完成设计 各级设计需要验证
典型的实际设计流程
1、系统功能设计
目标：实现系统功能，满足基本性能要求 过程：功能块划分，RTL级描述，行为仿真
功能块划分
RTL级描述（RTL级VHDL、Verilog)
RTL级行为仿真：总体功能和时序是否正确
功能块划分原则：
既要使功能块之间的连线尽可能地少，接口清 晰，又要求功能块规模合理，便于各个功能块 各自独立设计。同时在功能块最大规模的选择 时要考虑设计软件可处理的设计级别
主要内容
IC设计特点及设计信息描述 典型设计流程 典型的布图设计方法及可测性设计技术
设计特点和设计信息描述
设计特点(与分立电路相比) 对设计正确性提出更为严格的要求 测试问题 版图设计：布局布线 分层分级设计(Hierarchical design)和模块化设计
✓ 高度复杂电路系统的要求 ✓ 什么是分层分级设计？ 将一个复杂的集成电路系统的设计问题分解为复杂性较低的设 计级别，这个级别可以再分解到复杂性更低的设计级别；这样 的分解一直继续到使最终的设计级别的复杂性足够低，也就是 说，能相当容易地由这一级设计出的单元逐级组织起复杂的系 统。一般来说，级别越高，抽象程度越高；级别越低，细节越 具体
门海设计技术：一对不共栅的P管和N管组成的基 本单元铺满整个芯片，布线通道不确定（可将基 本单元链改成无用器件区走线），宏单元连线在 无用器件区上进行
门利用率高，集成密度大，布线灵活，保证布线 布通率
仍有布线通道，增加通道是单元高度的整数倍， 布线通道下的晶体管不可用
激光扫描阵列：特殊的门阵列设计方法
版图设计过程 大多数基于单元库实现 （1）软件自动转换到版图，可人工调整（规则芯片） （2）布图规划（floor planning)工具
布局布线工具（place&route） 布图规划：在一定约束条件下对设计进行物理划分，并初步确定
芯片面积和形状、单元区位置、功能块的面积形状和相对位置、 I/O位置，产生布线网格，还可以规划电源、地线以及数据通道分 布
布图设计方法（布图风格划分）
全定制设计方法、半定制设计方法、可编程逻辑
器件以及基于这些方法的兼容设计方法
设计方法选取的主要依据：设计周期、设计成本、
芯片成本、芯片尺寸、设计灵活性、保密性和可靠性等
最主要的：设计成本在芯片成本中所占比例
芯片成本CT：
CT
CD V
CP yn
小批量的产品：减小设计费用； 大批量的产品：提高工艺水平，减小芯片尺寸， 增大圆片面积
实际设计流程
2、逻辑和电路设计
概念：确定满足一定逻辑或电路功能的由逻辑或电路单元组 成的逻辑或电路结构
过程： A.数字电路：RTL级描述
逻辑综合(Synopsys,Ambit)
逻辑网表
逻辑模拟与验证，时序分析和优化 难以综合的：人工设计后进行原理图输入，再进行
逻辑模拟
电路实现（包括满足电路性能要求的电路结构 和元件参数)：调用单元库完成；
软件支持：成熟的CAD工具用于版图编辑、人机交 互式布局布线、自动布局布线以及版图检查和验证
设计规则
IC设计与工艺制备之间的接口
制定目的：使芯片尺寸在尽可能小的前提下，避免线条宽 度的偏差和不同层版套准偏差可能带来的问题，尽可能地提 高电路制备的成品率
什么是设计规则？考虑器件在正常工作的条件下，根据实 际工艺水平(包括光刻特性、刻蚀能力、对准容差等)和成品 率要求，给出的一组同一工艺层及不同工艺层之间几何尺寸 的限制，主要包括线宽、间距、覆盖、露头、凹口、面积等 规则，分别给出它们的最小值，以防止掩膜图形的断裂、连 接和一些不良物理效应的出现。
（3）全人工版图设计：人工布图规划，提取单元， 人工布局布线（由底向上： 小功能块到大功能块）
版图验证与检查
✓ DRC：几何设计规则检查
✓ ERC：电学规则检查
✓ LVS：网表一致性检查
✓ POSTSIM：后仿真（提取实际版图参数、电阻、电 容，生成带寄生量的器件级网表，进行开关级逻辑模 拟或电路模拟，以验证设计出的电路功能的正确性和 时序性能等)，产生测试向量
从层次和域表示分层分级设计思想
域：行为域：集成电路的功能
结构域：集成电路的逻辑和电路组成 物理域：集成电路掩膜版的几何特性和物理
特性的具体实现
层次：系统级、算法级、寄存器传输级(也称
RTL级)、 逻辑级与电路级
系统级 算法级 RTL 级 逻辑级
行为、性 CPU、存储 芯片、电路 能描述 器、控制器 板、子系统
结合具体的电路，具体的系统，设计出各种各样的电路
掌握正确的设计方法，可以以不变应万变， 随着电路规模的增大，计算机辅助设计手段 在集成电路设计中起着越来越重要的作用
引言
什么是集成电路？(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，电路与外部的连接靠引脚完 成。
主要是布局布线过程
布局：将模块安置在芯片的适当位置，满足一定目标 函数。对级别最低的功能块，是指根据连接关系，确 定各单元的位置，级别高一些的，是分配较低级别功 能块的位置，使芯片面积尽量小。
布线：根据电路的连接关系（连接表）在指定区域 （面积、形状、层次）百分之百完成连线。布线均匀， 优化连线长度、保证布通率。
母片半定制技术
门阵列结构
单元区结构： 举例：六管CMOS单元 由该结构实现三输入或非门
输入/输出单元：芯片四周 举例：图5.16，输入、输出、电源
输入保护(防止栅击穿)：嵌位二极管、保护电阻 输出驱动：宽长比大的器件（梳状或马蹄状）
Foundry
设计中心
寄存器传输 级行为描述
行为仿真
单元库
全定制设计
版图设计时采用人工设计，对每个器件进行优化， 芯片性能获得最佳，芯片尺寸最小
设计周期长，设计成本高，适用于性能要求极高 或批量很大的产品，模拟电路
符号式版图设计：用一组事先定义好的符号来表 示版图中不同层版之间的信息，通过自动转换程 序转换 举例：棍图：棍形符号、不同颜色
不必考虑设计规则的要求；设计灵活性大 符号间距不固定，进行版图压缩，减小芯片面积
等 I/O 算法 硬件模块、 部件间的物
数据结构 理连接 状态表 ALU、寄存 芯片、宏单
器、 MUX 元 微存储器 布尔方程 门、触发器 单元布图
电路级 微分方程 晶体管、电 管子布描述 (如VHDL语
言、Verilog语言等)
功能设计
设 逻辑设计
计
电路设计